• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.294.1-294.1
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• 2016

Transition metal dichalcogenides (TMDs) with two-dimensional layered structure, such as molybdenum disulfide (MoS2) and tungsten diselenide (WSe2), are considered attractive materials for future semiconductor devices due to its relatively superior electrical, optical, and mechanical properties. Their excellent scalability down to a monolayer based on the van der Waals layered structure without surface dangling bonds makes semiconductor devices based on TMD free from short channel effect. In comparison to the widely studied transistor based on MoS2, researchs focusing on WSe2 transistor are still limited. WSe2 is more resistant to oxidation in humid ambient condition and relatively air-stable than sulphides such as MoS2. These properties of WSe2 provide potential to fabricate high-performance filed-effect transistor if outstanding electronic characteristics can be achieved by suitable metal contacts and doping phenomenon. Here, we demonstrate the effect of two different metal contacts (titanium and platinum) in field-effect transistor based on WSe2, which regulate electronic characteristics of device by controlling the effective barreier height of the metal-semiconductor junction. Electronic properties of WSe2 transistor were systematically investigated through monitoring of threshold voltage shift, carrier concentration difference, on-current ratio, and field-effect mobility ratio with two different metal contacts. Additionally, performance of transistor based on WSe2 is further enhanced through reliable and controllable n-type doping method of WSe2 by triphenylphosphine (PPh3), which activates the doping phenomenon by thermal annealing process and adjust the doping level by controlling the doping concentration of PPh3. The doping level is controlled in the non-degenerate regime, where performance parameters of PPh3 doped WSe2 transistor can be optimized.

• 한국결정성장학회지
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• 제33권6호
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• pp.255-260
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• 2023

분자 단위의 폭발물질을 탐지하기 위하여, 고감도 응답성 센서의 개발이 요구되고 있다. 2차원 반도체는 얇은 적층형 구조를 가져 전하 캐리어가 축적될 수 있어, 전하 캐리어의 급격한 신호 변조 특성을 기대할 수 있다. WSe₂ 반도체 소재의 TNT(Trinitrotoluene) 폭발물질에 대한 탐지 효용성을 연구하기 위해, CVD(Chemical Vapor Deposition) 공정을 이용해 WSe₂ 박막을 합성하여 FET(Field Effect Transistors)을 제작하였다. 라만 분석과 FT-IR(Fourier-transform infrared) 분광 결과는 TNT 분자의 흡착과 WSe₂ 결정질의 구조적 전이 분석 정보를 나타내었다. 또한, WSe₂ 표면의 TNT 분자 흡착 전후의 전기적 특성을 비교하였다. TNT 도포 전, WSe₂ FET에 백 게이트 바이어스로 -50 V를 인가함에 따라 0.02 μA의 최대 전류 값이 관측되었고, 0.6%(w/v) TNT 용액을 도포하였을 때 Drain 전류는 p-type 거동을 보이면서 0.41 μA의 최대 전류 값을 기록하였다. 이후 On/Of f Ratio 및 캐리어 이동도, 히스테리시스를 추가적으로 평가하였다. 본 연구에서는 WSe₂의 TNT 분자에 대한 고감도와 신속한 응답성을 통해 폭발물질 탐지 센서 소재로서의 가능성을 제시하였다.

• 접착 및 계면
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• 제21권3호
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• pp.107-112
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• 2020

원자층 두께의 전이금속 칼코겐화합물(transition-metal dichalcogenide, TMD) 기반 반도체 소재는 그래핀과 비슷한 구조의 이차원구조를 지니는 소재로서 조절 가능한 밴드갭 뿐만 아니라 우수한 유연성, 투명성 등 다양한 장점으로 인해 다양한 미래사회의 전자소자에 활용될 수 있는 소재로서 각광받고 있다. 하지만 이러한 TMD 소재들은 수분과 산소에 매우 취약하다는 단점 때문에 대기안정성을 해결할 수 있는 다양한 시도가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 핫픽업 전사기술을 이용하여 TMD 반도체 소재 중 하나인 WSe₂ 와 이차원 절연체 h-BN와의 수직 헤테로 구조를 제작하여 WSe₂의 대기 안정성을 향상시키기 위한 연구를 수행하였으며, h-BN/WSe₂ 구조를 활용하여 WSe₂ 기반 고성능 전계효과 트랜지스터 제작에 대한 연구를 수행하였다. 제작된 소자의 전기적 특성을 분석한 결과, h-BN에 의해 표면이 안정화된 WSe₂ 기반 소자는 대기안정성 뿐만 아니라 150 ㎠/Vs의 상온 정공 이동도, 3×10⁶의 온/오프 전류비, 192 mV/decade의 서브문턱스윙 등 우수한 전기적 특성을 갖는다는 것 또한 확인할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.193.2-193.2
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• 2015

