• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics D
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• v.36D no.7
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• pp.17-25
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• 1999

Tungsten nitride($WN_x$) films were deposited by PECVD method on silicon nitride($WSi_3N_4$) substrate. The characteristics of $WN_x$ film were investigated with changing various processing parameters ; substrate temperature, gas flow rate, rf power, and different nitrogen sources. The nitrogen composition in $WN_x$ film varied from 0 to 45% according to the $NH_3$ and $N_2$ flow rate. The highest deposition rate of 160 nm/min was obtained for the $NH_3$ gas and relatively low deposition rate of $WN_x$ films were formed by $N_2$ gas. $WN_x$ films deposited on $WSi_3N_4$ substrate had higher deposition rate than that of TiN and Si substrates. The purity of $WN_x$ film were analyzed by AES and higher purity $WN_x$ films were deposited using $NH_3$ gas. The XRD analysis indicates a phase transition from polycrystalline tungsten(W) to amorphous tungsten nitride($WN_x$), showing improved etching profile of $WN_x$ films Thick $WN_x$ films were deposited on various substrates such as Tin, NiCr and Al and maximum thickness of $1.6 {\mu}m$ was obtained on the Al adhesion layer.

• Journal of the Korean institute of surface engineering
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• v.42 no.5
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• pp.216-219
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• 2009

A surface acoustic wave (SAW) filter structure was fabricated employing $4{\mu}m$ thick nanocrystalline diamond (NCD) and $2.2{\mu}m$ thick ZnO films on Si wafer. The NCD film was deposited in an $Ar/CH_4$ gas mixture by microwave plasma chemical vapor deposition method. The ZnO film was formed over the NCD film in an RF magnetron sputter using ZnO target and $Ar/O_2$ gas. On the top of the two layers, copper film was deposited by the RF sputter and inter digital transducer (IDT) electrode pattern (line/space : $1.5/1.5{\mu}m$) was defined by the photolithography including a lift-off etching process. The fabricated SAW filter exhibited the center frequency of 1.66 GHz and the phase velocity of 9,960 m/s, which demonstrated that a giga Hertz SAW filter can be realized by utilizing the nanocrystalline diamond thin film.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.74.1-74.1
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• 2010

단결정 실리콘 태양전지 공정에서 이방성 습식 식각 용액을 이용하여 기판 표면에 피라미드 구조를 형성하는 것을 텍스쳐링이라고 한다. 실리콘 기판의 표면을 식각하여 요철구조를 만들어줌으로써 셀 내부로 입사되는 광량을 증가시켜 태양전지의 단락 전류 및 효율 향상 효과를 얻을 수 있다. 일반적인 태양전지 공정에서는 요철구조를 형성할 시 따로 마스크를 사용하지 않으며, 태양전지 급 웨이퍼를 절삭손상층 식각 한 후, 강염기성 용액과 알코올의 혼합용액에 담가서 이방성 식각을 실시하여 요철 구조를 형성한다. 본 연구는 기존의 텍스쳐링 공정에서 사용되는 대표적인 용액인 수산화칼륨(potassium hydroxide, KOH)과 알코올의 혼합용액과 사메틸수산화암모늄(Tetramethylammonium Hydroxide, TMAH)과 알코올의 혼합용액에 Triton X-100 계면활성제를 각각 첨가하여 실험을 진행하였다. 식각된 태양전지용 실리콘 기판의 표면은 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope)을 통하여 관찰하였고, 분광광도계(UV/VIS/NIR Spectrophotometer)로 반사도 값을 측정하여 기판의 특성을 평가하였다.

• Current Photovoltaic Research
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• v.4 no.1
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• pp.12-15
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• 2016

Screen printing technique followed by firing has commonly been used as metallization for both laboratory and industrial based solar cells. In the solar cell industry, the firing process is usually conducted in a belt furnace and needs to be optimized for fabricating high efficiency solar cells. The printed-Al layer on the silicon is rapidly heated at over $800^{\circ}C$ which forms a layer of back surface field (BSF) between Si-Al interfaces. The BSF layer forms $p-p^+$ structure on the rear side of cells and lower rear surface recombination velocity (SRV). To have low SRV, deep $p^+$ layer and uniform junction formation are required. In this experiment, firing process was carried out by using conventional tube furnace with $N_2$ gas atmosphere to optimize $V_{oc}$ of laboratory cells. To measure the thickness of BSF layer, selective etching was conducted by using a solution composed of hydrogen fluoride, nitric acid and acetic acid. The $V_{oc}$ and pseudo efficiency were measured by Suns-$V_{oc}$ to compare cell properties with varied firing condition.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.424-424
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• 2009

