• 한국결정성장학회지
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• 제24권1호
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• pp.41-45
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• 2014

다양한 공정 조건으로 $SiN_x$와 $SiO_2$ 박막을 형성하고 이에 대한 패시베이션 특성에 대한 연구를 수행하였다. Plasma enhanced chemical vapor deposition(PECVD)을 이용하여 증착된 $SiN_x$ 박막의 경우, 증착 두께가 증가함에 따라 페시베이션 특성이 향상되는 것을 관찰하였다. 이는 PECVD 증착 공정 중 유입되는 수소 원자들이 실리콘 표면에 존재하는 Dangling bond와 결합하여 소수 캐리어의 재결합 현상을 효과적으로 감소시켰기 때문이다. 건식 산화법으로 형성된 $SiO_2$ 박막은 습식 산화법으로 형성된 것 보다 치밀한 계면 구조를 가짐으로 인하여 약 20배 이상 우수한 패시베이션 특성을 나타내었다. 건식 산화 공정 온도가 증가함에 따라 패시베이션 특성이 열화되는 현상이 발생하였고, Capacitance-voltage(C-V) 및 Conductance-voltage(G-V) 분석을 통하여 $SiO_2$/실리콘 계면에 존재하는 계면 결함 밀도 증가에 의해 나타나는 현상임을 알 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.46-52
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• 2024

이번 연구에서 우리는 게이트 산화막을 형성하기 위해 Si을 증착한 후 산화시킨 SiC MOSFET의 전기적 특성을 연구했다. 고품질의 Si/SiO₂ 계면을 제작하기 위해 얇은 Si 층을 SiC epi 층 위에 약 20 nm을 증착한 후 산화하여 게이트 산화막을 약 55 nm로 형성했다. SiC를 산화하여 게이트 산화막을 제작한 소자와 계면 트랩 밀도, 온저항, 전계-효과 이동도의 측면에서 비교했다. 위 소자는 향상된 계면 트랩 밀도 (~8.18 × 10¹¹ eV^-1cm^-2), 전계-효과 이동도 (27.7 cm²/V·s), 온저항 (12.9 mΩ·cm²)을 달성하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제31권4호
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• pp.203-207
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• 2018

In this work, we investigate the effects of lithium doping on the electric performance of solution-processed n-type zinc tin oxide (ZTO)/p-type silicon carbide (SiC) heterojunction diode structures. The proper amount of lithium doping not only affects the carrier concentration and interface quality but also influences the temperature sensitivity of the series resistance and activation energy. We confirmed that the device characteristics vary with lithium doping at concentrations of 0, 10, and 20 wt%. In particular, the highest rectification ratio of $1.89{\times}107$ and the lowest trap density of $4.829{\times}1,022cm^{-2}$ were observed at 20 wt% of lithium doping. Devices at this doping level showed the best characteristics. As the temperature was increased, the series resistance value decreased. Additionally, the activation energy was observed to change with respect to the component acting on the trap. We have demonstrated that lithium doping is an effective way to obtain a higher performance ZTO-based diode.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.365-370
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• 2000

Schottky contacts on n-In$\_$0.53//Ga$\_$0.47//As have been made by metal deposition on substrates cooled to a temperature of 77K. The current-voltage and capacitance-voltage characteristics showed that the Schottky diodes formed at low temperature had a much improved barrier height compared to those formed at room temperature. The Schottky barrier height ø$\_$B/ was found to be increased from 0.2eV to 0.6eV with Ag metal. The saturation current density of the low temperature diode was about 4 orders smaller than for the room temperature diode. A current transport mechanism dominated by thermionic emission over the barrier for the low temperature diode was found from current-voltage-temperature measurement. Deep level transient spectroscopy studies exhibited a bulk electron trap at E$\_$c/-0.23eV. The low temperature process appears to reduce metal induced surface damage and may form an MIS (metal-insulator-semiconductor)-like structure at the interface.

• Current Photovoltaic Research
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• 제9권4호
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• pp.145-159
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• 2021

Light soaking (LS) stability in polymer solar cells (PSCs) has always been a challenge to achieve due to unstable photoactive layer-electrode interface. Especially, the electron transport layer (ETL) and photoactive layer interface limits the LS stability of PSCs. Herein, we have modified the most commonly used and robust zinc oxide (ZnO) ETL-interface using an organic dye molecule and a co-adsorbent. Power conversion efficiencies have been slightly improved but when these PSCs were subjected to long term LS stability chamber, equipped with heat and humidity (45℃ and 85% relative humidity), an outstanding stability in the case of ZnO/dye+co-adsorbent ETL containing devices have been achieved. The enhanced LS stability occurred due to the suppressed interfacial defects and robust contact between the ZnO and photoactive layer. Current density as well as fill factors have been retained after LS with the modified ETL as compared to un-modified ETL, owing to their higher charge collection efficiencies which originated from higher electron mobilities. Moreover, the existence of less traps (as observed from light intensity-open circuit voltage measurements and dark currents at -2V) are also found to be one of the reasons for enhanced LS stability in the current study. We conclude that the mitigation ETL-surface traps using an organic dye with a co-adsorbent is an effective and robust approach to enhance the LS stability in PSCs.

