• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.297.1-297.1
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• 2014

칼코겐화합물은 주기율표 6족에서 산소를 제외한 칼코겐 원소가 하나 이상 포함되는 화합물 반도체 소재로 상변화 및 광전변환 특성을 가지고 있다. 이와 같은 칼코겐화합물의 장점을 이용하여 집적회로의 로직 블록 간의 신호 전달을 제어하는 프로그래머블 스위치를 구현 할 수 있다. 본 연구에서는 프로그래머블 스위치에 적용 가능한 칼코겐화합물로 널리 알려진 GeSbTe 및 GeTe 박막의 도핑에 따른 전기적, 구조적 특성 변화를 보고한다. RF magnetron sputtering 방식을 이용하여 doped GST 및 doped GeTe 박막을 증착하고 도핑에 따른 전기적, 구조적 특성을 관찰하였다. GST 박막의 경우 도핑에 의해 면저항 값이 증가하고 결정화 온도가 상승하는 것을 확인하였다. 반면 GeTe 박막에서는 도핑에 의해 면저항 값이 감소하고 결정화 온도가 낮아지는 것을 확인하였다. 이러한 결과로부터 GeSbTe 및 GeTe 박막의 전기적 특성은 도핑에 따라 변화하며, 도핑 조건을 적절히 조절함으로써 프로그래머블 스위치에 적용 가능한 칼코겐화합물의 확보가 가능하다는 결론을 내릴 수 있다.

• 공업화학전망
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• 제23권5호
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• pp.12-20
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• 2020

최근 층상구조를 가진 전이금속 칼코겐 화합물이 새로운 고성능 리튬이온전지 음극소재로서 주목받고 있다. 층상구조 물질들의 고성능 전극 소재 활용에 있어 박리를 이용한 정확한 층의 개수 조절은 전기화학 반응성을 증가시키고, 전극 필름 내에서의 균일한 거동을 위해서 매우 중요하다. 볼 밀링 공정은 이차전지 전극 소재 제조에 있어서 주로 물질의 분쇄나 고상 화학반응을 유도하여 합금 형태의 전극 소재 개발에 보편적으로 사용되는 공정이나, 층상구조를 가진 전이금속 칼코겐 화합물에 적용하면 층상구조 물질에 고체윤활작용을 일으켜 박리가 촉진된다. 이러한 성질을 이용하여 다양한 종류의 전이금속 칼코겐 화합물(예: MoS₂, MoSe₂, NbSe₂)에 적절한 카본 매트릭스 물질과 복합화를 통해 새로운 전극 소재를 합성하고, 이를 통해 고성능 리튬이온전지 음극 소재를 제조하는 연구 동향에 대해 보고하고자 한다.

• 인포메이션 디스플레이
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• 제17권3호
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• pp.26-31
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• 2016

• 세라미스트
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• 제20권3호
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• pp.48-59
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• 2017

• 전자통신동향분석
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• 제29권6호
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• pp.43-52
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• 2014

수 원자층 두께의 전이금속 칼코겐화물 이차원 반도체 소재는 스위칭 소자 등에 활용하기에 적합한 밴드갭 에너지를 가지며, 높은 이동도와 우수한 광반응성으로 인해 최근 큰 관심을 끌고 있다. 특히 이차원 소재이므로 dangling bond가 없다는 점, 구조적 안정성, 실리콘에 뒤지지 않는 고이동도, 직접천이 특성 등으로 인해 차세대 전자소자용, 더 나아가 실리콘 반도체 대체 소재로써의 가능성도 점쳐지고 있다. 본고에서는 전이금속 칼코겐화물 이차원 반도체의 소재 특성과 제조방법, 소자 응용면에서의 기술개발 동향, 시장전망 등에 대해 소개하고, 이 소재가 현재 기대하는 만큼 중요하게 활용되고 기술이 발전하기 위해서 반드시 해결해야 할 숙제 등에 대해 논의하고자 한다.

• 대한화학회지
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• 제48권5호
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• pp.504-509
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• 2004

구리 금속 분말과 혼합 알칼리금속 다셀레늄화물 용융염 ($KNaSe_x$) 과의 반응을 통하여 판상형태의 결정을 갖는 $KCu_4Se_3$ 화합물을 얻었다. $KCu_4Se_3$화합물의 구조는 X-선 단결정 회절법에의해 결정되었으며 사반면상을 갖는다. (P4/mmm, a=4.013(1)${\AA}$, c=9.712(1)${\AA}$, z=1, R=6.7%). 그 구조는 안티 PbO 구조를 갖는 $Cu_2Se_2$ 층이 겹쳐짐으로서 만들어지는 $[Cu_4Se_3]_n^{n-}$의 이중층으로 구성되어있다. $KCu_4Se_3$의 단결정에 대한 온도 변화에 따른 저항 측정을 통하여 전도체의 특성을 확인하였으며 300 K에서 $1.8{\times}10^{-4}{\Omega}{\cdot}cm$과 20 K에서 $1.0{\times}10^{-6}{\Omega}{\cdot}cm$의 저항 값을 갖는다.

