• 전자통신동향분석
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• 제22권5호
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• pp.57-68
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• 2007

플라스틱 전자 소자(plastic electronics) 기술은 저가격의 프린팅 공정이 가능한 플라스틱 소재를 이용하여 초경량 초박형의 깨지지 않는 전자 소자를 제작하는 기술로서, 차세대 유비쿼터스 IT 기기 구현에 적합한 차세대 반도체(post-Si 반도체) 기술로 MIT 공대 선정 10대 유망 기술 및 IDC의 10년 내 세상을 바꿀 9가지 신기술로 선정될 정도로 IT 융합부품 기술 분야의 차세대 유망 기술로 크게 각광 받고 있다. 현재는 플라스틱 전자 소자는 Si 기반 전자 소자의 보완적인 기능에 머무르고 있으나, 플라스틱 소재/소자/공정의 개발이 진행됨에 따라 응용 분야가 점차 확대되고 있다. 본 기고문에서는 대표적인 플라스틱 전자 소자인 유기 박막 트랜지스터(OTFT)의 주요 응용 분야로 플렉시블 디스플레이, 플라스틱 센서, 그리고 플라스틱 RFID 기술을 중심으로 기술 개발 연구 동향 및 시장 전망에 대해 기술하였다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.46-50
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• 1978

SnO2를 모물질로 한 반도체 가스 검지소자를 제조하고 고 전기적 특성을 조사하였다. 제조된 소자는 프로판가스, 일산화탄소, 알콜 및 아세톤 가스등에 대해 우수한 감도특성을 가졌으며 특히 프로판가스에 대해 가장 민감한 반응을 보였다. SnO2에 PdCl2또는 SnO2를 약 0.3 wt.% 정도 침첨가 했을때 가스에 대한 감도는 순수한 SnO2의 경우보다 향상되었다. 전기전도도 대 가스농도의 특성은 소자 소성온도, 소자 온도 및 소자 재료 반죽시 사용된 용액의 농도에 따라 변화하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.211.1-211.1
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• 2015

최근 용액 공정을 이용한 산화물 반도체에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 넓은 밴드갭을 가지고 있는 산화물 반도체는 높은 투과율을 가지고 있어 투명 디스플레이에 적용이 가능하다. 기존의 박막 진공증착 방법은 진공상태를 유지하기 위한 장비의 가격이 비싸며, 대면적의 어려움, 높은 생산단가 등으로 생산율이 높지 않다. 하지만 용액 공정을 이용하면 대기압에서 증착이 가능하고 대면적화가 가능하다. 그리고 각각의 조성비를 조절하는 것이 가능하다. 이러한 장점에도 불구하고, 소자의 신뢰성이나 저온공정은 중요한 이슈이다. Instability는 threshold voltage (Vth)의 shift 및 on/off switching의 신뢰성과 관련된 parameter이다. 용액은 소자의 전기적 특성을 열화 시키는 수분 과 탄소계열의 불순물을 다량 포함 하고 있어 고품질의 박막을 형성하기 위해서는 고온의 열처리가 필요하다. 기존의 열처리는 고온에서 장시간 이루어지기 때문에 유리나 플라스틱, 종이 기판의 소자에서는 불가능하지만 $100^{\circ}C$ 이하의 저온 공정인 microwave를 이용하면 유리, 플라스틱, 종이 기판에서도 적용이 가능하다. 본 연구에서는 산화물 반도체 중에서 InGaZnO (IGZO)를 용액 공정으로 제작한 juctionless thin-film transistor를 제작하여 기존의 열처리를 이용하여 처리한 소자와 microwave를 이용해서 열처리한 소자의 전기적 특성을 한 달 동안 관찰 하였다. 또한 In:Zn의 비율을 고정한 후 Ga의 비율을 달리하여 특성을 비교하였다. 먼저 p-type bulk silicon 위에 SiO2 산화막이 100 nm 증착된 기판에 RCA 클리닝을 진행 하였고, solution InGaZnO 용액을 spin coating 방식으로 증착하였다. Coating 후에, solvent와 수분을 제거하기 위해서 $180^{\circ}C$에서 10분 동안 baking공정을 하였다. 이후 furnace열처리와 microwave열처리를 비교하기 위해 post-deposition-annealing (PDA)으로 furnace N2 분위기에서 $600^{\circ}C$에서 30분, microwave를 1800 W로 2분 동안 각각의 샘플에 진행하였다. 또한, HP 4156B semiconductor parameter analyzer를 이용하여 제작된 TFT의 transfer curve를 측정하였다. 그 결과, microwave 열처리한 소자의 경우 기존의 furnace 열처리 소자와 비교하여 높은 mobility, 낮은 hysteresis 값을 나타내었으며, 1달간 소자의 특성을 관찰하였을 때 microwave 열처리한 소자의 경우 전기적 특성이 거의 변하지 않는 것을 확인하였다. 따라서 향후 용액공정, 저온공정을 요구하는 소자 공정에 있어 열처리방법으로 microwave를 이용한 활용이 기대된다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.134.2-134.2
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• 2017