그라핀은 밴드갭이 없어서 세미메탈의 성질을 띠므로 초고속 RF 소자에는 응용이 가능하지만, 현재 사용되는 반도체 칩에 사용하기가 불가능하다. 그러나 그라핀을 매우 좁은 리본 형태로 만들 경우 밴드갭이 생기고 이에 따라 반도체특성을 뛰게 된다. 이러한 특성은 시뮬레이션을 통해서만 이해되다가 2007년 P. Kim이 그라핀 나노리본의 밴드캡이 리본의 폭이 좁아짐에 따라 증가함을 실험적으로 최초로 발표하였다. 하지만 그라핀을 나노리본형태로 식각 방법에 대해서는 정확히 연구되지 않았다. 따라서 본 연구에서는 $O_2$ plasma ashing 방법을 이용하여 그라핀을 식각하는 방법에 대해 연구하였다. 먼저 Si기판을 initial cleaning 한 후, highly-oriented pyrolytic graphite(HOPG)를 이용하여 기존의 mechanical exfoliation 방식을 통해 그라핀을 형성하였다. Photo-lithography 방법을 통하여 패터닝한 후, 그라핀을 식각하기 위하여 Reactive Ion Etcher (RIE) system을 이용한 $O_2$ plasma ashing을 50 W에서 1 분간 실시하였다. 다시 image reverse photo-lithography 과정과 E-beam evaporator system를 통해서 Al 전극을 형성하여 graphene-FET를 제작하였고, 광학 현미경과 AFM (Atomic force microscope)을 통해 두께를 확인하였다. 본 연구를 통하여 $O_2$ plasma ashing을 이용하여 쉽게 그라 E을 식각할 수 있음을 확인 하였으며, 제작된 소자의 전기적 특성에 대해서 현재 실험중에 있다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1702-1703
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• 2011

MEMS 소자의 Wafer level Package 관련하여 Deep cavity를 가진 Cap Wafer와 Polymer bonding 중 cavity 단차로 인한 Polymer Patterning 및 접합 불량의 어려움을 극복할 수 있는 새로운 공정 flow를 제안하였다. Cavity를 형성할 때 사용하는 Si deep etching Mask인 기존의 Photoresist를 접합용 감광성 Polymer로 대체하고, cavity 형성 후, 별도의 추가 공정 없이 이 Polymer를 이용해 Wafer bonding을 진행하였다. 이를 통해 cavity 단차에 따른 문제를 해결함과 동시에 공정이 단순하고 제작 비용이 저렴하며, 신뢰성 있는 Wafer level Package를 구현하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2000.11a
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• pp.29-32
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• 2000

Cerium oxide thin film has been proposed as a buffer layer between the ferroelectric film and the Si substrate in Metal-Ferroelectric-Insulator-Silicon (MFIS ) structures for ferroelectric random access memory (FRAM) applications. In this study, CeO$_2$thin films were etched with Cl$_2$/Ar gas combination in an inductively coupled plasma (ICP). The highest etch rate of CeO$_2$film is 230 $\AA$/min at Cl$_2$/(Cl$_2$+Ar) gas mixing ratio of 0.2. This result confirms that CeO$_2$thin film is dominantly etched by Ar ions bombardment and is assisted by chemical reaction of Cl radicals. The selectivity of CeO$_2$to YMnO$_3$was 1.83. As a XPS analysis, the surface of etched CeO$_2$thin films was existed in Ce-Cl bond by chemical reaction between Ce and Cl. The results of XPS analysis were confirmed by SIMS analysis. The existence of Ce-Cl bonding was proven at 176.15 (a.m.u.).

