• ETRI Journal
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• v.11 no.3
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• pp.3-10
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• 1989

변조도핑 AIGaAs/GaAs 이종구조의 양자우물에 감금된 이차원 전자가스층의 생성과 그 농도 및 이동도의 파악은 이 구조를 이용한 소자의 성능을 평가하기 위해 필수적이다. 그리고소자제작에 앞서 이차원 전자가스층 생성여부의 확인은 에피층 성장공정과 제작공정을 분리 검증하여 소자 제작후에 나타나는 문제점을 해결하기 위한 진단 단계를 줄일 수 있다. 본 논문에서는 이차원 전자가스층의 확인방법을 개발하기 위하여 변조도핑 이종구조의 PL을 측정하여 분석하고 지금까지 보고된 자료를 분석하여 새로운 피크에 대한 기구해석과 검증방법을 마련하였다.

• ETRI Journal
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• v.11 no.4
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• pp.67-74
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• 1989

n-GaAs/A1GaAs계의 화합물 반도체 접합에 형성되는 이차원 전자 가스를 캐패시턴스-전압(C-V), 각도 의존 자기저항(SdH), 전자 빔 반사(EBER)등의 측정 방법을 통하여 A1GaAs 조성비(x)는 0.281, 전도대와 가전도대의 밴드 불연속은 각각 밴드 갭($E_g$)의 69%와 31%임을 알았고, 여기에 존재하는 이차원 전자가스의 면농도는 $5.4\times10^11cm^-2, 페르미 준위 $E_F$는 25mev임을 알았다. 또한 도핑 된 A1GaAs층에서 흔히 나타나는 Franz-Keldysh진동은 불순물의 활성화도가 작으면 형성되는 전기장의 약화로 나타나지 않는다는 것을 발견하였다.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2017.03a
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• pp.453-456
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• 2017

이 논문에서는 HEMT 소자에서 사용되는 3-5족 물질의 1차원 구조에 대하여 self-consistent Schrodinger Poisson solver를 수치해석적으로 구현하였다. 이를 바탕으로 갈륨과 인듐의 비율이 줄고 알루미늄의 조성비가 증가하는 상황에 대하여 시뮬레이션 해본 결과 알루미늄의 조성비가 더 큰 것이 그렇지 않은 것보다 이차원 전자가스 채널에 더 많은 전자를 모이게 하는 것을 관찰할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2006.08a
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• pp.196-196
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• 2006

• Journal of IKEEE
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• v.23 no.3
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• pp.793-799
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• 2019

In this study, the diffusion process and the thermal energy distribution gradient of the sensor were confirmed by using the finite element analysis program (COMSOL) of the mesh method to analyze the thermal diffusion in the wearable fabric (Nylon) + MWCNT gas sensor. To analyze the diffusion process of thermal energy, the structure of the gas sensor was modeled in a two dimension plane. The proposed modeling was presented with the characteristic value for the component of the sensor, and the gas sensor designed using the mesh finite element method (FEM) was proposed and analyzed by suggesting the one-way partial differential equation in the governing equation to know the degree of thermal energy diffusion and the thermal energy gradient. In addition, the temperature gradient 10[K/mm] of the anode-cathode electrode layer and the gas detection unit was investigated by suggesting the heat velocity transfer equation.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.646-646
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• 2013

그래핀은 이차원의 탄소 원자들이 벌집구조를 이루는 탄소 원자 한 층의 물질이다. 우수한 기계적, 전기적, 광학적 특성으로 인해 투명전극, 가스 센서, 트랜지스터 등과 같이 다양한 응용이 가능하고 연구가 행해지고 있다. 최근 몇 년 동안, 그래핀의 우수한 특성을 이용해서 마이크로센서나 신축성 있는 전자소자를 위한 전도막과 같은 응용이 시도되고 있다. 본 연구에서는 화학기상증착법 (CVD)으로 합성한 그래핀을 이용해서 암모니아 가스 센서 소자를 제작, 센서 특성을 관찰하였다. 구리 기판을 이용하여 화학기상증착법으로 그래핀을 합성하였으며 진공로에서 수소(H2)와 메탄(CH4) 가스를 사용하였다. 그래핀 합성 온도, 가스 유량 등을 변화시키며 그래핀을 합성하고, 합성된 그래핀을 구리기판을 식각용액을 이용해 제거하는 방법으로 그래핀을 전사시키는 공정거쳐 Au/Ni 전극패턴 위에 전사시킴으로 가스 센서 소자를 제작하였다. 제작된 센서 소자를 이용해 상온에서 암모니아(NH3) 가스의 유량을 변화시키며 실험하였다. 암모니아 가스가 흐를 때 그래핀에 암모니아 분자가 흡착되어 그래핀의 전기저항을 증가시켜 이를 이용해서 암모니아 가스를 감지할 수 있었다. 본 연구에서 제작한 소자는 상온에서 암모니아 가스에 민감하게 반응했으며 이는 기존의 금속산화물을 이용한 암모니아 센서는 대부분 고온에서 작동하는 점과 비교 하였을 때 가스 센서 소자로써 큰 장점이라고 할 수 있다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.11a
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• pp.97-98
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• 2014

