White organic light-emitting diodes with a structure of indium-tin-oxide [ITO]/ N,N-diphenyl-N,N-bis-[4-(phenylm- tolvlamino)-phenyl]-biphenyl-4,4-diamine [DNTPD]/ [2,3-f:2, 2-h]quinoxaline-2,3,6,7,10,11-hexacarbonitrile [HATCN]/ 1,1- bis(di-4-poly-aminophenyl) cyclo -hexane [TAPC]/ emission layers doped with three color dopants/ 4,7-diphenyl-1,10- phenanthroline [Bphen]/ Cs2CO3/ Al were fabricated and evaluated. In the emission layer [EML], N,N-dicarbazolyl-3,5-benzene [mCP] was used as a single host and bis(2-phenyl quinolinato)-acetylacetonate iridium(III) [Ir(pq)2acac]/ fac-tris(2- phenylpyridinato) iridium(III) [Ir(ppy)3]/ iridium(III) bis[(4,6-di-fluoropheny)-pyridinato-N,C2] picolinate [FIrpic] were used as red/green/blue dopants, respectively. The fabricated devices were divided into five types (D1, D2, D3, D4, D5) according to the structure of the emission layer. The electroluminescence spectra showed three peak emissions at the wavelengths of blue (472~473 nm), green (495~500 nm), and red (589~595 nm). Among the fabricated devices, the device of D1 doped in a mixed fashion with a single emission layer showed the highest values of luminance and quantum efficiency at the given voltage. However, the emission color of D1 was not pure white but orange, with Commission Internationale de L'Eclairage [CIE] coordinates of (x = 0.41~0.45, y = 0.41) depending on the applied voltages. On the other hand, device D5, with a double emission layer of mCP:[Ir(pq)2acac(3%) +Ir(ppy)3(0.5%)]/ mCP:[FIrpic(10%)], showed a nearly pure white color with CIE coordinates of (x = 0.34~0.35, y = 0.35~0.37) under applied voltage in the range of 6~10 V. The luminance and quantum efficiency of D5 were 17,160 cd/m2 and 3.8% at 10 V, respectively.

Serious environmental problems have been caused by the greenhouse effect due to carbon dioxide(CO2) or nitrogen oxides(NOx) generated by the use of fossil fuels, including oil and liquefied natural gas. Many countries, including our own, the United States, those of the European Union and other developed countries around the world; have shown growing interest in clean energy, and have been concentrating on the development of new energy-saving materials and devices. Typical non-fossil-fuel sources include solar cells, wind power, tidal power, nuclear power, and fuel cells. In particular, organic solar cells(OSCs) have relatively low power-conversion efficiency(PCE) in comparison with inorganic(silicon) based solar cells, compound semiconductor solar cells and the CIGS [Cu(In1-xGax)Se2] thin film solar cells. Recently, organic cell efficiencies greater than 10 % have been obtained by means of the development of new organic semiconducting materials, which feature improvements in crystalline properties, as well as in the quantum-dot nano-structure of the active layers. In this paper, a brief overview of solar cells in general is presented. In particular, the current development status of the next-generation OSCs including their operation principle, device-manufacturing processes, and improvements in the PCE are described.

New organic light-emitting diodes with structure of indium-tin-oxide[ITO]/N,N'-diphenyl-N, N'-bis-[4-(phenyl-m-tolvlamino)-phenyl]-biphenyl-4,4'-diamine[DNTPD]/1,1-bis-(di-4-poly-aminophenyl) cyclohexane[TAPC]/bis(10-hydroxy-benzo(h)quinolinato)beryllium[Bebq2]/Bebq2:iridium(III)bis(2-phenylquinoline-N,C2')acetylacetonate[(pq)2Ir(acac)]/ET-137[electron transport material from SFC Co]/LiF/Al using the selective doping of 5%-(pq)2Ir(acac) in a single Bebq2 host in the two wavelength (green, orange) emitter formation were proposed and characterized. In the experiments, with a 300Å-thick undoped emitter of Bebq2, two kinds of devices with the doped emitter thicknesses of 20Å and 40Å in the Bebq2:(pq)2Ir(acac) were fabricated. The device with a 20Å-thick doped emitter is referred to as "D-1" and the device with a 4Å-thick doped emitter is referred to as "D-2". Under an applied voltage of 9V, the luminance of D-1 and D-2 were 7780 cd/m2 and 6620 cd/m2, respectively. The electroluminescent spectrum of each fabricated device showed peak emissions at the same two wavelengths: 508 nm and 596 nm. However, the relative intensity of 596 nm to 508 nm at those wavelengths was higher in the D-2 than in the D-1. The D-1 and D-2 devices showed maximum current efficiencies of 5.2 cd/A and 6.0 cd/A, and color coordinates of (0.31, 0.50) and (0.37, 0.48) on the Commission Internationale de I'Eclairage[CIE] chart, respectively.

