• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.112-112
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• 2012

Graphene has been considered as one of the potential post Si-materials due to its high mobility. [1] However, since graphene is semi-conductor with zero band gap, it is difficult to achieve high Ion/Ioff ratio, one of the most important requirements for commercial devices. There have been many attempts to open its band gap for high Ion/Ioff ratio, but most of them end up lowering the mobility. [2-5] Thus, we proposed and demonstrated a new device structure for graphene transistor based on one of the unique properties of graphene for high Ion/Ioff: using this approach, we were able to achieve the ratio over $10^5$. [6] Our device has several major advantages over previously proposed graphene based electronic devices. Since our device does not alter the given properties of graphene, such as opening the band gap, it has no fundamental issues on mobility degradations. In addition, our device is fully compatible with current Si technology and we were able to fabricate the devices with 6 inch wafer scale with CVD (Chemical Vapor Deposition) grown graphene. In this presentation, we will discuss about the details of our graphene device including the device structure and the detailed understanding of working mechanism. We will present device characteristics including I-V curves with $10^5$ on/off ratio. We will also present the performance of an inverter based on our devices. Finally, we will discuss the current issues and their potential solutions.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.243.1-243.1
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• 2016

Recently, many groups have attempted to fabricate 3-dimensional (3D) structures of GaN such as pyramids, rods, stripes and annulars. Since quantum structures on non-polar and semi-polar planes of 3D structures have less influence of internal electric filed, multi quantum wells (MQWs) formed on those planes have high quantum efficiency. Especially, pyramidal and annular structures consist of various crystal planes with different emission wavelength, providing a possibillity of phosphor-free white light emtting diodes (WLEDs).[1] However, it still has problem to obtain high color rendering index (CRI) number because of narrow-band emission and poor indium composition caused by the formation of few number of facets during metal-organic chemical vapor deposition growth.[2] If we can fabricate 3D structure having more various facets, we can make broad-band emittied WLEDs and improve CRI number. In this study, we suggest a simple method to fabricate 3D structures having various facet and containing high indium composition by means of a combination of metal-organic chemical vapor deposition and wet chemical etching techniques.

• 한국진공학회지
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• 제10권3호
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• pp.350-355
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• 2001

반절연성 GaAs 위에 분자선 에피택시(MBE)법으로 성장된 ZnSe 에피층의 특성을 표면 광전압(SPV)법을 이용하여 연구하였다. 측정으로는 증가하는 광세기 및 변조 주파수에 따라 시행하였다. 미분한 표면 광전압(DSPV) 신호로부터 ZnSe 에피층의 띠간 에너지는 결정되었다. 실온의 표면 광전압 신호로부터 5개의 준위들이 관측되었는데, 이러한 준위들은 성장시 계면에서 형성되는 불순물 및 결함과 관계된다. 관측된 준위들은 입사광 세기에 따른 외인성 전이의 경향을 보여주었다. 실온에서 관측되지 않은 1s와 2s 엑시톤 흡수와 관계된 신호가 80 K에서 측정한 표면 광전압 스펙트럼에서 두 개의 피크로 분리되어 나타났다. 변조 주파수 의존성으로부터 시료의 접합콘덕턴스 및 용량을 구하였다.

• Journal of Korean Vacuum Science & Technology
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• 제4권1호
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• pp.1-5
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• 2000

The C 1s photoelectron energy loss spectra of tris (8-hydroxy-quinoline) aluminum (Alq$_3$) and N,N'-diphenyl-N,N'-bis (3-methyl phenyl)-1,1'-bi-phenyl-4,4'-diamine (TPD) thin films have been investigated. Two major loss structures, namely the plasmon dominated loss lines and shake-up satellites, have been observed. The shake-up spectrum of the C 1s photoelectron line is directly related to the $\pi$-$\pi$$\^$*/ energy gap of the molecule which plays an important role in organic electroluminescent materials. The molecular orbitals of Alq$_3$ and TPD and their major components, quinolime and benzene, have been calculated with the AMI semi-empirical method. The amount of the plasma-dominated loss of Alq$_3$ and TPD, which has to do with the delocalization of electrons through the molecule, was about 24 eV, alike in both cases. The main peak of the C 1s shake-up spectrum of Alq$_3$ and TPD, however, was 5.2 eV and 6.8 eV respectively. It was found that the main shake-up peak reflects more the local $\pi$\longrightarrow$\pi$$\^$*/ transition of quinoline and benzene component rather than the excitation of the whole molecule of Alq$_3$ and TPD. The C 1s shake-up spectra, however, revealed some correlation with the optical energy gap of the organic eletroluminescent materials.

