• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.403-403
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• 2012

그래핀(graphene)은 우수한 전기적, 물리적인 특성을 지닌 물질로써 다양한 분야에서 이를 활용하려는 노력들이 활발히 진행되고 있다. 그중 그래핀을 채널로 이용하는 전계효과 트랜지스터(field effect transistor)로의 응용에 있어, 가장 핵심적인 도전과제는 전하농도(carrier concentration)의 제어 및 에너지 밴드갭(energy bandgap) 형성이라 할수 있다. 최근 다양한 물질을 이용한 도핑을 통해 이를 해결하기 위한 노력들이 진행되고 있는 추세이다. 본 연구에서는 열화학 기상 증착법(Thermal chemical vapor deposition)을 통해 합성된 단일층의 그래핀에 염화니켈 나노입자의 분산액을 스핀코팅 한후 열처리를 통해 그래핀-니켈 나노입자의 하이브리드 구조를 제작하였다. 제작된 그래핀-니켈 나노입자 하이브리드 물질의 구조적 특징을 주사 전자 현미경(Scanning electron microscope)과 원자힘 현미경(Atomic force microscopy)을 통하여 확인하였다. 또한 니켈 분산액의 농도와 도핑효과 와의 상관관계를 라만분광법(Raman spectroscopy)과 이온성 용액법(Ionic liquid)을 이용한 전계효과 특성분석을 통해 조사하였다. 나노입자의 형성 메커니즘은 X-선 광전자 분광법(X-ray photoelectron spectroscopy)을 통하여 규명하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제46권2호
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• pp.1-6
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• 2009

금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET)와 트랜지스터(Transistor)와 접합형으로 구성된 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)의 게이트바이어스 상태에서 감마방사선을 조사하면 전기적특성에서 문턱전압과 전류이득의 감소가 발생한다. 저선량과 고선량에서 문턱전압의 이동은 전류의 증감에 따라 변화한다. 본 논문에서 콜렉터전류는 게이트와 에미터간의 전압으로 구동되는데 게이트 바이어스 전압과 조사량에 따라 실험하고 전기적 특성을 분석한다. 그리고 IGBT를 설계하는데 필요한 모델파라미터를 구하고 연구하는데 있다.

• 공업화학
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• 제23권3호
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• pp.289-292
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• 2012

용액공정이 가능한 저분자 유기반도체, triethylsilylethynyl anthradithiophene (TES ADT)을 기반으로 한 유기박막 트랜지스터에서 금 전극의 일함수를 제어하기 위해 표면을 자기조립 단분자막(self-assembled monolayers, SAMs)으로 개질하였다. Benzothiol (BT)과 pentafluorobenzothiol (PFBT) 자기조립 단분자막을 이용해 금 전극의 일함수를 조절하고 이를 통해 TES ADT의 HOMO 준위에 대한 정공주입장벽을 최소화 하고자 하였다. 또한, solvent annealing 후처리 공정을 통해 TES ADT 박막의 결정성을 향상시켰고, 이를 PFBT로 개질된 금 전극을 기반으로 한 유기박막 트랜지스터에 적용한 경우 $0.05\;cm^2/Vs$의 높은 전계효과 이동도와 $10^6$의 높은 점멸비를 보고하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.381-382
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• 2018

무접합 나노선 터널 전계 효과 트렌지스터(junctionless nanowire tunnel field-effect transistor; JLNW-TFET)에서 소스(p+), 채널(i), 드레인(n) 물질으로 실리콘 및 게르마늄을 사용하여 이 구조에 대한 문턱전압 이하 기울기(subthreshold swings; SS)와 구동전류를 관찰했다. 소스-채널을 게르마늄-실리콘일 때 실리콘-실리콘, 실리콘-게르마늄, 게르마늄-게르마늄 구조보다 구동전류가 최대 1000배 증가하였고, 실리콘-실리콘 구조가 다른 구조에 비해 최소 SS가 최대 5배 이상 감소하였다.

• 한국진공학회지
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• 제20권1호
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• pp.63-69
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• 2011

본 연구에서는 기존 실리콘 반도체 기술 기반의 포토 및 이빔 리소그래피 공정을 통하여 유기 반도체 소자를 패터닝하였다. P3HT나 PEDOT 등의 유기 반도체는 용매에 녹기 때문에 MIMIC (micro-molding in capillaries)이나 inkjet printing 기술을 이용하여 마이크로미터 크기의 소자 제작이 가능하였으나, 펜타신은 용매에 녹지 않기 때문에 매우 복잡한 방법으로 마이크로미터 크기의 소자를 제작하여왔다. 그러나, 본 연구에서는 원자층 증착 방법으로 증착한 산화 알루미늄막을 펜타신의 보호층으로 이용하여 기존의 포토 및 이빔 리소그래피 방법으로 마이크로미터크기의 펜타신 소자를 제작하였으며 그 전기 특성을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 1999년도 춘계종합학술대회
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• pp.420-424
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• 1999

전계효과 트랜지스터와 광 다이오우드 및 다층 양자우물구조 광 변조기로 구성되는 광 스위치 회로와 몇 가지 전광 송/수신기 회로(all-optical transmitter/receiver circuits)에 대하여 시변 천이 동작 특성을 SPICE를 사용 모사한 결과를 기술하였다. 본 모사 실험에서 광 변조기 소자의 수광 창의 크기는 20 $\mu\textrm{m}$ $\times$ 20 $\mu\textrm{m}$으로 고려하였고 사용된 FET 소자의 게이트 폭은 100 $\mu\textrm{m}$이며 전달컨덕턴스 값은 측정된 소자 특성에서 55 mS/mm로 사용되었다. 모사 결과 광 논리소자의 고속 동작을 위해서는 소자의 크기를 줄이며 입력 광 다이오우드의 responsivity가 최대값을 가지는 바이어스점에 동작하도록 설계하고, 짧고 강한 세기의 광선을 입력 광 신호로 사용해야 함을 알 수 있었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.242.1-242.1
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• 2011

