• Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology
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• v.32 no.5
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• pp.965-973
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• 2022

As IoT(Internet of Things) devices become common, many algorithms have been developed to protect users' personal information. The laser fault injection attack that threatens those algorithms is a side-channel analysis that intentionally injects a laser beam to the outside of a device to acquire confidential information or abnormal privileges of the system. There are many studies to determine the timing of fault injection to reduce the number of necessary fault injections, but the location to inject faults is only repeatedly searched for the entire area of the device. However, when fault injection is performed in an algorithm-independent area, the attacker cannot obtain the intended faulted statement or attempt to bypass authentication, so finding areas vulnerable to fault injection and performing an attack is an important consideration in achieving a high attack success rate. In this paper, we show that a 100% attack success rate can be achieved by determining the vulnerable areas for fault injection by using electromagnetic and thermal information generated from the device's chip. Based on this, we propose an efficient fault injection attack system.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.27-27
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• 2010

최근에 고유가와 지구온난화로 인하여 에너지가 향후 인류의 50년을 좌우할 가장 큰 문제로 대두되고 있어서 지구의 모든 에너지의 근원인 태양광을 이용하는 태양광 발전은 무한한 청정 에너지로 각광받고 있다. 빛을 흡수하여 전기에너지로 변환하는 태양전지는 풍력, 수소연료전지, 조력, 바이오에탄올 등의 신재생에너지 기술 중에서 상품성은 가장 뛰어나지만 발전단가가 가장 높은 것이 단점이다. 태양광 발전단가를 줄여서 기존의 화석에너지를 이용한 발전단가와 견줄 수 있는 그리드 패러티(grid parity)를 달성하려면 태양전지 모듈의 고효율화와 동시에 저가화가 반드시 이루어져야 한다. 현재 태양광 모듈 시장의 90%는 효율이 12-16% 정도로 높은 단결정(single crystalline or monocrystalline) 실리콘이나 다결정(polycrystalline or multicrystalline) 실리콘 등의 벌크(bulk)형 결정질 실리콘 모듈이 차지하고 있으나 원재료인 실리콘 웨이퍼의 제조단가의 50%를 차지하고 있어서 저가화가 어렵다. 반면, 원료가스를 분해하여 대면적 기판에 증착하는 박막(thin-film) 실리콘 태양전지의 경우는 차세대 태양전지로 각광받고 있다. 박막 실리콘 모듈은 매우 적은 실리콘 원재료를 소비한다. 단결정이나 다결정 실리콘 웨이퍼의 두께가 $180-250\;{\mu}m$ 정도인 것에 비해서 박막 실리콘의 두께는 $0.3-3\;{\mu}m$ 수준이다. 더불어, 유리, 플라스틱 등의 저가 기판에 저온 대면적 증착이 가능하여 저가양산화에 유리하다. 박막 실리콘 모듈은 벌크형 실리콘 모듈(-0.5%/K) 대비 낮은 온도계수[비정질 실리콘(amorphous silicon; a-Si:H)의 경우 -0.2%/K]와 빛의 세기가 약한 산란광에서도 동작하여 평균발전시간이 증가하므로 외부환경에서 우수한 발전성능을 보이고 있다. 태양전지 모듈은 상온에서의 안정화 효율을 기준으로 가격이 책정되어($/$W_p$) 판매되기 때문에 벌크형 실리콘 모듈에 비해서 박막 실리콘 모듈은 가격대 성능비가 우수하다. 따라서 박막 실리콘 모듈은 벌크형 결정 실리콘 모듈의 대안으로 떠오르고 있으며, 레이저 기술을 이용하여 수려한 투광형 건물일체형(building integrated photovoltaic; BIPV) 모듈을 제작할 수 있는 장점도 있다. 이러한 장점에도 불구하고 기존의 양산화된 단일접합 비정질 실리콘 태양광 모듈은 효율이 6-7%로 낮아서 설치면적 및 설치 모듈의 증가가 성장의 걸림돌이 되고 있다. 박막 실리콘 태양전지의 고효율화를 도모하기 위해서 적층형 탄뎀셀로 양산 트렌드가 변화하고 있다. 이에 적층형 박막 실리콘 태양전지 효율의 한계 및 돌파구에 대해서 논의한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.81-81
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• 2010