최근 3차원 반도체의 물질적인 한계를 극복하기 위해 2차원 전이금속 칼코게나이드(TMD)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 TMD 물질의 도핑 방법에 대한 수많은 연구에도 불구하고 대부분이 n채널 물질인 MoS2에 대한 것에 국한되어 있다. 게다가 이전의 TMD 도핑 기술 연구 결과는 채널이 도체화 될 정도의 매우 높은 농도의 도핑 현상만을 보여주었다. 이 연구에서 우리는 WSe2로 만든 p형 채널 트랜지스터에서 Octaecyltrichlorosilane(OTS)층의 농도 조절로 제어가 가능한 약한 농도의 p형 도핑기술을 보여준다. 이 p형 도핑 현상은 OTS의 메틸기(-CH3)그룹에 의한 양성 쌍극자모멘트가 WSe2내의 전자 농도를 낮추는데서 기인한다. 제어가 가능한 p형 도핑은 $2.1{\times}10^{11}cm^{-2}$ 사이에서 $5.2{\times}10^{11}cm^{-2}$로 degenerate되지 않은 정도로 WSe2 기반의 광, 전기적인 소자에서 적절한 농도로 최적화 될 수 있다. (도핑 정도에 따른 문턱전압 상승, 전류 on/off율 상승, 전계효과 이동도 상승, 광응답성 하락, 광검출성 하락) 또한 OTS에서 비롯한 p도핑 효과는 대기중에서 오랜시간이 지나도 작은 성능 변화만을 보여주며(60시간 후 18~34% 문턱전압 감소변화량) $120^{\circ}C$의 열처리를 통하여 저하된 성능이 거의 완벽하게 회복된다. 이 연구는 Raman 분광법과 전기적, 광학적 측정을 통하여 분석되었으며 OTS 도핑현상이 WSe2 박막의 두께와 무관함 또한 확인했다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.194.1-194.1
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• 2015

Transition metal dichalcogenide (TMD) with layered structure, has recently been considered as promising candidate for next-generation flexible electronic and optoelectronic devices because of its superior electrical, optical, and mechanical properties.[1] Scalability of thickness down to a monolayer and van der Waals expitaxial structure without surface dangling bonds (consequently, native oxides) make TMD-based thin film transistors (TFTs) that are immune to the short channel effect (SCE) and provide very high field effect mobility (${\sim}200cm^2/V-sec$ that is comparable to the universal mobility of Si), respectively.[2] In addition, an excellent photo-detector with a wide spectral range from ultraviolet (UV) to close infrared (IR) is achievable with using $WSe_2$, since its energy bandgap varies between 1.2 eV (bulk) and 1.8 eV (monolayer), depending on layer thickness.[3] However, one of the critical issues that hinders the successful integration of $WSe_2$ electronic and optoelectronic devices is the lack of a reliable and controllable doping method. Such a component is essential for inducing a shift in the Fermi level, which subsequently enables wide modulations of its electrical and optical properties. In this work, we demonstrate n-doping method for $WSe_2$ on poly-4-vinylphenol and poly (melamine-co-formaldehyde) (PVP/PMF) insulating layer and adjust the doping level of $WSe_2$ by controlling concentration of PMF in the PVP/PMF layer. We investigated the doping of $WSe_2$ by PVP/PMF layer in terms of electronic and optoelectronic devices using Raman spectroscopy, electrical measurements, and optical measurements.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.291.2-291.2
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• 2016

3D semiconductor material of silicon that is used throughout the semiconductor industry currently faces a physical limitation of the development of semiconductor process technology. The research into the next generation of nano-semiconductor materials such as semiconductor properties superior to replace silicon in order to overcome the physical limitations, such as the 2-dimensional graphene material in 2D transition-metal dichalcogenide (TMD) has been researched. In particular, 2D TMD doping without severely damage of crystal structure is required different conventional methods such as ion implantation in 3D semiconductor device. Here, we study a p-type doping technique on tungsten diselenide (WSe2) for p-channel 2D transistors by adjusting the concentration of hydrochloric acid through Raman spectroscopy and electrical/optical measurements. Where the performance parameters of WSe2 - based electronic device can be properly designed or optimized. (on currents increasing and threshold voltage positive shift.) We expect that our p-doping method will make it possible to successfully integrate future layered semiconductor devices.