• 한국세라믹학회지
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• 제54권4호
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• pp.331-339
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• 2017

Porous alumina-based ceramics are of special interest due to their outstanding mechanical properties and their thermal and chemical stability. Nevertheless, the high electrical resistance of alumina-based ceramics, due to the generation of static electricity, leads to difficulty in applying a vacuum chuck in the semi-conductor process. Therefore, development of alumina-based ceramics for applications with vacuum chucks aims to have primary properties of low electrical resistance and high air permeability. In this study, we tailored the electrical resistance of porous alumina-based ceramics by adjusting the amount of $MnO_2$ (with $TiO_2$ fixed at an amount of 2 wt%) and by using coarse alumina powder for high air permeability. The characteristics of the specimens were studied using scanning electron microscopy, mercury porosimeter, capillary flow porosimetry, universal testing machine, X-ray diffraction and high-resistance meter.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.223-223
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• 2010

InSb 물질은 다른 III-V족 물질들과 비교해서 bandgap이 낮고 전자 이동도가 높아, 소자 구현 시 낮은 전압으로도 고속 동작 특성을 제어할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 Si, GaAs 또는 InP 등 쉽게 구할 수 있는 기판과 격자 부정합이 커서 상기 기판에 성장시 많은 defect가 존재하는 단점이 있다. 그러므로 이를 상기 기판에 성장하는데 meta-morphic이라 불리는 성장 기술이 요구되는 어려움이 있다. 본 발표에서 Semi-insulating GaAs 기판위에 고품질의 InSb 박막을 성장하기 위해 grading buffer technique을 도입하며 이에 대한 여러 가지 비교실험과 함께 최적의 성장 방법과 기술에 대해 논의 한다. GaAs와 InSb 물질사이의 bandgap과 격자 부정합을 고려하여 AlSb 물질을 먼저 성장하면서 동시에 InxAl1-xSb로 변화를 주어 InSb 박막이 성장되도록 하였다. ($x=0{\rightarrow}1$). 성장 온도 변화 및 In과 Al의 조성비에 변화를 주어 grading 기법으로 성장하였고 상기 grading buffer위에 InSb 박막을 0.65um 성장하였다. $10um{\times}10um$ AFM 측정결과 2.2nm 정도의 표면 거칠기를 가지며 상온에서의 전자 이동도는 약 46, 300 cm2/Vs 이고 sheet electron density는 9.47(e11) /cm2의 결과를 확인하였다. 실험결과 InSb 박막을 올리는데 있어 가장 고려할 사항인 GaAs 기판과 InSb 박막 사이에 존재하는 격자 부정합을 어떻게 해결하는가에 대해서, 기존의 여러가지 방법과 비교해서 grading buffer 기술이 유효하다는 것을 증명하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.107.2-107.2
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• 2014

다양한 산업분야에서의 급격한 Packing Density 증가 추세로 인하여 영상분석기기 분야도 기술적으로 매우 진보되어왔다. 특히 전자현미경(SEM : Scanning Electron Microscope)은 반도체, 디스플레이 및 부품 소재의 고집적화와 더불어 기술의 발전 속도가 빠르게 이루어지고 있으며, 매우 고도화 되고 있다. 이에 따른 다양한 응용분야에서 전자현미경의 수요도 꾸준히 증가되고 있는 추세이다. 그러나 기초 과학기술을 기반으로 하는 전자현미경 산업분야는 높아진 국내 수요대비 자체 기술 발전이 미약한 실정이다. 이러한 현실속에서 국내 기술력으로 FE-SEM을 개발하였고 상용화를 눈앞에 두고 있다. 국산화된 FE-SEM은 Outer Lens방식으로 Schottky cathode와 60o conical Lens를 적용하여 고분해능을 구현함과 동시에 Scan generator, Auto-stepping및 Retarding 기능들도 추가 장착하여 제품경쟁력을 극대화 하고자 하였다. 본 발표는 개발된 FE-SEM의 기술적 특징과 개발 과정 및 결과를 소개하고자 하였다. 또한 해외 경쟁사들의 선행 기술동향 대비 현재 국내 기술 수준을 비교하여 향후 나아갈 방향을 고찰하고자 하였으며, 이를 기반으로 진행 중에 있는 초 저-가속전압 및 Semi In-Lens Optic구현을 위한 국내 기술개발 추진 현황도 간략하게 논하고자 한다. 이러한 고찰을 통하여 해외 선진 경쟁사 대비 후 발업체로써 낙후되어있는 국내기술의 격차를 빠르게 좁혀 나아가고 Global 경쟁력을 갖춘 제품을 구현하기 위하여 국내 전문가들과의 협력을 통한 선행 요소기술 및 차별화된 제품기술 확보 방법을 강구하고자 한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.565-565
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• 2012