유리기판위에 큰 결정입자를 갖는 실리콘 (폴리 실리콘) 박막을 제조하는 것은 가격저가화 및 대면적화 측면 같은 산업화의 높은 잠재성을 가지고 있기 때문에 그동안 많은 관심을 가지고 연구되어 오고 있다. 다양한 방법을 이용하여 다결정 실리콘 박막을 만들기 위해 노력해 오고 있으며, 태양전지에 응용하기 위하여 연속적이면서 10um이상의 큰 입자를 갖는 다결정 실리콘 씨앗층이 필요하며, 고속증착을 위해서는 (100)의 결정성장방향 등 다양한 조건이 제시될 수 있다. 다결정 실리콘 흡수층의 품질은 고품질의 다결정 실리콘 씨앗층에서 얻어질 수 있다. 이러한 다결정 실리콘의 에피막 성장을 위해서는 유리기판의 연화점이 저압 화학기상증착법 및 아크 플라즈마 등과 같은 고온기반의 공정 적용의 어려움이 있기 때문에 제약 사항으로 항상 문제가 제기되고 있다. 이러한 관점에서 볼때 유리기판위에 에피막을 성장시키는 방법으로 많지 않은 방법들이 사용될 수 있는데 전자 공명 화학기상증착법(ECR-CVD), 이온빔 증착법(IBAD), 레이저 결정화법(LC) 및 펄스 자석 스퍼터링법 등이 에피 실리콘 성장을 위해 제안되는 대표적인 방법으로 볼 수 있다. 이중에서 효율적인 관점에서 볼때 IBAD는 산업화측면에서 좀더 많은 이점을 가지고 있으나, 박막을 형성하는 과정에서 큰 에너지 및 이온크기의 빔 사이즈 등으로 인한 표면으로의 damages가 일어날 수 있어 쉽지 않는 방법이 될 수 있다. 여기에서는 이러한 damage를 획기적으로 줄이면서 저온에서 결정화 시킬 수 있는 cold annealing법을 소개하고자 한다. 이온빔에 비해서 전자빔의 에너지와 크기는 그리드 형태의 렌즈를 통해 전체면적에 조사하는 것을 쉽게 제어할 수 있으며 이러한 전자빔의 생성은 금속 필라멘트의 열전자가 아닌 Ar플라즈마에서 전자의 분리를 통해 발생된다. 유리기판위에 흡수층 제조연구를 위해 DC 및 RF 스퍼터링법을 이용한 비정질실리콘의 박막에 대하여 두께별에 따른 밴드갭, 캐리어농도 등의 변화에 대하여 조사한다. 최적의 조건에서 비정질 실리콘을 2um이하로 증착을 한 후, 전자빔 조사를 위해 1.4~3.2keV의 다양한 에너지세기 및 조사시간을 변수로 하여 실험진행을 한 후 단면의 이미지 및 결정화 정도에 대한 관찰을 위해 SEM과 TEM을 이용하고, 라만, XRD를 이용하여 결정화 정도를 조사한다. 또한 Hall효과 측정시스템을 이용하여 캐리어농도, 이동도 등을 각 변수별로 전기적 특성변화에 대하여 분석한다. 또한, 태양전지용 흡수층으로 응용을 위하여 dark전도도 및 photo전도도를 측정하여 광감도에 대한 결과가 포함된다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.16 no.2
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• pp.116-121
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• 2007

TiNi shape memory alloy(SMA) was fabricated by PLD(plused laser deposition) using equiatomic TiNi target. Composition and crystallization of TiNi thin films which were fabricated in ambient Ar gas(200m Torr)and vacuum($5{\times}10^{-6}\;Torr$) were investigated. Composition of TiNi thin films was characterized by energy-dispersive X-ray spectrometry (EDXS) and crystallization was confirmed by X-ray diffraction (XRD). The composition of films depends on the distance between target and substrate but does not sensitively depend on the substrate temperature. It is found that the composition of films can be easily controlled when substrate is placed inside plume in ambient Ar gas. It is also found that the in situ crystallization temperature ($ca.\;400^{\circ}C$) in ambient Ar gas is lowered in comparison with that of TiNi film prepared under vacuum. The low crystallization temperature in ambient Ar gas makes it possible to prepare the crystalline TiNi thin film without contamination.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.25 no.6
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• pp.285-289
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• 2015

