• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.319-320
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• 2009

In this study, high-quality Al-N doped p-type ZnO thin films were deposited on n-type Si (100) wafer or Si coated with buffer layer by DC magnetron sputtering in the mixture of $N_2$ and $O_2$ gas. The target was ceramic ZnO mixed with $Al_2O_3$ (2 wt%). The p-type ZnO thin film showed higher carrier concentration $2.93\times10^{17}cm^{-3}$, lower resistivity of $5.349\;{\Omega}cm$ and mobility of $3.99\;cm^2V^{-1}S^{-1}$, respectively. According to PL spectrum, the Al donor energy level depth ($E_d$) of Al-N codoped p-type ZnO film was reduced to about 51 meV, and the N acceptor energy level depth ($E_a$) was reduced to 63 meV, respectively.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D권3호
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• pp.66-74
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• 1999

HMC(Hybrid Monte Carlo)시뮬레이션을 이용하여 InAlGaAs/InGaAs HBT의 비평형 고속전송을 해석하였고, 전송시간 및 차단주파수를 향상시키기 위하여 에미터-베이터 이종접합과 콜렉터 구조를 최적 설계 하였다. 시뮬레이션 결과, 에미터 조성경사영역에서 Al 몰비를 xf=1.0에서 xf=0.5로 변화시킬 경우 베이스 전송시간이τb=0.21ps로 가장 짧았다. 콜렉터 전송시간을 단축시킬 목적으로 콜렉터와 베이스 사이에 n\sup +\형 (콜렉터-Ⅰ), I형(콜렉터-Ⅱ), p형(콜렉터-Ⅲ), 콜렉터를 삽입하여 베이스-콜렉터 공간전하영역의 전계분포를 전자의 비평형고속전송을 유지하도록 설계하였다. 콜렉터-Ⅲ 구조에서는 전자의 음이온화된 억셉터가 콜렉터의 전계를 감소시킴으로써 전자가 Γ 밸리에서 먼 거리까지 전송을 가능하게 하여 가장 짧은 콜렉터 전송시간을 나타내었다. 결론적으로 가장 짧은 전송시간 τec는 Al 몰비가 xf=0.5인 에미터 구조와 콜렉터-Ⅲ에서 0.87psec이었고, 차단주파수 ft=183GHz를 나타내었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권2호
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• pp.313-319
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• 2022

HfO₂을 게이트 산화막으로 갖는 AlGaN/GaN 기반 고이동도 전계효과 트랜지스터(high electron mobility transistor, HEMT)의 노멀리 오프(normally-off) 작동 구현을 위하여 게이트 리세스(gate-recess) 깊이에 따른 소자 특성이 시뮬레이션을 통하여 분석되었다. 전통적인 HEMT 구조, 3 nm의 두께를 갖는 게이트 리세스된 HEMT 구조, 게이트 영역에 AlGaN 층을 갖지 않는 HEMT 구조가 모사되었다. 전통적인 HEMT 구조는 노멀리 온(normally-on) 특성을 나타내었으며, 0 V의 게이트 전압 및 15 V의 드레인 전압 환경에서 0.35 A의 드레인 전류 특성을 나타내었다. 3 nm의 두께를 갖는 게이트 리세스된 HEMT 구조는 2DEG(2-dimensional electron gas) 채널의 전자 농도 감소로 인해, 같은 전압 인가 조건에서 0.15 A의 드레인 전류 값을 보였다. 게이트 영역에 AlGaN 층을 갖지 않는 HEMT 구조는 뚜렷한 노멀리 오프 동작을 나타내었으며, 0 V의 동작전압 값을 확인할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.62-62
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• 2015