최근 고성능, 저 전력 반도체 소자를 위한 미세 공정 기술이 발전함에 따라, gate oxide의 두께 및 선폭이 감소하고, aspect ratio가 증가하고 있는 추세이다. 따라서 얇아진 gate oxide를 통한 채널 물질로의 boron 확산을 막기 위한 고농도 질화 막 증착의 필요성이 높아지고 있으며, high aspect ratio의 gate oxide에 적용 가능한 우수한 step coverage의 질화막 또한 요구되고 있다. 이러한 요구조건을 만족시키기 위해 일반적인 13.56MHz의 플라즈마 소스를 이용한 질화연구들이 선행되어져 왔으나, 높은 binding energy(~24 eV)를 가지고 있는 N2 molecule gas를 효과적으로 dissociation 하지 못해 충분한 질화공정이 수행되어질 수 없었을 뿐만 아니라 높은 공정온도($>200^{\circ}C$에서 진행되어 반도체소자에 손상을 줄 수 있다. 본 연구에서는 이러한 문제들을 해결하기 위해 VHF (162MHz)를 이용한 플라즈마를 통해 고밀도에서 낮은 전자온도와 높은 진동온도의 플라즈마를 구현하여 20%이상의 높은 질화율을 얻을 수 있었고, multi-tile push-pull 플라즈마 소스를 통해 VHF 사용 시 나타나는 standing wave effect를 제어하여 high aspect ratio의 gate sidewall spacer에 우수한 step coverage의 질화막을 형성시킬 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.988-993
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• 2019

지난 수십 년간 반도체 업계에서는 반도체 소자의 성능을 높이고 높은 밀도로 반도체 소자를 칩 위에 집적하기 위해 끊임없이 그 크기를 축소해 왔다. 하지만, 게이트 제어의 감소, 높아진 누설 전류, 그리고 단 채널 효과와 같은 다양한 문제점에 직면하면서 이를 극복할 수 있는 차세대 반도체에 점점 더 많은 관심을 보이고 있다. 본 논문에서는 다음 반도체 세대를 이끌 후보로 관심을 받고 있는 CNTFET(Carbon NanuTube Field Effect Transistor)을 활용하여 디지털 회로를 디자인하는 방법에 대해 논하고자 한다. CNTFET이 분명 구조적으로 기존 MOSFET과 다른 구조를 가진 만큼, CNTFET을 활용하여 디지털 회로를 디자인할 때, 기존 디지털 회로 기법을 어떻게 활용할 수 있는지 자세히 알아보고 시뮬레이션을 통해 두 소자의 성능 차이를 확인해 보고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.1210-1215
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• 2010

프로브 카드는 반도체 제조 공정 전에 반도체 소자 및 필름의 기능과 성능을 검사하기 위한 테스트 장비이다. 반도체 산업의 급속한 기술 발전과 반도체 소자의 고집적화로 인하여 반도체 소자의 패드 간격과 패드의 수가 증가하고 있다. 따라서 반도체 소자의 크기 및 배열의 형태가 계속 축소됨에 따라 미세 피치를 갖고 검사용 핀의 수가 많은 프로브 카드가 필요하다. 본 논문에서는 수직형 프로브 카드의 적용을 위하여 MEMS 기술을 이용한 프로브 팁을 개발하였다. 프로브 팁의 설계를 위해서 유한요소해석을 이용하여 프로브 팁의 구조 및 기계적 특성에 대한 구조설계를 수행하였다. 또한 구조 설계를 적용한 프로브 팁을 제작하여 유한요소해석의 결과와 실제 시험을 통한 접촉력의 평가를 수행하였다. 이에 따라 피치 간격이 약 $50{\mu}m$이하의 프로브 카드를 제작하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.136-136
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• 2011

