• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.82-82
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• 2010

유기 쌍안정성 소자는 비휘발성 기억 소자 중에서 구조가 간단하고 제작비용이 저렴하며 유연성을 가지기 때문에 많은 연구가 진행되고 있다. 현재 유기물/무기물 나노복합소재를 사용하여 소자 성능 향상이 기억소자의 성능 향상을 위하여 여러 가지 유기물/무기물 나노복합소재를 사용하여 제작한 유기 쌍안정성 소자가 유연성을 가진 비휘발성 기억소자로 대두되고 있다. 본 연구에서는 ZnO 나노입자를 포함한 PMMA 복합층을 사용하여 제작한 유기 쌍안정성 기억소자를 제작하여 메모리 특성을 조사하였다. 이와 더불어 활성층에 효과적인 전하주입을 위하여 전극과 PMMA/ZnO 층 사이에 $C_{60}$ 층을 삽입한 구조를 가진 메모리 소자의 성능 향상에 대하여 연구하였다. Indium tin oxide 가 증착된 유리 기판위에 $C_{60}$ 층을 스핀코팅 방법으로 적층하였다. 1 wt% ZnO 나노입자와 1 wt% PMMA를 혼합하여 스핀코팅 방법으로 $C_{60}$ 층 위에 박막을 형성하였다. 그리고, 전극으로 Al을 열증착으로 형성하였다. $C_{60}$ 층이 있는 유기 쌍안정성 기억 소자와 $C_{60}$ 층이 없는 두 가지의 소자에 대하여 전류-전압 (I-V) 특성을 측정하여 각각의 소자에서의 전류 히스테리시스 현상이 발생하는 원인을 규명하였다. I-V 특성 결과와 전자적 구조를 사용하여 유기 쌍안정성 소자에서의 쓰기, 지우기 및 읽기 동작에 대한 과정을 설명하였다. 두 소자의 I-V 특성을 비교하므로 $C_{60}$ 층을 사용하여 유기 쌍안정성 소자의 성능이 향상됨을 알 수 있었다. 또한 $C_{60}$ 층을 사용하여 제작된 유기 쌍안정성 소자의 성능이 향상된 원인을 규명하였다.

• Proceedings of the Korean Magnestics Society Conference
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• 2002.12a
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• pp.54-55
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• 2002

최근 자성박막과 이를 이용해 전자의 스핀을 제어할 수 있게 되면서, 이를 이용한 자기미세소자에 대해 많은 연구가 이루어지고 있다. 그 중 자성 다층박막과 자성 터널 접합에 대한 연구가 많이 행해지고 있는데, Co/cu 다층박막으로 제조한 소자는 상온에서도 65%를 넘는 큰 자기저항비를 보여주고 있다[1]. 또 다른 자기전자소자로 스핀 밸브 트랜지스터(SVT)가 있다[2]. 스핀 밸브 트랜지스터는 두 반도체 기판 사이에 금속 박막을 다층으로 삽입된 구조로 구성되어있다. (중략)

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.323-323
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• 2016

솔루션 공정을 이용하여 제작된 유기물 나노 입자를 포함한 유기물 나노 복합재료를 기반으로 제작한 비휘발성 메모리 소자들은 저렴한 가격, 간단한 공정, 저전력 소비의 장점으로 차세대 메모리 소자로서 많은 연구가 진행 되고 있다. 비휘발성 메모리 소자는 poly(3-hexylthiophene) (P3HT) 층과 polymethylsilsesquioxane (PMSSQ)와 graphene quantum dots (GQD)를 혼합한 층을 사용 하여 구성하였다. 세척된 indium-tin-oxide (ITO) 기판 위에 혼합된 PMSSQ/GQD를 스핀코팅 방법으로 증착한 후 열처리 하였다. Chlorobenzene 속에서 혼합된 P3HT를 스핀코팅 방법으로 증착한 후 열처리 하였다. 알루미늄 전극을 상부 전극으로 증착하였다. 제작된 소자의 300 K에서의 전류-전압을 측정 결과는 윈도우 마진이 크게 나오는 것을 알 수 있었다. 누설전류의 감소와 내구성 및 유지성에 대한 성질을 특정한 결과 소자가 안정적으로 동작하는 것을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Society of Machine Tool Engineers Conference
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• 2005.05a
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• pp.324-328
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• 2005

스핀 밸스 트랜지스터를 소형화 할 수 있는 공정 기술을 소개한다. 스핀 밸브 트랜지스터는 두 개의 실리콘 에미터, 컬렉터 사이에 다층 자성 금속 박막이 존재하는 구조를 갖고 있는 스핀트로닉스 소자이다. SU8을 절연층으로 사용한 접촉 패드의 도입, 실리콘 온 인슐레이터의 사용, 그리고 이온빔/습식 복합에칭 공정의 적용으로 수 ${\mu}m$까지 소형화 할 수 있었다. 트랜지스터의 소형화에 따른 특성 변화는 관찰되지 않았으며, 기존의 트랜지스터와 동일한 $240\%$의 자기전류값을 나타내었다.

