• 전기화학회지
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• 제21권3호
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• pp.55-60
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• 2018

최근 휴대용 기기의 급속한 발전이 이뤄지고, 다양한 전자제품에서 높은 성능의 이차 전지가 요구됨에 따라 고에너지밀도 특성을 가능케 하는 전극 재료의 연구가 주목받고 있다. 음극의 경우, 기존에 사용하고 있는 흑연재료를 대체하기 위하여 실리콘, 주석 등의 소재와 전이금속 산화물을 새로운 음극재료로 사용하려고 한다. 리튬 바나듐 옥사이드는 리튬 전이금속 산화물 기반의 음극 소재로서 흑연 대비 1.5배의 부피당 용량을 나타낼 수 있다는 장점을 가지고 있으나, 낮은 전기전도도와 입자 파쇄현상으로 인하여 전해질의 분해가 가속화되어 성능이 열화되는 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 개선시키기 위하여 전해질 첨가제를 도입하여 전극/전해질 계면의 개질에 따른 리튬 바나듐 옥사이드의 전기화학적 거동 특성을 보고자 하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제35권9호
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• pp.939-944
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• 1998

실리콘함유 고분자(Polysiloxane)의 세라믹변환과정에서의 부피수축효과를 조절하기 위하여 활성화금속으로 중석을 첨가하여 열분해 및 합성반응을 통해 신 세라믹 복합체를 개발하고 이의 세라믹화 과정이나 물성을 조사하였다. 제조된 시편의 미세조직은 고분자로부터 야기된 $S_{1}$-O-C게열의 Glass기지상과, 분해잔여물(고상,기상)등과 활성화금속과의 반응르로 생성된 고경도의 탄호물로 이루어져 있어 향후 내마모재료로서의 응용을 기대할 수 있을 것이다. 제조된 복합체의 물성은 반응조건에 많이 의존함을 알 수 있었다. 1400~$1500^{\circ}C$에서 열분해 시켜 제조한 복합체의 밀도는 95% 이상의 상대밀도와, 경도 값은 7~8GPa 정도이고 탄성률은 220~230 GPa, 파괴인성응ㄴ 6~6.8$MPam^{1/2}$, 파괴강도는 380~470 MPs정도의 값을 나타내었다.

• 한국재료학회지
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• 제28권4호
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• pp.195-200
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• 2018

This study investigated the effects of the post annealing temperatures on the electrical and interfacial properties of a metal-semiconductor-metal photodetector(MSM-PD) device. The interdigitate type MSM-PD devices had the structure Al(500 nm) / Ti(200 nm) / poly-Si(500 nm). Structural analyses of the MSM-PD devices were performed by employing X-ray diffraction(XRD), scanning electron microscopy(SEM) and transmission electron microscope(TEM). Electrical characteristics of the MSM-PD were also examined using current-voltage(I-V) measurements. The optimal post annealing condition for the Schottky contact of MSM-PD devices are $350^{\circ}C$-30minutes. However, as the annealing temperature and time are increased, electrical characteristics of MSM-PD device are degraded. Especially, for the annealing conditions of $400^{\circ}C$-180minutes and $500^{\circ}C$-30minutes, the I-V measurement itself was impossible. These results are closely related to the solid phase reactions at the interface of MSM-PD device, which result in the formation of intermetallic compounds such as $Al_3Ti$ and $Ti_7Al_5Si_{12}$.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권4호
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• pp.31-37
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• 2000

금속 유도 측면 결정화 (Metal-Induced Lateral Crystallization; MILC)에 의해 저온다결정 실리콘 박막트랜지스터를 형성할 때 Ni박막을 게이트와 소오스/드레인간 경계로부터 거리를 달리하여 형성한 뒤 결정화시킴으로써 소오스와 드레인으로부터 결정화가 진행되어 서로 만나는 경계 면을 채널 내부 외부에 인위적으로 위치시킬 수 있었고 이들의 전기적 특성비교를 통하여 MILC경계가 트랜지스터 특성에 미치는 영향을 고찰할 수 있었다. MILC 경계를 채널 내부로부터 제거시킴으로써 On Current, Subthreshold slope 특성을 향상시킬 수 있었고 누설전류 특성도 크게 향상시킬 수 있었다. 채널 내부에 MILC 경계가 존재할 경우 전기적 스트레스를 인가함에 따라 누설전류의 양이 감소하였고, 전체 감소량은 채널 폭이 넓을수록 증가하였고 채널길이에는 무관하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권12호
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• pp.1171-1176
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• 2012