AlSb는 광전자 소자응용에 매우 유용한 재료이며 이를 이용한 반도체소자 설계 및 밴드갭 엔지니어링을 위해서는 화합물 반도체의 전자밴드구조를 포함한 광학적 특성이 반드시 요구된다. 본 연구는 이러한 요구의 해결방안으로서 AlSb 화합물의 유전함수 온도의존성을 0.7~5.0 eV의 에너지 영역에서 타원편광분석법을 이용하여 분석하였다. AlSb는 산소와 급격히 반응하기 때문에, 대기 중에서 물질 고유의 광특성이 유지되기 어려울 뿐만 아니라, 박막 위에 생성되는 산화막 때문에 순수한 AlSb의 유전함수 측정이 불가능하다. 따라서 박막의 산화 효과를 최소화하기 위하여 초고진공 상태의 molecular beam epitaxy 챔버 안에서 800 K의 온도로 성장한 1.5 ${\mu}m$ 두께의 AlSb 박막을 상온 300 K 까지 온도를 단계적으로 변화시켜가며 타원편광분석기를 이용하여 실시간으로 측정하였다. 각 온도에서 측정된 AlSb의 유전함수를 2차 미분하여 전이점(critical point)을 분석한 결과 $E_0$, $E_0+{\Delta}_0$, $E_1$, $E_1+{\Delta}_1$, $E_0'$, $E_0'+{\Delta}_0'$, $E_2$, $E_2+{\Delta}_2$에 해당하는 각 전이점들의 온도 의존성을 확인할 수 있었다. 실험에서 측정된 특정 온도를 포함하여 임의의 온도에서의 AlSb의 유전함수를 유도하기 위하여 변수화모델을 사용하였고 이를 통하여 각 변수들의 온도 의존 궤적을 분석하였다. 2차 미분법을 이용한 전이점들의 온도의존성 분석결과를 기준으로 변수화 모델링을 진행하였으며 그 결과 각 온도에서 실제 유전함수와 근소한 차이를 갖는 AlSb의 유전함수 모델을 만들 수 있었다. 따라서 본 연구결과는 반도체 물성에 대한 학술적 측면뿐 아니라 고온에서의 소자공정 실시간 모니터링 및 반도체 소자 설계 등의 산업적 측면에서 매우 유용하게 사용될 것으로 기대된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1128-1129
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• 2015

4H-SiC는 차세대 전력용 반도체로서 고전압, 고전류, 고온 동작에 적합하여 각광을 받고 있다. 전력용 반도체의 항복전압 개선하기 위하여 활성 (active) 영역의 주위에 설계하는 접합마감 (junction termination) 영역의 설계가 필수적이다. P+ 이온주입 및 활성화가 어려운 SiC 특성상 $5{\mu}m$보다 깊은 P+ 접합을 구현하기 어려운 특성상 기존 P+ FLR의 접합마감 소자는 항복전압을 개선하기 어렵다. 접합마감 소자의 항복전압을 효과적으로 증가시키기 위하여 트렌치를 설계하였다. 기존 접합마감 소자의 길이와 항복은 $7{\mu}m$와 473.0 V이지만, 제안된 접합마감 소자의 길이와 항복전압은 $5{\mu}m$와 993.4 V로 우수하였다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 1991년도 광학 및 양자전자학 워크샵
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• pp.129-134
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• 1991

반도체 물질들은 일반적으로 흡수 끝 (absorption edge) 근처에서 비선형 광학 계수가 이례적으로 크고, 그 반응 속도가 빠른 특성을 갖고 있다. 본 논문에서는 반도체와 반도체 미세구조에 있어서의 비선형 광학적 특성 및 초고속 논리 광소자로서의 응용을 고찰하였다.

• 기계저널
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• 제28권6호
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• pp.538-546
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• 1988

국내외적으로 반도체 산업은 가장 중요한 산업의 하나로 2000년대 고도 정보화 사회에 있어서도 더욱 그 중요성이 더해 가리라 전망된다. 국내 반도체 산업은 그 역사가 짧은 반면 매우 급속 도로 발전해온 것이 사실이나 아직도 대부분의 기술을 선진국에 의존하고 있으며, 국내의 주변 산업 기술이 미흡하고, 전문인력도 매우 부족한 실정이다. 앞으로 산학연 협동을 통한 국책적 연구 개발에 더욱 노력한다면 2000년대에는 최 선진 반도체 공업국의 대열에 나란히 설 수 있을 것이다.