신재생에너지에 대한 세계적인 수요는 2010년도 이후에도 계속 증가하는 추세이다. 이러한 이유는 에너지 고갈과 기후변화에 기인하며, 화석연료의 경우 사용가능 연한은 석유 54.2년, 천연가스 63.6년, 석탄 112년에 불과하며, 기존 화석연료 사용에 의한 온실가스 배출 등은 각종 환경문제를 발생하고 있다. 따라서 세계 여러 나라에서는 에너지 고갈을 해결하기 위한 다양한 방안을 모색중이며, 대안으로 신재생에너지를 인류의 새로운 에너지원으로 주목하고 있다. 하지만 물, 바람, 태양 등 신재생에너지원의 경우 출력특성 등이 매우 불안하여 이들 에너지원을 효율적으로 사용하기 위해서는 반드시 에너지저장시스템(ESS, Energy Storage System)이 필요하다. 본 논문에서는 태양광 가로등을 대상으로 기존의 납축전지를 대체하기 위한 리튬이차전지를 사용한 배터리팩을 개발하고 표준화 및 범용화를 위해 셀들의 조합을 용이하게 하기 위한 유니버셜 모듈을 제안한다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.31 no.1
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• pp.43-48
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• 2024

The discovery of a two-dimensional electron gas (2DEG) at the interface of LaAlO₃ (LAO) and SrTiO₃ (STO) substrates has sparked significant interest, providing a foundation for cutting-edge research in electronic devices based on complex oxide heterostructures. However, conventional methods for producing LAO thin films, typically employing techniques like pulsed laser deposition (PLD) within physical vapor deposition (PVD), are associated with high costs and challenges in precisely controlling the La and Al composition within LAO. In this study, we adopted a cost-effective alternative approach-solution-based processing-to fabricate LAO thin films and investigated their electrical properties. By adjusting the concentration of the precursor solution, we varied the thickness of LAO films from 2 to 65 nm and determined the sheet resistance and carrier density for each thickness. After vacuum annealing, the sheet resistance of the conductive channel ranged from 0.015 to 0.020 Ω·s^-1, indicating that electron conduction occurs not only at the LAO/STO interface but also into the STO bulk region, consistent with previous studies. These findings demonstrate the successful formation and control of 2DEG through solution-based processing, offering the potential to reduce process costs and broaden the scope of applications in electronic device manufacturing.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.145-145
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• 2008

갈륨-질화물(GaN) 기반의 고속전자이동도 트랜지스터(high electron mobility transistor, HEMT)는 최근 마이크로파 또는 밀리미터파 등의 차세대 고주파용 전력소자로 각광받고 있다. AlGaN/GaN HEMT는 이종접합구조(heterostructure) 로부터 발생하는 이차원 전자가스(two-dimensional electron gas, 2DEG) 채널을 이용하여 높은 전자 이동도, 높은 항복전압 및 우수한 고출력 특성을 얻는 것이 가능하다. AlGaN/GaN HEMT에서 ohmic 전극 부분과 채널이 형성되는 부분과의 거리에 의한 저항의 성분을 줄이고 전자의 터널링의 확률을 증가시키기 위해서 recess된 구조가 많이 사용되고 있다. 그러나 이 구조에서는 recess된 소스와 드레인에 의해 AlGaN층의 제거로 AlGaN층의 두께에 영향을 미치며 그에 따라 채널에 생성되는 전자의 농도를 변화시키게 된다. 본 논문에서는 소스와 드레인의 Trench 구조를 제안하였다. ohmic 전극 부분과 채널간의 거리의 감소로 특성을 향상시켜서 recess 구조의 장점이 유지된다. 그리고 recess되는 소스와 드레인 영역에서 AlGaN층을 전체적으로 제거하는 것이 아니고 Trench 즉 일부분만 제거하면서 AlGaN층의 두께의 변화에 따른 문제점도 줄일 수 있다. 따라서 이러한 전극 부분을 Trench구조화 시킨 AlGaN/GaN HEMT의 DC특성을 $ATLAS^{TM}$를 이용하여 전산모사하고 최적화된 구조를 제안하였다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.17 no.1
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• pp.34-39
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• 2008

We have investigated the characteristics of $Al_{0.55}Ga_{0.45}N$/GaN heterostructures with and without low-temperature (LT) AlN interlayer grown by metalorganic chemical vapor deposition. The structural and optical properties were systematically studied by Rutherford backscattering spectroscopy (RBS), X-ray diffraction (XRD), optical microscopy (OMS), scanning electron microscopy (SEM), and photoluminescence (PL). The Al content (x) of 55% and the structural properties of $Al_xGa_{1-x}N$/GaN heterostructures were investigated by using RBS and XRD, respectively. We carried out OMS and SEM experiments and obtained a decrease of the crack network in $Al_{0.55}Ga_{0.45}N$ layer with LT-AlN interlayer. A two-dimensional electron gas (2DEG)-related PL peak located at ${\sim}3.437eV$ was observed at 10 K for $Al_{0.55}Ga_{0.45}N$/GaN with LT-AlN interlayer. The 2DEG-related emission intensity gradually decreased with increasing temperature and disappeared at temperatures around 100 K. In addition, with increasing the excitation power above 3.0 mW, two 2DEG-related PL peaks were observed at ${\sim}3.411$ and ${\sim}3.437eV$. The observed lower-energy and higher-energy side 2DEG peaks were attributed to the transitions from the sub-band level and the Fermi energy level of 2DEG at the AlGaN/LT-AlN/GaN heterointerface, respectively.