그래핀(Graphene) 기반의 전계효과 트랜지스터(Field effect transistor) 응용에 있어, 가장 핵심적인 도전과제중 하나는 에너지 밴드갭(Energy bandgap)을 갖는 그래핀 채널의 제작이다. 그래핀은 에너지 밴드갭이 존재하지 않는 반금속(semi metal)의 특성을 지니고 있어, 그 본래의 물리적 특성을 지니고서는 소자구현에 어려움이 있다. 그러나 폭이 수~수십 나노미터인 그래핀 나노리본(Graphene nanoribbon)의 경우 양자구속효과(Quantum confinement effect)에 의하여 에너지 밴드갭이 형성되며, 갭의 크기는 리본의 폭에 반비례한다는 연구결과가 보고된 바 있다. 이러한 이유에서, 효과적이며 실현가능한 그래핀 나노리본의 제작은 필수적이다. 본 연구에서는 은 나노 와이어(Ag nanowire)를 기반으로 한 그래핀 나노리본의 합성을 연구하였다. 은 나노와이어를 열화학 기상증착법(Thermal chemical vapor deposition)을 이용, 아세틸렌(Acetylene, C2H2) 가스를 탄소공급원으로 하여 그래핀을 나노와이어 표면에 합성하였다. 합성과정에서 구조에 영향을 미치는 요인인 합성온도와 가스의 비율, 압력 등을 조절하여 최적화된 합성조건을 확립하였다. 합성된 나노리본의 특성을 라만분광법(Raman spectroscopy)과 주사전자 현미경(Scanning electron microscopy), 투과전자현미경(Transmission electron microscopy), 원자힘 현미경(Atomic force microscopy)를 통하여 분석하였다.

• 한국진공학회지
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• 제10권1호
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• pp.81-86
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• 2001

반절연성 GaAs(100) 기판 위에 MOVCD법으로 In의 조성비(x)를 0.03으로 일정하게 하여 성장시킨 $IN_{0.03}Ga_{0.97}$As/GaAs 에피층의 표면 광전압 특성을 연구하였다. 기판과 에피층의 SPV 신호가 잘 분리되어 관측되었으며, InGaAs 띠 간격 에너지(Eo)는 1.376 eV로서 Pan등이 제안한 조성비 식을 이용하여 계산한 결과 조성비(x=0.03)와 잘 일치하였다. 주파수가 증가할 수록 시료의 표면 광전압은 감소하였으며, 이는 광응답시간이 짧아져 캐리어 이동도가 감소하기 때문이다. 그리고, 온도 의존성 측정으로부터 Varshni 및 온도 계수를 구하였다. 에칭된 시료의 스펙트럼에서 $E_o$(GaAs) 신호 아래에 나타나는 'A' 신호는 시료 성장시 존재하는 carbon 불순물에 기인한 것이다.

• 한국진공학회지
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• 제12권4호
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• pp.257-262
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• 2003

n-type과 p-type 다공성 실리콘 (PS)의 구조에 따른 광학적 및 전기적 특성을 조사하였다. 먼저 화학적 에칭에 의하여 다공성 실리콘 시편을 준비했다. 이 시편의 미세구조의 특징을 주로 SEM, AFM, XRD 분석에 의하여 관찰하였으며 그들의 광학적 화학적 특성을 PL과 FTIR을 통해 측정하였다. n-type다공성 실리콘의 상온 PL파장은 p-type 다공성 실리콘이 남색 영역 (400-650 nm)임에 반해 500-650 nm로 이동함을 알 수 있었다. 또한 PS층 위에 ∼40 nm 두께의 반투명한 Cu박막을 rf 스퍼터링법으로 증착하여 PS내의 pore를 Cu로 충전한 시편의 I-V 특성과 EL 특성을 관찰했다.