• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.450.2-450.2
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• 2014

열전재료는 열-전기가 상호 가역적으로 변하는 재료로서, 최근 에너지 변환소재 분야에서 각광받고 있다. 열전재료의 특성 효율은 무차원 열전 성능지수(dimensionless figure of merit, $ZT={\alpha}2{\sigma}T/{\kappa}$)로 나타낼 수 있다. 여기서 ${\alpha}$는 제벡계수(Seebeck coefficient), ${\sigma}$는 전기전도도(electrical conductivity), ${\kappa}$는 열전도도(thermal conductivity), T는 Kelvin 온도를 나타낸다. 500 K에서 800 K까지의 중온 영역에서 우수한 열전특성을 보이는 $Mg_2X$ (X=Si, Ge, Sn)와 이들의 고용체는 성분원소가 독성이 없고, 매장량이 많아 친환경 열전 재료로 각광받고 있다. $Mg_2X$ 고용체 중 $Mg_2Si_{1-x}Ge_x$는 기존 $Mn_2Si$, $Mg_2Ge$, $Mg_2Sn$계 보다 더 우수한 열전 성능지수를 보인다. 다양한 제조 방법들이 시도되고 있으나, 조성설계 및 구조, 성능 조절의 어려움이 있고, Mg의 산화와 휘발 및 Mg, Si, Ge의 융점 차이가 크고 중력 편석과 반응하지 않은 원소들로 인해 제조가 상당히 어렵다. Sb가 도핑된 $Mg_2Si_{0.5}Ge_{0.5}Sb_y$ (y=0, 0.005, 0.01, 0.02, 0.03) 고용체를 고상반응으로 합성하고 진공열간 압축성형을 통해 성공적으로 제조하였다. 고용 상을 확인하기 위하여 X선 회절분석을 실시하였고, 고용체 형성과 도핑에 따른 전기적 특성변화를 평가하기 위해 Hall 효과를 측정하여 전자 이동특성을 분석하였고, 323~823 K까지 전기전도도, 제벡계수, 열전도도의 측정을 통해 열전 성능지수를 평가하였다.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics A
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• v.33A no.12
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• pp.59-64
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• 1996

InSb MIS devices prepared by remote PECVD SiO$_{2}$ were fabricated. The SiO$_{2}$ films on InSb were deposited at atemperature range of 67~190$^{\circ}$C. The effects of deposition temperature on the structural characteristics of the SiO$_{2}$ films evaluated Auger electron spectroscopy showed that atomic raito of silicon to oxygen was 0.5 and composition toms were distributed uniformaly throuout the oxide film. The transition region is about 100$\AA$ for SiO$_{2}$/InSb interface. The leakage current density at 1MV/cm and the breakdownelectric field of the MiS device using SiO$_{2}$ film deposited at 105$^{\circ}$C were about 22 nA/cm$^{2}$ and 3.5MV/cm, respectively. The interface-state density at mid-bandgap extracted from 1 MHz high frequency C-V measurement was about 2X10$^{11}$ cm$^{-2}$eV$^{-1}$.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2006.06a
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• pp.132-133
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• 2006

PRAM (phase-change random access memory)은 전류 펄스 인가에 따른 기록매질의 비정질-결정질 간 상변화와 그에 동반되는 저항변화를 이용하는 차세대 비휘발성 메모리 소자로서 연구되어지고 있다. 본 논문에서는 $(GeTe)_x(Sb_2Te_3)$ pseudobinary line을 따르는 조성(x=0.5, 1, 2, 8)의 벌크 및 박막시료를 제작하고 원자-스케일의 구조적 상변화를 분석하였다. 열증착을 이용하여 Si 기판위에 200nm 두께의 박막을 형성, 질소분위기 하에서 100-450도 범위에서 열처리 하였다. XRD를 통해 열처리 온도에 따른 구조적 분석을 실시하였다. x=8의 조성을 제외한 전체 박막에 대해 열처리 온도 증가에 따라 fcc와 hexagonal 구조가 순차적으로 나타났으며 일부에서는 혼종의 상구조를 보였다. 특히, $Ge_2Sb_2Te_5$ 박막에 대하여 EXAFS (extended x-ray absorption fine structure) 및 XPS를 이용하여 상변화의 원자-스케일 구조분석을 하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.190-190
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• 2003

여러원소 (Sb, F 등)를 도핑한 SnO$_2$ 투명전도막은 여러 가지 훌륭한 특성으로 Solar cell, heat mirrors, gas sensors, liquid crystal displays, thick film resistor 등과 같이 넓은 범위에서 응용되고 있다. 본 연구에서는 Sb 도핑된 Tin Oxide films이 Sol-gel dip coating법에 의해 준비되었다. SnO$_2$:Sb 용액은 SnC1$_2$ 와 SbC1$_3$ Power를 알코올에 용해하여 Ethylene glycol 와 Citric acid를 첨가하여 합성하였다. 막의 상형성은 XRD와 SEM(Scanning electron microscope)에 의해서 분석되었으며, 특성분석은 투과율(UV/VIS Spectrophotometer)과 표면전기저항(four point probe)으로 분석되었다. SiO$_2$ barrier이 SnO$_2$:Sb 막의 특성에 미치는 영향을 확인하기 위하여 XPS(X-ray photoelectron spectroscopy) 분석이 적용되었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2010.06a
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• pp.52-52
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• 2010