• Proceedings of the Korean Magnestics Society Conference
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• 2002.12a
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• pp.56-57
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• 2002

반도체를 이용한 스핀트로닉스(spintronics) 기술은 Spin LED, Spin FET 그리고 Spin RTD 등과 같은 차세대 신개념 소자에 응용될 수 있다는 점에서 상당한 각광을 받고 있다[1]. 이 중에서 강자성체의 박막을 사용하여 스핀 분극된 전자를 주입(inject)하고 반도체 내에 스핀 분극된 전자를 이동(transport)시킨 다음, 강자성체의 박막으로 이러한 스핀을 검출(detect) 할 수 있는 기술이 개발된다면 앞으로 새로운 분야의 가능성이 열릴 수 있다고 기대할 수 있다[2,3]. (중략)

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.467-467
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• 2013

유기물/무기물 나노복합체는 메모리, 트렌지스터, 발광 다이오드, 태양 전지 소자에 응용이 시도되고 있으나 유기물의 물리적인 특성 때문에 전류 전송 메커니즘 규명에는 충분한 연구가 진행되어 있지 못하다. 유기물/무기물 나노복합소재를 기반으로 차세대 광학소자나 비휘발성 메모리 소자에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 기억소자의 성능 향상을 위하여 여러 가지 유기물/무기물 나노복합소재를 사용하여 제작한 유기 쌍안정성 소자가 차세대 플렉서블 비휘발성 기억소자로 대두되고 있다. 유기 쌍안정성 소자는 비휘발성 기억 소자 중에서 구조가 간단하고 제작비용이 저렴하며 유연성을 가지기 때문에 많은 연구가 진행되고 있다. 많은 장점에도 불구하고 유기물에 관한 많은 연구가 이루어지지 않았기 때문에 소자의 동작특성, 재연성 등의 문제점이 있다. 본 연구에서는 유기 쌍 안정성 소자의 전기적 특성을 연구하기 위하여 ZnO 나노입자를 포함한 PMMA 복합층을 사용하여 소자를 제작하고 전기적 특성을 측정하였으며, 유기물/무기물 나노복합소재의 전류 전송 메커니즘을 이론적으로 규명하였다. 트랩밀도 변화가 유기 쌍안정성 소자에 미치는 영향을 연구하기 위하여 C60 층을 삽입하였고, 그 결과 C60이 삽입된 유기 쌍안정성 소자가 향상된 메모리 특성을 보였다. 소자의 제작은 Indium tin oxide가 증착된 유리 기판위에 C60 층을 스핀코팅 방법으로 적층하였다. ZnO 나노 입자와 PMMA를 혼합하여 스핀코팅 방법으로 C60층 위에 박막을 형성한 후, 전극으로 Al을 열증착으로 형성하였다. Space charge limitted current 메커니즘을 이용하여 simulation을 수행하였고 이를 current density - voltage (J-V) 특성과 비교 분석하였다. J-V 특성 결과, simulation결과, 소자의 구조를 통해 유기물/무기물 나노복합소재 기반 메모리 소자의 쓰기, 지우기 및 읽기 동작에 대한 과정을 설명하였다. 또한 C60층을 삽입한 유기물/무기물 나노복합소자를 이용하여 트랩 밀도 변화가 유기 쌍안정성 소자의 전기적 특성에 미치는 영향을 연구하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2003.07b
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• pp.1082-1085
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• 2003

본 연구에서는 고분자를 사용하여 만든 유기EL소자인 PLED (Polymer Light Emitting Diode)의 제조공정 변화에 따른 소자성능을 연구하였다. PLED의 제작은 크게 ITO 기판 제작, 발광층 및 전극 증착 등의 공정으로 나누어진다. ITO 기판은 사진식각공정으로, 발광층의 증착은 스핀코팅법으로, 전극은 진공증착법으로 각각 제작하였다. 코팅 시 스핀속도 및 점도 조절을 통하여 발광층의 두께를 조절하였고, 스핀코팅 후 건조방법에 따라서 표면의 uniformity와 발광특성을 비교해 보았다. 실험결과 특정 두께에서 발광특성이 우수하게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 건조방법에 따라 발광층의 표면 uniformity에 차이가 있었으며, 표면 uniformity에 따라 diode의 I-V 특성 경향이 달리 나타났다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.184-184
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• 2011