• 새물리
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• 제68권12호
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• pp.1288-1292
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• 2018

반도체 특성을 가지는 이차원 전이금속 칼코겐 화합물 $MoS_2$와 강자성이면서 금속성을 가지는 $VS_2$로 이루어진 수평접합 구조를 기반으로 해서, 0%부터 10%까지 2% 간격으로 변형에 따른 쇼트키 장벽(Schottky Barrier) 변화를 밀도 범함수 이론 계산을 통해 연구하였다. 그 결과, 홀의 쇼트키 장벽이 전자의 쇼트키 장벽에 비해 훨씬 작고, 홀의 쇼트키 장벽 높이가 변형에 따라 선형적으로 감소함을 발견하였다. 특히, 8% 이후의 변형에서 홀의 스핀 업 쇼트키 장벽의 높이가 0에 가까워지는 임계 변형값이 존재함을 발견하였고, 이 임계 변형값 이상에서는 스핀 업 성분의 홀이 $MoS_2/VS_2$ 수평접합구조를 통해 쇼트키 장벽 없이 쉽게 흐르게 됨을 알게 되었다. 이러한 연구 결과는 향후, 변형을 통한 이차원 전이금속 칼코겐 수평 접합구조 기반 소자 특성 최적화에 중요한 기초자료로 이용될 것으로 기대한다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.167.1-167.1
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• 2017

전이금속 디칼코게나이드는 서로 다른 전이 금속원소와 칼코겐 원소의 결합으로 이루어진 층상 구조의 물질이다. 그 중 텅스텐 이황화물($WS_2$)은 전이금속 화합물로써 풍부한 매장량으로 인하여 가격면에서 매우 저렴하며, 높은 온도에서도 잘 견딜 수 있는 열 내구성이 강해 물 분해 반응에서 촉매로 사용될 수 있는 가능성이 제시되었다. 이러한 $WS_2$을 매장량이 적은 고비용의 백금계 촉매를 대체하기 위한 물질로서 많은 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 $WO_3$ 콜로이드 용액을 전기 영동 및 황화 처리 이용하여 $WS_2$를 합성하여 수소 발생 반응(Hydrogen Evolution Reaction, HER)촉매로서의 가능성을 확인하였다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제5회(2016년)
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• pp.326-329
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• 2016

2차원 metal monochalchogenides(MMC) 물질들 중 lattice mismatch가 가장 적은 GaSe와 InS의 $8{\times}1$ lateral heterostructure의 계면 원자 구조와 전자 구조를 Linear combination of atomic orbital 제일원리계산을 이용하여 연구하였다. Arm-chair 와 zigzag 계면에 대해 각각 두 가지 원자 구조를 고려하여 총 네 가지 계면 구조 모델을 정립하고, 각각의 계면에 대해 GaSe-InS의 비율을 다섯 단계(2:6, 3:5, 4:4, 5:3, 6:2)로 바꾸어 가며 relax된 원자구조의 특성과 계면 형성 에너지를 구하였다. 또한, 계면 전자구조 분석을 위하여, 계면으로부터의 위치에 따른 projected density of states의 변화를 규명하였다.

• 대한화학회지
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• 제50권4호
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• pp.315-320
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• 2006

도핑된 망간 산화물을 저온 산화환원반응을 통하여 합성하였다. 분말X선 회절분석 결과는 황이 도핑된 화합물이 층상 birnessite 구조로, 그리고 셀레늄 도핑 시료는 터널 -MnO2 구조로 결정화 되어 있음을 나타낸다. 이와 대조적으로 텔루륨이 도핑된 시료는 비정질상으로 잘 발달된 회절 피크를 보이지 않는다. EDS분석으로부터 칼코겐 원소가 망간 산화물 격자 내에 망간원소에 대해 4-7%의 농도로 도핑되었음을 확인하였다. 이들 물질을 이루는 구성원소의 화학결합상태를 X선 흡수 분광분석법 (XAS)을 이용하여 조사하였다. Mn K-흡수단 XAS 결과로부터 +3/+4가 혼합 원자가 상태를 가지는 망간 이온이 산소 팔면체 자리에 안정화 되어 있다는 사실을 확인하였다. Se K-와Te L1-흡수단 XAS 분석 결과는 중성인 Se과 Te 원소가 산화제인 KMnO4와의 반응을 통해 +6가 양이온으로 산화되었음을 보여준다. 결정구조와 망간의 산화상태를 감안하면 이들이 리튬 이차전지용 전극물질로서 응용 가능할 것으로 기대된다.