실리콘 기판 위에 플라즈마 기상층착법을 이용하여 합성된 탄소나노튜브를 화학적인 방법이나 전자빔 혹은 이온빔과 같은 진공 챔버 내에서의 공정없이 펨토초레이저를 이용하여 선택적으로 패터닝 하는 방법을 구현하였다. 플라즈마 기상층착법으로 합성된 탄소나노튜브는 수직성장이 가능하며 탄소나노튜브 간의 간격을 조절하여 성장이 가능하다. 이러한 장점으로 전계방출소자, 바이오센서 등의 응용을 위하여 이용되는 합성 방법이다. 이러한 응용을 위하여 선택적으로 나노튜브를 제거하고 탄소나노튜브 끝의 촉매금속을 제거하는 것이 응용의 효율을 높이는데 매우 중요하다. 본 연구에서는 탄소나노튜브의 전기적, 구조적 특성에 영향을 줄 수 있는 화학적인 방법을 사용하지 않고 펨토초레이저를 사용하여 패터닝과 촉매금속을 제거하는 방법을 구현하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.358-358
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• 2014

인간과 기기간의 상호작용 심화에 의하여 모든 기기의 지능화, 첨단화 등이 요구됨에 따라 정보 기술 및 디스플레이 기술의 개발이 활발히 이루어지고 있는 가운데 투명 전자 소자에 대한 연구가 급증하고 있다. 산화물 반도체는 가시광 영역에서 투명하고, 비정질 반도체에 비하여 이동도가 100 배 이상 크고, 결정화 공정을 거친 폴리 실리콘과 비슷한 값을 가지거나 조금 낮으며 유연한 소자에도 쉽게 적용이 가능하다는 장점을 가지고 있어 투명 전자 소자 제작시에 주로 이용되는 물질이다. 대부분의 산화물 반도체 박막 증착 방법은 스퍼터링 방법이나 유기금속 화학증착법과 같은 방법으로 막을 형성하는데 이러한 증착 방법들은 고품질의 박막을 성장시킬 수 있다는 장점이 있으나 고가의 진공장비 및 부대 시설이 이용되고 이로 인한 제조비용의 상승이 되고, 기판 선택에 제약이 있는 단점이 있다. 따라서, 이러한 문제점을 개선하기 위하여 고가의 진공 장비가 필요 없이 스핀 코팅 방법이나 딥핑 방법 등에 의하여 공정 단계의 간소화, 높은 균일성, 기판 종류에 상관없는 소자의 대면적화가 가능한 용액 공정 기술이 각광을 받고 있다. 그러나 용액 공정 기반의 박막을 형성하기 위해서는 비교적 높은 공정온도 혹은 압력 등의 외부 에너지를 필요로 하므로 열에 약한 유리 기판이나 유연한 기판에 적용하기가 어렵다. 최근 이러한 문제점을 해결하기 위하여 높은 온도의 열처리(thermal annealing) 를 대신 할 수 있는 microwave irradiation (MWI)에 대한 연구가 보고되고 있다. MWI는 $100^{\circ}C$ 이하에서의 저온 공정이 가능하여 높은 공정 온도에 대한 문제점을 해결할 뿐만 아니라 열처리 방향을 선택적으로 할 수 있다는 장점을 가지고 있어 현재 투명 디스플레이 분야에서 주로 이용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 HfOx 기반의 metal-oxide-semiconductor (MOS) capacitor를 제작하여 MWI에 따른 전기적 특성을 평가하였다. MWI는 금속의 증착 전과 후, 그리고 시간에 따른 조건을 적용하였으며 최적화된 조건의 MWI은 일반적인 퍼니스 장비에서의 높은 온도 열처리에 준하는 우수한 전기적 특성을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.480-480
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• 2011

양극산화(anodization)는 금속을 전기화학적으로 산화시켜 금속산화물로 만드는 기술로서 최근 다양한 크기의 나노 구조를 제조하는 기술로 각광받고 있으며, 이러한 기술에 의하여 얻어지는 anodic aluminum oxide(AAO)는 magnetic data storage, optoelectronic device, sensor에 적용될 수 있는 nano device 뿐만 아니라 nanostructure를 제조하기 위한 template 및 mask로써 최근 광범위 하게 연구되고 있다. 또한, AAO는 Al2O3의 단단한 구조를 가진 무기재료이므로 solid mask로써 다른 porous materials 보다 뛰어난 특성을 갖고 있다. 또한 electron-beam lithography 및 block co-polymer 에 의한 patterning 과 비교하여 매우 경제적이며, 재현성이 우수할 뿐만 아니라 대면적에서 나노 구조의 크기 및 형상제어가 비교적 쉽기 때문에 널리 사용되고 있다. 그러나, AAO 형성 시 생기게 되는 반구형 모양의 barrier layer는 물질(substance)과 기판과의 direct physical and electrical contact을 방해하기 때문에 해결해야 할 가장 큰 문제점 중 하나로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 실리콘 기판위의 형성된 AAO의 barrier layer를 Cl/BCl3 gas mixture에서 Neutral Beam Etching (NBE)과 Ion Beam Etching (IBE) 로 각각 식각한 후 그 결과와 비교하였다. NBE와 IBE 모두 Cl2/BCl3 gas mixture에서 BCl3 gas의 첨가량이 60% 일 경우 etch rate이 가장 높게 나타났고, optical emission spectroscopy (OES)로 Cl2/BCl3 플라즈마 내의 Cl radical density와 X-ray photoelectron spectroscopy (XPS)로 AAO 표면 위를 관찰한 결과 휘발성 BOxCly의 형성이 AAO 식각에 크게 관여함을 확인 할 수 있었다. 또한, NBE와 IBE 실험한 다양한 Cl2/BCl3 gas mixture ratio 에서 AAO가 식각이 되지만, 이온빔의 경우 나노사이즈의 AAO pore의 charging에 의해 pore 아래쪽의 위치한 barrier layer를 어떤 식각조건에서도 제거하지 못하였다. 하지만, NBE에서는 BCl3-rich Cl2/BCl3 gas mixture인 식각조건에서 AAO pore에 휘발성 BOxCly를 형성하면서 barrier layer를 제거할 수 있었다.