In this study, we study the effects of CF4 plasma treatment on the characteristics of enhancement mode (E-mode) AlGaN/GaN high electron mobility transistors (HEMTs). The CF4 plasma is generated by inductively coupled plasma reactive ion etching (ICP-RIE) system. The CF4 gas is decomposed into fluorine ions by ICP-RIE and then fluorine ions will effect the AlGaN/GaN interface to inhibit the electron transport of two dimension electron gas (2DEG) and increase channel resistance. The CF4 plasma method neither like the recessed type which have to utilize Cl2/BCl3 to etch semiconductor layer nor ion implantation needed high power to implant ions into semiconductor. Both of techniques will cause semiconductor damage. In the experiment, the CF4 treatment time are 0, 50, 100, 150, 200 and 250 seconds. It was found that the devices treated 100 seconds showed best electric performance. In order to prove fluorine ions existing and CF4 plasma treatment not etch epitaxial layer, the secondary ion mass spectrometer confirmed fluorine ions truly existing in the sample which treatment time 100 seconds. Moreover, transmission electron microscopy showed that the sample treated time 100 seconds did not have etch phenomena. Atomic layer deposition is used to grow Al2O3 with thickness 10, 20, 30 and 40 nm. In electrical measurement, the device that deposited 20-nm-thickness Al2O3 showed excellent current ability, the forward saturation current of 210 mA/mm, transconductance (gm) of 44.1 mS/mm and threshold voltage of 2.28 V, ION/IOFF reach to 108. As IV concerning the breakdown voltage measurement, all kinds of samples can reach to 1450 V.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.424-428
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• 2010

This paper describes the design and analysis of AlN piezoelectric micro energy harvester. The harvester was designed to convert ambient vibration energy to electrical power as a AlN piezoelectric material compatible with CMOS (complementary metal oxide semiconductor) process. To cut off the leakage current, AlN was used as the insulating layer. Also, Mo was used for the excellent c-axis crystal growth as the bottom electrode. The AlN harvester which it has the low operating frequency was designed by using the ANSYS FEA (finite element analysis). From the simulation results, the resonance frequency of designed model is about 360 Hz and analyzed the bending mode, displacement and expectation output.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.409-417
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• 2003

We have studied electrical properties and luminous efficiency of organic light-emitting diodes(OLEDs) with different buffer layer and cathodes in a temperature range of 10 K and 300 K. Four different device structures were made. The OLEDs are based on the molecular compounds, N,N'-diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine (TPD) as a hole transport, tris(8-hydroxyquinolinato) aluminum(III) (Alq$_3$) as an electron transport and omissive layer, and poly(3,4-ethylenedioxythiophene) :poly (styrenesulfonate) (PEDOT:PSS ) as a buffer layer. And LiAl was used as a cathode. Among the devices, the ITO/PEDOT:PSS/TPD/Alq$_3$/LiAl structure has a low energy-barrier height for charge injection and show a good luminous efficiency. We have got a highly efficient and low-voltage operating device using the conductive PEDOT:PSS and low work-function LiAl. From current-voltage characteristics with temperature variation, conduction mechanisms are explained SCLC (space charge limited current) and tunneling one. We have also studied energy barrier height and luminous efficiency at various temperature.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.87-87
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• 2010

We report a new patterning technique of inorganic materials by using thin-film transfer printing (TFTP) with atomic layer deposition. This method consists of the atomic layer deposition (ALD) of inorganic thin film and a nanotransfer printing (nTP) that is based on a water-mediated transfer process. In the TFTP method, the Al2O3 ALD growth occurs on FTS-coated PDMS stamp without specific chemical species, such as hydroxyl group. The CF3-terminated alkylsiloxane monolayer, which is coated on PDMS stamp, provides a weak adhesion between the deposited Al2O3 and stamp, and promotes the easy and complete release of Al2O3 film from the stamp. And also, the water layer serves as an adhesion layer to provide good conformal contact and form strong covalent bonding between the Al2O3 layer and Si substrate. Thus, the TFTP technique is potentially useful for making nanochannels of various inorganic materials.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.211-212
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• 2010