• 대한의생명과학회지
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• 제24권4호
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• pp.365-371
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• 2018

In this study, antioxidant and anti-neuroinflammatory of ethanol extracts from walnuts's (Juglans regia L.) shell were investigated in vitro. Radical-scavenging activities of the walnuts's shell ethanol extracts (WSE) were examined by using ABTS radicals and ${\alpha},{\alpha}$-diphenyl-${\beta}$-picrylhydrazyl (DPPH) radicals assay. In the ABTS and DPPH radical scavenging activity, $RC_{50}$ of WSE were measured as 15.74 and $40.13{\mu}g/mL$, respectively. Also, to evaluate the anti-neuroinflammatory effects of WSE in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated BV-2 microglial cells. The production of proinflammatory cytokines NO were examined by LPS in BV-2 cell. BV-2 cells activated with LPS were treated with various doses (10, 25, 50, $100{\mu}g/mL$) of WSE. Supernatants were analyzed for the production of NO using Griess reagent. WSE up to $10{\mu}g/mL$ still required to inhibit NO induced by LPS. These results showed that walnuts's (Juglans regia L.) shell can be used as an easily accessible source of natural anti-neuroinflammatory and natural antioxidants.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.332.2-332.2
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• 2016

Two dimensional transition-metal dichalcogenides (TMDs) semiconductors are attractive materials for optoelectric devices because of their direct energy bandgap and transparency. To investigate the feasibility of transparent p-n junctions, we have fabricated a p-n heterojunction consisting of p-type WSe2 and n-type MoS2 flakes since WSe2 and MoS2 with proper electrode metals exhibit p-type and n-type behaviors, respectively. These heterojunctions exhibits gate-tunable rectifying behaviors and photovoltaic effects (ECE ~ 0.2%) indicating that p-n junctions were formed. In addition, photocurrent and photovoltaic effects were observed under light illumination, which were dependent on the gate voltage. In addition, the photocurrent mapping images indicate that the photovoltaic effects comes from the junction area. Possible origins of gate-tunability are discussed.

• 인지과학
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• 제18권1호
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• pp.15-34
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• 2007

표적 낱자와 검사 낱자의 시각적 동일성 여부와 한글 글꼴의 친숙성이 단어 우월 효과에 영향을 미치는지 알아보기 위해 두 편의 실험을 수행하였다. 첫 번째 실험에서는 바탕체 글꼴을 표적 자극으로 사용하여 검사 자극과의 글꼴 일치 여부에 따라 단어 우월 효과가 나타나는 양상이 달라질 수 있는지를 다양한 제시 시간 조건에 걸쳐 비교해 보았다. 두 번째 실험에서는 바탕체와 세벌체 글꼴을 사용하여 시각적 친숙성이 단어 우월 효과가 나타나는데 영향을 줄 수 있는지 알아보았다. 실험 결과, 표적 낱자와 검사 낱자리 글꼴 일치 여부에 관계없이 한글 단어 우월 효과가 일관적으로 관찰되었으며 시각적 친숙성도 전체적인 탐지율에는 영향을 주지만 단어우월효과가 나타나는 양상에는 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 한글에서의 단어 우월 효과가 시각적 속성으로부터 비롯되는 것이 아님을 시사한다.

• Archives of Metallurgy and Materials
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• 제67권4호
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• pp.1469-1473
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• 2022

Tungsten diselenide (WSe₂) is one of the promising transition metal dichalcogenides (TMDs) for nanoelectronics and optoelectronics. To enhance and tune the electronic performance of TMDs, chemical functionalization via covalent and van der Waals approaches has been suggested. In the present report, the electric and structural transition of WSe₂ oxidized by exposure to O₃ is investigated using scanning tunneling microscopy. It is demonstrated that the exposure of WSe₂/high-ordered pyrolytic graphite sample to O₃ induces the formation of molecular adsorbates on the surface, which enables to increase in the density of states near the valence band edge, resulting from electric structural modification of domain boundaries via exposure of atomic O. According to the work function extracted by Kelvin probe force microscopy, monolayer WSe₂ with the O₃ exposure results in a gradual increase in work function as the exposure to O₃. Therefore, the present report demonstrates the potential pathway for the chemical functionalization of TMDs to enhance the electric performance of TMDs devices.