• 한국진공학회지
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• 제20권2호
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• pp.93-99
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• 2011

금속 전극 위에 유기물 채널을 증착하여 만드는 바닥 전극 구조의 유기물 박막 트랜지스터에서 전극 표면이 거친 정도에 따라 전하 주입이 어떻게 달라지는지 조사했다. 금 전극을 실리콘 기판에 증착하고, 가열하여 금 전극 표면을 거칠게 만들었다. 그리고 펜터신과 상부 전극으로 사용할 금 전극을 차례대로 증착하여 금 전극/펜터신/금 전극 구조를 만들었다. 펜터신 증착 초기에는 거친 금 전극 위에서 펜터신 증착핵이 더 많이 보였지만, 막이 두꺼워지면 가열되지 않은 전극과 가열로 거칠어진 전극에서 펜터신 표면 모양에 차이가 거의 없었다. 온도를 바꾸면서 측정한 전류-전압 곡선은 바닥 전극의 표면이 거칠수록 바닥계면의 전위장벽이 높음을 보여주었다. 이 현상은 금속 표면이 거칠수록 일함수가 낮아지며 펜터신과 거친 전극 표면의 경계에 전하 트랩이 더 많기 때문으로 생각된다.

• 공업화학
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• 제23권6호
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• pp.515-520
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• 2012

이 총설에서는 개별인식 태그와 바이오센서 등에 사용가능성이 높은 실리콘 기반의 캐패시터와 유기 박막트랜지스터 소자의 제작과 차이점이 논하여 진다. 금속이나 혹은 비금속의 나노입자는 화학물질이나 혹은 바이오분자, 즉, 단백질과 올리고 DNA 등에 표면이 싸여질 수 있으며, 상응하는 목표 바이오분자가 결합되어져 있는 절연체에 자기조립 단일층을 형성할 수 있다. 단일층으로 형성된 나노입자는 정전하 기본단위로서 유기 메모리 소자의 나노 플로팅 게이트로서 역할을 하는 것이다. 특히, 바이오분자의 선택적이고 강한 결합 메카니즘을 통하여도, 메모리 캐패시터나 유기 메모리 박막트랜지스터가 성공적으로 시연되었다. 더불어, 이러한 유기 메모리 소자는 차후 유연기판의 유기전자소자 영역의 발전을 촉진할 것으로 기대된다. 또한, 유기 메모리 박막트랜지스터는 앞으로 새로운 개념의 소자로의 적용이 가능하다.

• 대한금속재료학회지
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• 제50권4호
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• pp.331-337
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• 2012

Electrical properties as a function of composition in silicon nitride ($SiN_x$) films grown at low temperatures ($<200^{\circ}C$) were studied for applications to photonic devices and thin film transistors. Both silicon-rich and nitrogen-rich compositions were successfully produced in final films by controlling the source gas mixing ratio, $R=[(N_2\;or\;NH_3)/SiH_4]$, and the RF plasma power. Depending on the film composition, the dielectric and optical properties of $SiN_x$ films varied substantially. Both the resistivity and breakdown field strength showed the maximum value at the stoichiometric composition (N/Si = 1.33), and degraded as the composition deviated to either side. The electrical properties degraded more rapidly when the composition shifted toward the silicon-rich side than toward the nitrogen-rich side. The composition shift from the silicon-rich side to the nitrogen-rich side accompanied the shift in the photoluminescence characteristic peak to a shorter wavelength, indicating an increase in the band gap. As long as the film composition is close to the stoichiometry, the breakdown field strength and the bulk resistivity showed adequate values for use as a gate dielectric layer down to $150^{\circ}C$ of the process temperature.