상변화 재료로 가장 널리 이용되고 있는 $Ge^2Sb^2Te^5$ 박막에 전기전도성이 높은 Au를 첨가하여 상변환 특성을 연구하였다. ($Au)_x(Ge^2Sb^2Te^5)_{1-x}$ (X = 0, 0.05, 0.1) 박막은 Si 와 Glass 위에 Au 타켓과 $Ge^2Sb^2Te^5$ 타겟을 Co Sputtering 하여 만들었다. 증착된 박막은 Nanopulse Scanner 를 사용하여 결정화 속도를 측정하였다. 또한 $100^{\circ}C{\sim}400^{\circ}C$까지 $25^{\circ}C$간격으로 열처리 후 4 point prove를 이용하여 열처리 온도에 따른 저항의 차이를 측정하였으며 비정질 - 결정질 천이의 구조를 확인하기 위하여 XRD를 측정하였다. UV-VIS/IR 장비를 사용하여 비정질 박막과 결정화된 박막의 물성과 전기적 특성을 분석하였다.

• Analytical Science and Technology
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• v.16 no.5
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• pp.375-390
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• 2003

A single crystal of fully indium-exchanged zeolite A (In-A) was brought into contact with antimony in a fine Pyrex capillary at $350^{\circ}C$ for 6 days. The reaction was monitored by electron-probe X-ray microanalysis (EPXMA). The crystal structure of antimony-sorbed indium-exchanged zeolite A has been determined by single-crystal X-ray diffraction techniques at $21^{\circ}C$ in the cubic space group Pm ${\bar{3}}m$. The crystal structure of $In_8Si_{12}Al_{12}O_{48}{\cdot}(In)_{1.35}(Sb)_{0.7}$ ($a=12.111(2){{\AA}}$, $R_1=0.071$, and $R_2=0.067$) has 8 indium cations, 1.35 indium atoms, and 0.7 antimony atoms per unit cell. Unit cell 1 ($In_8-A{\cdot}In$, 65% of unit cells) contain the $(In_5)^{8+}$ cluster. In unit cell 2 ($In_8-A{\cdot}(In)_2(Sb)_2$, 35% of unit cells), two $(In_3)^{2+}$ cluster and one $(In_3Sb_2)^{7+}$ cluster are found in the large cavity.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.308-308
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• 2011

6.48 ${\AA}$의 격자 상수를 갖는 InSb 물질은 0.17 eV의 낮은 에너지 밴드갭과 78,000 cm2/Vs의 전자 이동도를 갖는 물질로서 고속의 자성 센서소자, 장파장의 광 검출기 그리고 고속 전자소자 등의 분야에서 많은 주목을 받고 있다. 그러나, 전기적 특성이 우수한 InSb 물질을 소자로 구현하는데 있어서 큰 어려움이 있다. InSb와 격자 크기가 잘 맞으면서 절연이 우수한 기판의 부재가 가장 큰 문제가 되는 부분이다. 즉, 격자 부정합을 최소화하며 동시에 절연기판을 사용함으로써 소자의 특성을 잘 살려야 하는 것이다. 이러한 이유로 인하여 InSb 기반의 소자가 널리 사용되지 못하고 있는 것이다. 현재 범용으로 사용하고 있는 기판은 격자 부정합이 14%인 GaAs, 11%의 InP 그리고 18%의 Si 등이 있다. 이번 발표에서는 GaAs 기판 위에 격자 부정합을 최소화하여 InSb 박막을 최적화 시켜 성장하는 방법에 대해서 소개하고자 한다. InSb 박막 성장하는데 있어 논문으로 보고된 여러 가지 방법들이 있다. 기판과의 격자 부정합을 줄이기 위하여 저온-고온 (L-T)의 의한 메타몰픽(metamorphic) buffer 층을 성장 후 InSb 박막을 성장하는 방법[1] 그리고 단계별 buffer를 성장하는 방법[2] 등을 통해서 많은 진보가 있었다. 하지만, 우리는 GaAs 기판 위에 AlSb 박막을 성장 하면서 동시에 In과 Al의 양을 서서히 변화시키는 grading 기술을 사용하였다. 즉, 물질 각각의 격자상수를 고려하여 GaAs (기판)-AlSb-InAlSb-InSb로 변화를 주어 격자 부정합이 최소가 되도록 하여 만들어진 buffer 위에 InSb 층이 만들어 지도록 하여 GaAs 기판 위에 InSb 박막을 성장 할 수 있었다. grading 기술을 이용하여 만들어진 buffer 위에 성장된 0.3 um의 InSb 박막 층은 상온에서 전자 이동도가 약 38,000 cm2/Vs에 이르는 것을 확인하였다. InSb 박막의 두께가 약 1 um 되어야 30,000 cm2/Vs 이상의 전자 이동도를 얻을 수 있다고 많은 논문을 통해서 보고 되고 있으나 우리는 단지 0.3 um의 InSb 박막두께에서 이와 같은 전기적인 특성을 확인하였기에 이상과 같이 보고 하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.305-306
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• 2008