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.35.2-35.2
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• 2011

나노와이어를 제작하는 많은 방법들 중에서 실리콘 기판을 무전해식각하여 실리콘 나노와이어를 제작하는 방법은 쉽고 간단하기 때문에 최근 많은 연구가 진행되고 있다. 무전해식각법을 이용한 실리콘 나노와이어 합성은 단결정 실리콘 나노와이어를 합성할 수 있고, p 또는 n형의 도핑 정도에 따라 원하는 전기적 특성의 기판을 선택하여 제작할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 하지만 n형으로 도핑된 기판으로 나노와이어를 제작하였을 경우 식각으로 인한 나노와이어 표면의 거칠기로 인하여, 실제로는 n형 반도체 특성을 나타내지 않는 문제점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 무전해식각법으로 합성한 n형 나노와이어의 거칠기를 조절하고 filed-effect transistor (FET) 소자를 제작하여 나노와이어의 전기적 특성변화를 확인하였다. n형 나노와이어의 거칠기를 조절하기 위하여 열처리를 통해 표면을 산화시켰고, 열처리 시간에 따른 나노와이어 FET 소자를 제작하여 I-V 특성을 관찰하였다. 이때 절연막과 나노와이어 계면 사이의 결함을 최소화 하기 위하여 나노와이어를 poly-4-vinylphenol (PVP) 고분자 절연막에 부분 삽입시켰다. 나노와이어 표면의 거칠기는 high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM)을 통하여 확인하였으며, 전기적 특성은 Ion/Ioff ratio, 이동도, subthreshold swing, threshold voltage 값 등을 평가하였다.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2000.02a
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• pp.168-169
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• 2000

We have tried to enhance the density of the near-field optical memory and to improve the recording/readout speed. The current optical memory has the limitation in both density and speed. This barrier due to the far-field nature can be overcome by the use of the near-field$^{(1)}$ . The optical data storage density can be increased by reducing the size of the nanometric aperture where the near-field is obtained. To fabricate the aperture in precise dimension, we applied the orientation-dependent / anisotropic etching property of crystal Si often employed in the field of MEMS$^{(2)}$ . And so we fabricated the 10$\times$10 aperture array. This array will be also the indispensable part for speeding up. One will see the possibility of the multi-tracking pickup in the phase changing type memory through this array$^{(3)}$ . This aperture array will be expected to write the bit-mark whose size is about 100nm. We will show the recent result obtained. (omitted)

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.133-133
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• 1999

비정질 탄소막 제조에 있어서 수소가 포함된 반응성 가스를 사용할 경우 제작된 탄소막 내부에는 수소가 포함되게 되며, 이러한 수소원자들은 막의 특성에 중요한 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 따라서, 본 연구에서는 비정질 탄소막(a-C:H) 내부에 존재하는 수소가 탄소막의 특성에 미치는 영향을 알아보고, 막 내부에 포함된 수소의 함량과 공정조건 사이의 함수계를 조사함으로써 수소의 함량을 인위적으로 통제할 수 있는 가능성을 제시하고자 한다. 수소가 포함된 비정질 탄소막은 2.45 GHz의 전자기파를 사용하는 electron cyclotron resonance plasma enhanced chemical vapor deposition (ECR-PECVD) 방법과 DC magnetron sputtering 법을 사용하여 제작하였다. 기판으로는 Si(001) wafer를 사용하였으며, 아세톤과 에탄올을 사용하여 표면의 유기성분을 제거하고, 진공챔버속에서 Ar 플라즈마를 발생시켜 sputter etching 방법으로 표면을 세척하였다. ECR-PECVD 방법에서는 반응가스로 메탄(CH4)과 수소(H2)의 혼합가스를 사용하였으며, 혼합가스의 비는 5~50% 범위내에서 변화를 주었다. 수소가스의 유량은 100SCCM으로 고정하였으며, 마이크로웨이브의 power는 360~900W였고, 기판에 가해준 negative DC bias 전압은 0~-500V이었다. DC magnetron sputtering 방법에서는 반응가스로 아세틸린(C2H2) 가스를 사용하였으며, 플라즈마 발생을 용이하게 하기 위해서 Ar 가스와 혼합하여 사용하였다. Ar 가스의 유량은 10SCCM으로 고정하였으며, 아세틸렌 가스의 유량은 5~20SCCM 범위내에서 주입하였다. 이때, 기판에 가해준 negative DC bias 전압은 0~-100V이었다. 제작된 탄소막의 수소 함량을 조사하기 위하여 Fourier Transform Infrared (FTIR) 분광법과 Elastic Recoil Detection Analysis (EFDA) 법을 사용하였으며, 증착율은 SEM 단면촬영과 a-step을 이용하여 측정하였고, 막의 경도는 Micro-Hardness Testing 법을 사용하여 측정하였다.