GaN 기반의 상부발광형 LED는 동작되는 동안 생기는 전기적 단락, 그리고 칩 위의 p-형 전극과 n-형 전극 사이에 생기는 누설전류 및 신뢰성 확보를 위하여 칩 표면에 passivation 층을 형성하게 된다. SiO2, Si3N4와 같은 passivation layers는 일반적으로 PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)공정을 이용한다, 하지만 이는 공정 특성상 plasma로 인한 damage가 유발되기 때문에 표면 누설 전류가 증가 한다. 이로 인해 forward voltage와 reverse leakage current의 특성이 저하된다. 본 실험에서는 원자층 단위의 박막 증착으로 인해 PECVD보다 단차 피복성이 매우 우수한 PEALD(Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition)공정을 이용하여 Al2O3 passivation layer를 증착한 후, 표면 누설전류와 빛의 출력 특성에 대해서 조사해 보았다. PSS (patterned sapphire substrate) 위에 성장된 LED 에피구조를 사용하였고, TCP(Trancformer Copled Plasma)장비를 사용하여 에칭 공정을 진행하였다. 이때 투명전극을 증착하기 위해 e-beam evaporator를 사용하여 Ni/Au를 각각 $50\;{\AA}$씩 증착한 후 오믹 특성을 향상시키기 위하여 $500^{\circ}C$에서 열처리를 해주었다. 그리고 Ti/Au($300/4000{\AA}$) 메탈을 사용하여 p-전극과 n-전극을 형성하였다. Passivation을 하지 않은 경우에는 reverse leakage current가 -5V 에서 $-1.9{\times}10-8$ A 로 측정되었고, SiO2와 Si3N4을 passivation으로 이용한 경우에는 각각 $8.7{\times}10-9$과 $-2.2{\times}10-9$로 측정되었다. Fig. 1 에서 보면 알 수 있듯이 5 nm의 Al2O3 film을 passivation layer로 이용할 경우 passivation을 하지 않은 경우를 제외한 다른 passivation 경우보다 reverse leakage current가 약 2 order ($-3.46{\times}10-11$ A) 정도 낮게 측정되었다. 그 이유는 CVD 공정보다 짧은 ALD의 공정시간과 더 낮은 RF Power로 인해 plasma damage를 덜 입게 되어 나타난 것으로 생각된다. Fig. 2 에서는 Al2O3로 passivation을 한 소자의 forward voltage가 SiO2와 Si3N4로 passivation을 한 소자보다 각각 0.07 V와 0.25 V씩 낮아지는 것을 확인할 수 있었다. 또한 Fig. 3 에서는 Al2O3로 passivation을 한 소자의 output power가 SiO2와 Si3N4로 passivation을 한 소자보다 각각 2.7%와 24.6%씩 증가한 것을 볼 수 있다. Output power가 증가된 원인으로는 향상된 forward voltage 및 reverse에서의 leakage 특성과 공기보다 높은 Al2O3의 굴절률이 광출력 효율을 증가시켰기 때문인 것으로 판단된다.

• KIEE International Transactions on Electrophysics and Applications
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• 제5C권2호
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• pp.54-57
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• 2005

Photoreflectance (PR) has been measured to investigate the characterization of the Si$_{3}$N$_{4}$Al$_{0.21}$ Ga$_{0.79}$As/GaAs and Al$_{0.21}$Ga$_{0.79}$As/GaAs heterostructures. In the PR spectrum, the caplayer thickness was 170 nm and Si$_{3}$N$_{4}$ was utilized as the capping material. The C peak is confirmed as the carbon defect with residual impurity originating from the growth process. After annealing, in the presence of the Si$_{2}$N$_{4}$ cap layer, band gap energy was low shifted. This result indicates that the Si$_{3}$N$_{4}$ cap layer controlled evaporation of the As atom.

• 한국결정성장학회지
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• 제27권6호
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• pp.282-288
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• 2017

본 논문에서는 광전 음극 이미지 센서로 사용될 수 있는 광소자용 재료로 III-V 족 화합물 반도체인 GaAs/AlGaAs 다층 구조를 LPE(Liquid Phase Epitaxy) 방법에 의해 성장하였다. n형 GaAs 기판 위에 수십 nm의 GaAs 완충층을 형성 한 후 Zn가 도핑된 p-AlGaAs 에칭 정지 층(etching stop layer)과 Zn가 도핑된 p-GaAs 층 그리고 Zn가 도핑된 p-AlGaAs 층을 성장하였다. 성장된 시료의 특성을 조사하기 위하여 주사전자현미경(SEM)과 이차이온질량분석기(SIMS) 그리고 홀(Hall) 측정 장치 등을 이용하여 GaAs/AlGaAs 다층 구조를 분석하였다. 그 결과 $1.25mm{\times}25mm$의 성장 기판에서 거울면(mirror surface)을 가지는 p-AlGaAs/p-GaAs/p-AlGaAs 다층 구조를 확인할 수 있었으며, Al 조성은 80 %로 측정 되었다. 또한 p-GaAs층의 캐리어 농도는 $8{\times}10^{18}/cm^2$ 범위까지 조절할 수 있음을 확인하였다. 이 결과로부터 LPE 방법에 의해 성장된 p-AlGaAs/p-GaAs/AlGaAs 다층 구조는 광전 음극 이미지 센서의 소자로서 이용될 수 있을 것으로 기대한다.