• 한국진공학회지
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• 제20권2호
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• pp.93-99
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• 2011

금속 전극 위에 유기물 채널을 증착하여 만드는 바닥 전극 구조의 유기물 박막 트랜지스터에서 전극 표면이 거친 정도에 따라 전하 주입이 어떻게 달라지는지 조사했다. 금 전극을 실리콘 기판에 증착하고, 가열하여 금 전극 표면을 거칠게 만들었다. 그리고 펜터신과 상부 전극으로 사용할 금 전극을 차례대로 증착하여 금 전극/펜터신/금 전극 구조를 만들었다. 펜터신 증착 초기에는 거친 금 전극 위에서 펜터신 증착핵이 더 많이 보였지만, 막이 두꺼워지면 가열되지 않은 전극과 가열로 거칠어진 전극에서 펜터신 표면 모양에 차이가 거의 없었다. 온도를 바꾸면서 측정한 전류-전압 곡선은 바닥 전극의 표면이 거칠수록 바닥계면의 전위장벽이 높음을 보여주었다. 이 현상은 금속 표면이 거칠수록 일함수가 낮아지며 펜터신과 거친 전극 표면의 경계에 전하 트랩이 더 많기 때문으로 생각된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1998년도 추계학술대회 논문집 학회본부 C
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• pp.737-739
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• 1998

Gate insulators using various fluoride films were investigated for thin film transistor applications. Conventional oxide containing materials exhibited high interface states, high $D_{it}$ gives an increased threshold voltage and poor stability of TFT. To improve TFT performances, we must reduce interface trap charge density between Si and gate insulator. In this paper, we investigated gate insulators such as such as $CaF_2$, $SrF_2$, $MgF_2$ and $BaF_2$. These materials exhibited an improvement in lattice mismatch, difference in thermal expansion coefficient, and electrical stability MIM and MIS devices were employed for an electrical characterization and structural property examination. Among the various fluoride materials, $CaF_2$ film showed an excellent lattice mismatch of 0.737%, breakdown electric field higher than 1.7MV/cm and leakage current density of $10^{-6}A/cm^2$. This paper probes a possibility of new gate insulator material for TFT application.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.350-354
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• 2009

$Al_{2}O_{3}$ thin films were deposited on GaN(0001) by using a Remote Plasma Atomic Layer Deposition(RPALD) technique with a trimethylaluminum(TMA) precursor and oxygen radicals in the temperature range of $25{\sim}500^{\circ}C$. The growth rate per cycle was varied with the substrate temperature from $1.8{\AA}$/cycle at $25^{\circ}C$ to $0.8{\AA}$/cycle at $500^{\circ}C$. The chemical structure of the $Al_{2}O_{3}$ thin films was studied using X-ray photoelectron spectroscopy(XPS). The electrical properties of $Al_{2}O_{3}$/GaN Metal-Insulator-Semiconductor (MIS) capacitor grown at a $300^{\circ}C$ process temperature were excellent, a low electrical leakage current density(${\sim}10^{-10}A/cm^2$ at 1 MV) at room temperature and a high dielectric constant of about 7.2 with a thinner oxide thickness of 12 nm. The interface trap density($D_{it}$) was estimated using a high-frequency C-V method measured at $300^{\circ}C$. These results show that the RPALD technique is an excellent choice for depositing high-quality $Al_{2}O_{3}$ as a Sate dielectric in GaN-based devices.

• 공업화학
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• 제9권7호
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• pp.990-997
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• 1998

ECR 산소플라즈마를 이용하여 저온 확산법에 의해 서로 다른 종류의 기판에 마이크로파 출력, 기판의 위치 등을 실험변수로 실리콘 산화막을 제조하고, 열처리 전 후 물리 화학적 특성을 분석하여 Si/O 의 조성비, 산화막 표면의 morphology와 전기적 특성과의 관계를 살펴보았다. 마이크로파 출력이 높은 영역에서, 산화속도는 증가하지만 식각으로 인하여 표면조도가 증가하였다. 따라서 막내에 결함이 증가하고 기판자체에 걸리는 DC bias의 증가로 기상에 존재하는 산소 양이온이 다량 함유되어 산화막의 질이 저하되었다. 기판의 종류에 따라 기상에 존재하는 산소 양이온의 함량은 Si(100) $Si/SiO_2$계면에 존재하는 결함들은 줄일 수 있으나, 고정전하와 계면포획전하 밀도는 열처리와 무관하고 단지 기상에 존재하는 반응성 산소이온의 양과 기판자체 DS bias에 의존하였다. 마이크로파 출력이 300, 400 W인 실험조건에서 표면조도가 낮고, 계면결함밀도가 ${\sim}9{\times}10^{10}cm^{-2}eV^{-1}$로 $Si/SiO_2$계면에서 결함이 적은 양질의 산화막이 얻어졌다.

• 한국재료학회지
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• 제12권9호
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• pp.724-728
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• 2002

Inductively-coupled $N_2$O plasma was utilized to grow silicon dioxide at low temperature and applied to fabricate polycrystalline-silicon thin film transistors. At $400^{\circ}C$, the thickness of oxide was limited to 5nm and the oxide contained Si≡N and ≡Si-N-Si≡ bonds. The nitrogen incorporation improved breakdown field to 10MV/cm and reduced the interface charge density to $1.52$\times$10^{11}$ $cm^2$ with negative charge. The $N_2$O plasma gate oxide enhanced the field effect mobility of polycrystalline thin film transistor, compared to $O_2$ plasma gate oxide, due to the reduced interface charge at the $Si/SiO_2$ interface and also due to the reduced trap density at Si grain boundaries by nitrogen passivation.