We have fabricated and evaluated newNew high high-efficiency green green-light light-emitting phosphorescent devices with an emission layer of [TCTA/TCTA1/3TAZ2/3/TAZ] : Ir(ppy)3 were fabricated and evaluated, and compared the electroluminescence characteristics of these devices were compared with the conventional phosphorescent devices with emission layers of (TCTA1/3TAZ2/3) : Ir(ppy)3 and (TCTA/TAZ) : Ir(ppy)3. The current density, luminance, and current efficiency of the a device with an emission layer of (80Å-TCTA/90˚Å-TCTA1/3TAZ2/3/130Å-TAZ) : 10%-Ir(ppy)3 were 95 mA/cm2, 25000 cd/m2, and 27 cd/A at an applied voltage of 10 V, respectively. The maximum current efficiency was 52 cd/A under the a luminance value of 400 cd/m2. The peak wavelength and FWHM (FWHM (full width at half maximum) in the electroluminescence spectral were 513 nm and 65 nm, respectively. The color coordinate was (0.30, 0.62) on the CIE (Commission Internationale de I'Eclairage) chart. Under the a luminance of 15000 cd/m2, the current efficiency of the a device with an emission layer of (80Å-TCTA/90Å-TCTA1/3TAZ2/3/130Å-TAZ) : 10%-Ir(ppy)3 was 34 cd/A, which has beenshowed an improvement of improved 1.7 and 1.4 times compared to those of the devices with emission layers of (300Å-TCTA1/3TAZ2/3) : 10%-Ir(ppy)3 and (100Å-TCTA/200Å-TAZ) : 10%-Ir(ppy)3, respectively.

High-efficiency phosphorescent organic light emitting diodes using TCTA-TAZ as a double host and Ir(ppy)3 as a dopant were fabricated and their electro-luminescence properties were evaluated. The fabricated devices have the multi-layered organic structure of 2-TNATA/NPB/(TCTA-TAZ) : Ir(ppy)3/BCP/SFC137 between an anode of ITO and a cathode of LiF/AL. In the device structure, 2-TNATA[4,4',4"-tris(2-naphthylphenyl-phenylamino)-triphenylamine] and NPB[N,N'-bis(1-naphthyl)-N,N'-diphenyl-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine] were used as a hole injection layer and a hole transport layer, respectively. BCP [2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline] was introduced as a hole blocking layer and an electron transport layer, respectively. TCTA [4,4',4"-tris(N-carbazolyl)-triphenylamine] and TAZ [3-phenyl-4-(1-naphthyl)-5-phenyl-1,2,4-triazole] were sequentially deposited, forming a double host doped with Ir(ppy)3 in the [TCTA-TAZ] : Ir(ppy)3 region. Among devices with different thickness combinations of TCTA (50 Å-200 Å) and TAZ (100 Å-250 Å) within the confines of the total host thickness of 300 Å and an Ir(ppy)3-doping concentration of 7%, the best electroluminescence characteristics were obtained in a device with 100 Å-think TCTA and 200 Å-thick TAZ. The Ir(ppy)3 concentration in the doping range of 4%-10% in devices with an emissive layer of [TCTA (100 Å)-TAZ (200 Å)] : Ir(ppy)3 gave rise to little difference in the luminance and current efficiency.

광이 입사되는 수광면에 그물망(web)모양의 얕은 P+ -diffusion 영역을 갖는 새로운 구조의 적색광 검출 Si pin photodiode를 제작하고 그 특성을 분석하였다. 제작된 소자의 전기.광학적 특성을 -5V의 동작전압에서 측정한 결과, 접합 커패시턴스와 암전류는 각각 4pF와 235pA로 나타났으며 670nm의 중심파장을 갖는 1.6㎼의 입사광 전력 아래에서 광신호 전류와 감도특성은 각각 0.48μA와 0.30A/W로 나타났다. 제작된 소자는 종래의 circular type photodiode에 비해 개선된 감도 특성을 나타내었으며 670~700nm의 파장영역에서 최대 spectral response를 보였다. 본 연구에서의 web-patterned Si photodiode는 red light optics 응용에서 디지털 신호처리시 우수한 신호분리 능력을 나타낼 것으로 기대된다.

Si FEA로부터 tip의 표면을 Ti 금속으로 silicidation한 새로운 3극형 Ti-silicided Si FEA를 제작하고 이의 전계 방출특성을 조사하였다. 제작된 소자에서 단위 pixel(pixel area : 1000μm×1000μm, tip array : 200μm×200μm</TEX>)을 통해 측정된 전계 방출 특성은 108Torr의 고진공 상태에서 turn-on 전압이 약 70V로, 아노드 방출전류의 크기와 current degradation이 VA=500V, VG=150V 바이어스 아래에서 각각 2nA/tip와 0.3%/min로 나타났다. 3극형 Ti-silicided Si FEA의 낮은 turn-on 전압과 높은 전류안정성은 Si tip 표면에 형성된 실리사이드 박막의 열화학적 안정성과 낮은 일함수에 기인하는 것으로 판단된다.