With the miniaturization with both high functionality and high integrity of the probe cards, the highly precise laser punching on the zero-shrinkage high strength substrate has attracted more attention recently. Taper occurrence during laser-punching on green sheets appears as a problem in process. The size (diameter) difference between the entrance hole and the exit hole in tapered holes appeared to be inversely proportional to the hole size itself. To suppress taper occurrence, two-stage punching was adopted as the size of second hole was varied from $70{\mu}m$ to $79{\mu}m$ when punching $80{\mu}m$ via holes on the substrate with thickness of $380{\mu}m$. The minimal taper ratio of 11.9 % appeared with second hole size between 70 to $79{\mu}m$ before sintering. Taper ratio reduced to 7 % after zero-shrinkage sintering. The size difference between first hole and second hole appeared minimal when the size of second hole was 95~97 % to that of first hole.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.15 no.4
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• pp.236-241
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• 2012

It is widely recognized that it is hard to prepare hydrophilic graphite nanoparticles because of their high crystallinity and inert characteristics. In this study, we successfully synthesized the hydrophilic graphite nanoparticles by using liquid phase pulsed laser ablation method which has been actively employed for the thin film deposition up to now. The obtained hydrophilic graphite showed an ultra-high dispersion stability in water, because the hydrophilic functional groups like carboxyl and carbonyl group was simultaneously introduced onto the graphite surface with the nanoparticle formation, as confirmed by FT-IR and zeta potential measurements. Finally, a markedly enhanced gas sensing ability for acetone was shown in comparison with the conventional carbon black for the carbon polymer composite sensor with polyethyleneglycol (PEG).

• Information and Communications Magazine
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• v.30 no.7
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• pp.12-17
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• 2013

본 논문에서는 2012년 12월에 표준화가 확정된 NG-PON2(Next Generation-Passive Optical Network2)를 기반으로 하는 액세스 전달망 시스템에서 동작파장을 초기화하는 다양한 방법 및 전송 채널 관리기술에 대한 국내외 동향을 제시하고, 새로운 파장 초기화 및 채널관리 기법을 제안하고 실험결과를 제시한다. 제안되는 기법은 필터링된 파장가변 광원에서 각각 수신된 전기적 신호들간 크기차이를 계산하여 이를 통해, 파장대역을 할당한다. 확보된 파장영역에서 시스템 링크가 물리적으로 연결이 되면, 연결된 광루트를 통해 발생하는 광원의 역반사 효과를 이용하여 전송채널의 동작 파장의 정확도를 향상시킨다. 결정된 채널내에서 광원의 동작 파장의 정확도를 향상시키기 위해서 에코잉(echoing) 기법, 즉, 가입자 송신단에서 전송된 광원이 중앙 기지국 수신단에서 적절하게 수신이 되는 지를 체크하게 된다. 이러한 기법을 이용하여, 광 회선 단말 장치가 광 종단 장치의 광원의 파장을 인지하지 못한 상태에서 동작파장을 찾는 시간이 최대 2초 이내에서 이루어짐을 확인하였다. 또한, 파장 가변형 레이저의 파장특성에 무관하게 동작함을 3개의 파장(1577.86nm, 1578.69nm, 1579.52nm)을 무작위로 선택하여 구동한 결과, 파장 대역 및 동작파장을 소수점 둘째자리까지 확보하는 것을 검증하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.156-157
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• 2012