반도체 전자 소자의 초고집적회로(VLSI, Very Large Scale Integrated Circuit)가 수년간 지속됨에 따라 실리콘 기반으로 하는 MOSFET 성능의 한계에 도달하게 되었다. 재료 물성, 축소, 소자 공정 등에 대한 원인으로 이를 극복하고자 하는 재료와 성능향상에 관한 연구가 진행되고 있다. 이에 기존 시스템의 전자의 전하 정보만을 응용하는 것이 아니라 전자의 스핀 정보까지 고려하는 스핀트로닉스 연구분야가 주목을 받고 있다. Spin-FET는 스핀 주입, 스핀 조절, 스핀측정 등으로 나뉘어 연구되고 있으며 이 중 스핀 주입의 효율 향상이 우선시 해결되어야 한다. 일반적으로 스핀 주입 과정에서 소스가 되는 강자성체와 스핀 확산 거리가 긴 반도체 물질과의 Conductance mismatch가 문제되고 있다. 이에 자성 반도체는 근본적인 문제를 해결하고 반도체와 자성체의 특성을 동시에 나타내는 물질로써, Si과 Ge (4족) 등의 반도체뿐만 아니라, GaAs, InP (3-5족), ZnO, ZnTe (2-6족) 등의 반도체 또한 많은 연구가 이루어지고 있다. 자성 반도체에서 해결해야 할 가장 큰 문제는 물질이 자성을 잃는 Curie 온도를 상온 이상으로 높이는 것이다. 이에 본 연구는 전이금속이 도핑된 4족 Si 반도체 박막을 성장하고 후처리 공정을 통하여 나타나는 구조적, 자기적 특성을 연구하였다. 펄스 레이저 증착 방법을 통하여 p-type Si 기판위에 전이금속 Fe이 도핑된 박막을 500 nm 로 성장하였다. 성장 온도는 $250^{\circ}C$로 하였고, 성장 분압은 $3 {\times}10^{-3}$Torr 로 유지하며 $N_2$ 가스를 사용하였다. 구조적 결과를 보기 위해 X선 회절 분석과 원자력 현미경 결과를 확인하였고, 자기적 특성을 확인하기 위해 저온에서 초전도 양자 간섭계로 조사하였다. XRD를 통해 (002)면, (004)면의 Si 기판 결정을 보았으며, Fe 관련된 이차상이 형성됨을 예측해 보았다. ($Fe_3Si$, $Fe_2Si$ 등) 초전도 양자 간섭계에서 20 K에서 측정한 이력 현상을 관찰하고, 온도변화에 따른 전체 자기모멘트를 관찰하였으며 이는 상온에서도 강자성 특성이 나타남을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.161.2-161.2
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• 2016

고전적인 하이젠베그 형태의 교환상호작용에 따르면 인접한 스핀의 상태는 평행 또는 반평행 상태를 상태를 안정적으로 가진다. 최근 좀 더 일반적인 형태의 교환상호작용에 대한 연구가 이루어지고 있는데 대표적인 예로 좔로신스키-모리야 (Dzyaloshinskii-Moriya, DM) 교환상호작용이 있다. 이 현상은 인접한 스핀끼리 수직인 상태를 선호한다. 따라서 이 현상에 의해 공간상에 꼬여있는 스핀상태가 만들어지게 되는데 대표적인 예로 위상학적으로 안정된 스커미온이라는 스핀상태가 있다. DM은 크게 두가지 타입을 가지는데 하나는 bulk에서 유발되고 다른 하나는 계면에서 유발되는 것으로 알려져 있다. 이번 발표에서는 계면DM에 의해 형성되는 스커미온 자화상태를 이용한 본연구단의 최근 연구결과들을 소개하려고 한다. 우선 교류자기장을 이용하여 물질 내의 스핀상태를 한쪽 방향으로 이동 시키는 방법과 이를 응용한 메모리 소자의 구현을 설명하고 향후 발전 방향에 대한 최근 연구결과를 소개한다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.21 no.1
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• pp.32-36
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• 2011

We fabricated a sensor for measuring the water level and water temperature using GMR-SV (giant magnetoresistance-spin valve) device, simultaneously. It could be applied to the medical cooling system of the potassium titanylphosphate KTP) laser system for the therapy of a benign prostatic hyperplasia. The middle point of GMR-SV device was set to the near position of a high magnetic sensitivity with 2.8%/Oe. The sensitivity for the water level and water temperature of the fabricated sensor were $400\;m{\Omega}/mm$ and $100\;m{\Omega}/^{\circ}C$, respectively.