Pt/SiOz!Si의 기판위에 (Pb,La)TiO3(PLT) 박막을 졸-겔 방법으로 제작하여 La 첨가량 및 후속열처리 온도에 따른 결정학적, 전기적 특성율 조사하였다. 600˚C 이상의 온도에서 열처리된 PLT 박막 시료의 경우 La 도핑량에 관계없이 전형적인 perovskite 결정구조를 보여 주었다. La이 전혀 첨가되지 않은 (Pb,La)TiO3(PT) 시료에 10 mole% La을 첨가할 경우 (PLT-I0 시료) c축 배향도는 약 63%에서 26%로 크게 감소하였다. PLT-1O 박막시료의 깊이에 따른 AES 분석결과 박막내의 각 성분원소 들이 비교척 균일하게 분포되어 았고 하부전극(Pt)과 PLT 박막층 사이에는 상호반응없이 비교적 안정된 막을 형성하고 있음을 알 수 있었다. 600˚C에서 열처리된 PLT-1O 박막의 유전상수(εr) 와 유전정접 (tanδ) 은 약 193과 0.02의 값을 나타내였다. 후속열처리 온도를 600˚C 에서 700˚C로 증가함에 따라 잔류분극(2Pr,Pr+-Pr-)은 약 4μCcm2 에서 약 16μCcm2로 크게 증가하였으며 잔류 분극값의 증가는 후속열처리에 의해 결정성이 개선되었기 때문이라 판단된다. 30˚C 온도부근에셔 초전계수(γ)는 약 4.0nC/cm2·˚C의 값을 냐타내었다.

DC마그네트론 스퍼터링 방식으로 Ti/SiO2/Si 구조 위에 Pt(200) 박막을 배향 성장시키기 위해 증착조건(스퍼터링 가스의 종류와 압력, 기판의 온도)과 후속열처리(RTA, Furnace annealing)에 따른 Pt 박막의 전기, 결정학적 특성을 조사하였다. 실험결과, 20mTorr의 Ar+O2(20%)의 혼합가스 분위기에서 기판온도를 500˚C로 유지하여 Pt박막을 증착하고 600˚C에서 30초간 급속 열처리를 실시한 경우, 90% 이상의 결정 배항도를 갖는 Pt(200) 박막을 제작할 수 있었다. 제작된 Pt(200) 박막은 30~40μΩ.cm의 낮은 전기저항율과 우수한 열적 안정성을 나타내었으며 600˚C의 고온에서 장시간 열처리를 실시하여도 전기저항율이나 우선 배향성의 변화, 박막내 미세 결함 및 열적응집현상 등이 발생되지 않았다.

보른이 고농도 도핑된 p+-Si 영역상에서 비저항이 낮고 열적 안정성이 우수한 Co/Ti 이중막 실리사이드의 형성을 연구하였다. 본 연구에서는 Co/Ti 이중막 실리사이드는 청결한 p+-Si 기판상에 Co(150Å)/Ti(50Å) 박막을 E-beam 기술로 진공증착하고 질소분위기(10-1atm)에서 2단계 RTA 공정(1차열처리:650˚C/20sec, 2차열처리:800˚C/20sec)을 수행하여 제작된다. 실험에서 얻어진 Co/Ti 이중막 실리사이드는 약 500Å의 균일한 두께를 갖고 18μΩ-cm의 낮은 비저항 특성을 나타내었으며, 1000˚C에 이르기까지 장시간 후속 열처리를 실시하여도 면저항 변화나 열응집 현상이 발생되지 않았다.

하부전극 없이 MgO 중간층을 갖는 고농도로 도핑된 Si(100) 기판(MgO/Si)위에 고주파 마그네트론 스퍼터링 방법으로 as-deposited PZT 박막을 증착한후 650˚C 온도에서 RTA 후속열처리를 실시하였다. 제작된 PZT 박막시료에 대해 MgO 중간층의 두께 및 후속열처리에 따른 결정학적, 전기적특성을 조사하였다. XRD 분석결과 MgO층이 전혀 증착되지 않은 bare Si 기판위에 증착된 PZT 시료는 pyrochlore 결정상만이 나타났으나 50 두께의 M gO층 위에 증착된 PZT/MgO/Si 박막시료는 전형적인 perovskite 결정구조를 나타내었다. SEM 및 AES 분석결과 PZT 박막두게는 약 7000 이었으며 비교적 매끄러운 계면형상을 보여 주었다. PZT 박막내의 각 성분원소가 깊이에 따라 비교적 균일한 분포를 나타내었다. 650˚C의 온도로 후속열처리된 PZT/MgO/Si 박막의 1KHz 주파수에서 유전상수 (εr )와 잔류분극 (2Pr)은 약 300 및 14μC/cm2의 값을 각각 나타내었으며 누설전류의 크기는 약 3.2μA/cm2이었다.