산화물 반도체는 높은 이동도와 낮은 공정 온도, 넓은 밴드갭으로 인한 투명성등 많은 장정을 가지고 있어 최근 많이 연구되고 있다. 그 중에서도 InGaZnO (IGZO)는 In, Ga 함유량으로 박막의 전기적 특성을 쉽게 조절할 수 있고 상온에서 비정질 상태로 증착되어 균일성에 장점이 있다. IGZO 박막을 TFT에 적용 시 MOSFET과는 다르게 축적 상태에서 채널이 형성되기 때문에 산화물 반도체 내에 캐리어 농도는 TFT 특성에 많은 영향을 미친다. 또한, 실리콘 기반의 트랜지스터는 이온 주입 및 확산 공정을 통해서 선택적으로 $10^{20}/cm^3$ 이상의 고농도 도핑을 실시하여 좋은 트랜지스터 특성을 확보할 수 있으나 IGZO 박막에는 이러한 접근이 불가능하다. 따라서 IGZO 박막의 캐리어 농도를 조절할 수 있으면 소스/드레인과 반도체의 접촉 저항 감소 및 전계 효과 이동도등 많은 특성을 개선할 수 있다. 본 연구에서는 UV light를 이용하여 IGZO 박막의 캐리어 농도를 조절하였다. IGZO 박막은 UV light 조사로 인해 Mo와 IGZO박막의 접촉저항이 $3{\times}10^3\;{\Omega}^*cm$에서 $1{\times}10^2\;{\Omega}^*cm$로 감소하였다. 이는 UV 조사로 표면에 금속-OH 결합이 생성되어 IGZO 박막의 캐리어 농도가 ${\sim}5{\times}10^{15}/cm^3$에서 ${\sim}3{\times}10^{17}/cm^3$까지 증가하기 때문이다. 또한 표면에 생성된 OH기는 강한 친수성 성질을 보여주고 표면의 높은 에너지 상태는 Self-Assembly Monolayer (SAM) 공정 적용이 가능 하다. 본 실험에서는 SAM 공정을 적용하여 IGZO-based TFT 제작에 성공하였고, 이 TFT는 UV 조사 시간에 따라 전계 효과 이동도가 0.03 $cm^2/Vs$에서 2.1 $cm^2/Vs$으로 100배 정도 증가하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권3호
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• pp.190-195
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• 2015

돌연변이 및 유전병의 원인이 되고 있는 유전자 단일염기 다형성(single nucleotide polymorphisms; SNPs) 검출은 조기진단, 치료 및 제약등 바이오관련 분야에서 매우 중요하다. SNPs 검출을 위한 방법은 다양하게 제시되고 있으나 상보적 DNA와 SNPs의 에너지 차이가 미세하여 SNPs 검출에는 많은 어려움이 존재한다. 본 논문에서는 SNPs를 검출하기 위하여 전하 검출형 전계효과 트랜지스터(field-effect transistors; FETs)를 이용하여 DNA가 가지고 있는 음전하 측정 방법으로 SNPs를 검출하였다. 상보적 DNA와 SNPs의 미세한 에너지 차이를 구분하기 위하여 타게트 DNA hybridization공정에서 드레인-소스 전극에 -0.3 V의 음전압을 인가하였다. 음전압 인가에 따라 DNA 자체 음전하와 센서 표면의 음전압의 전기적 반발력에 의해 센서에 검출되는 타게트 DNA hybridization 신호 크기는 감소하였으나 상보적 DNA와 SNPs의 신호 차는 1.7 mV에서 8.7 mV로 5배 이상 증가하여 검출되었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.284-287
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• 2017

본 연구에서는 3차원 소자 시뮬레이션을 통하여 단일 게이트 피드백 전계효과 트랜지스터의 전기적 특성과 채널 길이에 따른 메모리 윈도우 특성 변화를 확인하였다. 소자의 채널 길이는 50 nm에서 100 nm까지 변화시켜가며 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과 0에 가까운 문턱전압이하 기울기(< 1 mV/dec)와 ${\sim}1.27{\times}10^{10}$의 $I_{on}/I_{off}$ 비율을 얻었다. 또한 메모리 윈도우를 확인한 결과 채널 길이 50 nm의 소자는 0.31 V의 메모리 윈도우가 생성되었으나 채널 길이 100 nm의 소자는 메모리 윈도우가 생성되지 않았다.

• 한국진공학회지
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• 제18권4호
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• pp.259-265
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• 2009

본 연구에서는 열증착법을 이용하여 합성된 단결정의 산화아연 나노선들을 이용하여 전계효과트랜지스터를 제작하여 광학, 표면반응 및 전기화학적인 거동들에 대한 기초 연구들을 수행하였다. 100 nm의 지름과 길이 5 um 길이를 갖는 단결정 산화아연나노선의 전자 농도와 이동도는 각각 $1.30{\times}10^{18}cm^{-3}$과 $15.6cm^2V^{-1}s^{-1}$이었으며, 자외선을 나노선에 조사한 경우 약 400배 정도 전류가 증가하였다. 또한 나노선들은 여러 농도의 수소와 일산화탄소에 대해 잘 알려진 표면반응으로 기인한 기체 감지 특성을 보였고, 0.1 M NaCl 전해질 내에서 전형적인 산화아연의 나노선의 전기적 특성을 유지함을 확인하였다.