단일 셀에서 비휘발성 및 고속의 휘발성 메모리를 모두 구동할 수 있는 다기능 메모리는 모바일 기기 및 embedded 장치의 폭발적인 성장에 있어 그 중요성이 커지고 있다. 따라서 최근 이러한 fusion기술을 응용한 unified RAM (URAM)과 같은 다기능 메모리의 연구가 주목 받고 있다. 이러한 다목적 메모리는 주로 silicon on insulator (SOI)기반의 1T-DRAM과 SONOS기술 기반의 비휘발성 메모리의 조합으로 이루어진다. 하지만 이런 다기능 메모리는 주로 단결정기반의 SOI wafer 위에서 구현되기 때문에 값이 비싸고 사용범위도 제한되어 있다. 따라서 이러한 다기능메모리를 다결정 실리콘을 이용하여 제작한다면 기판에 자유롭게 메모리 적용이 가능하고 추후 3차원 적층형 소자의 구현도 가능하기 때문에 다결정실리콘 기반의 메모리 구현은 필수적이라고 할 수 있겠다. 본 연구에서는 다결정실리콘을 이용한 channel recessed구조의 다기능메모리를 제작하였으며 각 1T-DRAM 및 NVM동작에 따른 memory 특성을 살펴보았다. 실험에 사용된 기판은 상부 비정질실리콘 100 nm, 매몰산화층 200 nm의 SOI구조의 기판을 이용하였으며 고상결정화 방법을 이용하여 $600^{\circ}C$ 24시간 열처리를 통해 결정화 시켰다. N+ poly Si을 이용하여 source/drain을 제작하였으며 RIE시스템을 이용하여 recessed channel을 형성하였다. 상부 ONO게이트 절연막은 rf sputter를 이용하여 각각 5/10/5 nm 증착하였다. $950^{\circ}C$ N2/O2 분위기에서 30초간 급속열처리를 진행하여 source/drain을 활성화 하였다. 계면상태 개선을 위해 $450^{\circ}C$ 2% H2/N2 분위기에서 30분간 열처리를 진행하였다. 제작된 Poly Si MFM에서 2.3V, 350mV/dec의 문턱전압과 subthreshold swing을 확인할 수 있었다. Nonvolatile memory mode는 FN tunneling, high-speed 1T-DRAM mode에서는 impact ionization을 이용하여 쓰기/소거 작업을 실시하였다. NVM 모드의 경우 약 2V의 memory window를 확보할 수 있었으며 $85^{\circ}C$에서의 retention 측정시에도 10년 후 약 0.9V의 memory window를 확보할 수 있었다. 1T-DRAM 모드의 경우에는 약 $30{\mu}s$의 retention과 $5{\mu}A$의 sensing margin을 확보할 수 있었다. 차후 engineered tunnel barrier기술이나 엑시머레이저를 이용한 결정화 방법을 적용한다면 device의 특성향상을 기대할 수 있을 것이다. 본 논문에서는 다결정실리콘을 이용한 다기능메모리를 제작 및 메모리 특성을 평가하였다. 제작된 소자의 단일 셀 내에서 NVM동작과 1T-DRAM동작이 모두 가능한 것을 확인할 수 있었다. 다결정실리콘의 특성상 단결정 SOI기반의 다기능 메모리에 비해 낮은 특성을 보여주었으나 이는 결정화방법, high-k절연막 적용 및 engineered tunnel barrier를 적용함으로써 해결 가능하다고 생각된다. 또한 sputter를 이용하여 저온증착된 O/N/O layer에서의 P/E특성을 확인함으로써 glass위에서의 MFM구현의 가능성도 확인할 수 있었으며, 차후 system on panel (SOP)적용도 가능할 것이라고 생각된다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.7 no.3
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• pp.465-472
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• 1997

An extension of new test methods for surfaces with an apparatus based on photon-induced desorption and ionisation in the electric field, is constructed and tested, It also investigates how to show the efficiency of the arrangement adsorbates $H_2$ and He on W(110). The field emitter temperature was 80 K. The wavelength of light used was 193 nm with field strengths between 10 and 50 V/nm. Many ion fragments($CO^+, He^+, H_2^^+, H_2O^+, W^{3+}\; and\; W^{2+}$) were produced by an electronic stimulation of the adsorbate with the help of a photon energy of 6.4 eV at He and $H_2$/W(110). A transient recorder enables the registration of the entire mass spectrum.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.8 no.1
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• pp.117-123
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• 1998

We investigated the effect of mechanical backside damage in Czochralski grown silicon wafer. The intensity of mechanical damage was evaluated by minority carrier recombination lifetime by laser excitation/microwave reflection photoconductivity decay method, photo-acoustic displacement method, X-ray section topography, and wet oxidation/preferential etching methods. The data indicate that the higher the mechanical damage intensity, the lower the minority carrier lifetime, and the photo-acoustic displacement values increased proportionally, and it was at Grade 1: Grade 2:Grade 3 = 1:19.6:41 that the normalized relative quantization ratio of excess photo-acoustic displacement in damaged wafer was calculated, which are normalized to the excess PAD from sample Grade 1.