본 논문에서는 PRAM 에서 기록매질로 이용될 수 있는 최적의 물질을 찾고자 $Ge_2Sb_2Te_5$ 박막에 Al을 첨가하여 비정질-결정질 천이시의 원자구조와 상변화 특성간의 관계를 연구하였다. 이 실험에 사용된 $Al_x(Ge_2Sb_2Te_5)_{1-x}$ 조성은 5N의 금속 파우더를 용융-냉각법으로 벌크를 제작하였고 열증착 방법으로 Si (100) 및 유리 (corning glass, 7059) 기판위에 200nm 두께로 박막을 증착하였다. 비정질 박막의 상변화에 따른 반사도 차이를 평가하기 위해서 658 nm의 LD가 장착된 나노펄스 스캐너를 이용하여 power; 1~17mW, pulse duration; 10~460 ns의 범위에서 각 조성의 비정질-결정질 상변화속도를 측정, 비교 분석하였다. 또한 각각의 박막을 $100^{\circ}C$ 에서 $400^{\circ}C$ 까지 $50^{\circ}C$ 간격으로 $N_2$ 분위기에서 1시간동안 열처리 한 후 XRD와 UV-Vis-NIR spectrophotometer를 사용하여 각 상의 구조분석 및 광학적 특성을 분석하였다. 또한 4-point probe로 면저항을 측정하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1991.07a
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• pp.204-208
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• 1991

In this paper, the radiation properties of a far-Infrared using a PTC thermistor, the $BaTiO_3$+1.63mol% $Al_2O_3$+3.75mol% $SiO_2$+1.25mol% $TiO_2$(1/3 $Al_2O_3+xSiO_2$+(1-x) $TiO_2$; total x: 6.67mol%) ceramics, in order to progress the grade resistivity characteristics, by adding an ethanol solution of $Mn(NO_3){\cdot}6H_2O$ was investigated. The ceramics was fabricated by wet-mill method. The sintering temperature read 1300-1350$[^{\circ}C]$ and the holding time was 3 hours. The quantity of $Sb_2O_3$ and $Al_2O_3$ for an activation of the far-infrared radiation in ceramics was doped. In sintering, R-T property was measured by varying the grade temperature. The anatase-lighting apparatus and microstructures by using XRD and SEM were observed. $Sb_2O_3$. oxides additive. affected the semiconducting and emissivity and MnO was devoted an increase of resistivity. The specimen which only $Sb_2O_3$ is added to was high appeared far-infrared emissivity and Mno was not affacted the far-infrared radiation. The ceramics shows that it is effective in the structure of the human bodies as organic bodies and can be applied as electron device.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.13 no.3
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• pp.215-222
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• 2002

Using an in-situ ellipsometer, we monitored the growth curve of optical recording media in real time. For confirmation of the thickness control using in-situ ellipsometry, we analyzed the deposited multi-layer sample made of Ge-Sb-Te alloy film and ZnS-Si0$_2$ dielectric films using an exsitu spectroscopic ellipsometer. The target material in the first sputtering gun is ZnS-SiO$_2$ as the protecting dielectric layer and that in the second gun is Ge$_2$sb$_2$Te$_{5}$ as the receding layer. While depositing ZnS-SiO$_2$, Ge$_2$Sb$_2$Te$_{5}$ and ZnS-SiO$_2$ films on c-Si substrate in sequence, we measured Ψ $\Delta$ in real time. Utilizing the complex refractive indices of Ge$_2$Sb$_2$Te$_{5}$ and ZnS-SiO$_2$ obtained from the analysis of spectroscopic ellipsometry data, the evolution of ellipsometric constants Ψ, $\Delta$ with thickness is calculated. By comparing the calculated evolution curve of ellipsometric constants with the measured one, and by analyzing the effect of density variation of the Ge$_2$Sb$_2$Te$_{5}$ recording layer on ellipsometric constants with thickness, we precisely monitored the growth rate of the Ge-Sb-Te multilayer and controlled the growth process. The deviation of the real thicknesses of Ge-Sb-Te multilayer obtained under the strict monitoring is post confirmed to be less than 1.5% from the target structure of ZnS-SiO$_2$(1400 $\AA$)IGST(200 $\AA$)$\mid$ZnS-SiO$_2$(200$\AA$).(200$\AA$).