• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제16권2호
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• pp.179-184
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• 2016

In recent years, the on-resistance, power loss and cell density of Si power devices have not exhibited significant improvements, and performance is approaching the material limits. GaN is considered an attractive material for future high-power applications because of the wide band-gap, large breakdown field, high electron mobility, high switching speed and low on-resistance. Here we report on the Ohmic contact resistance and reverse-bias characteristics of AlGaN/GaN Schottky barrier diodes with and without annealing. Annealing in oxygen at $500^{\circ}C$ resulted in an increase in the breakdown voltage from 641 to 1,172 V for devices with an anode-cathode separation of $20{\mu}m$. However, these annealing conditions also resulted in an increase in the contact resistance of $0.183{\Omega}-mm$, which is attributed to oxidation of the metal contacts. Auger electron spectroscopy revealed diffusion of oxygen and Au into the AlGaN and GaN layers following annealing. The improved reverse-bias characteristics following annealing in oxygen are attributed to passivation of dangling bonds and plasma damage due to interactions between oxygen and GaN/AlGaN. Thermal annealing is therefore useful during the fabrication of high-voltage GaN devices, but the effects on the Ohmic contact resistance should be considered.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제48권6호
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• pp.429-435
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• 1999

The $SrTiO_3$ thin films were prepared on Ag/TiN-coated and p-type bare Si(100) substrates by r.f. magnetron sputtering deposition technique. The electrical properties of the deposited films were investigated, which controlling deposition parameters such as substrate temperature and film thickness. The electrical properties ofthe $SrTiO_3$ films were measured using the capacitance-voltage(C-V) technique. The thickness dependence of the electrical properties of the $SrTiO_3$ films was analyzed of the connection with the films in series. The substrate affected the crystal structure and texture characteristics of the $SrTiO_3$ films. The resistivity of the film, sandwiched between Al and Ag films was measured, as a function of the temperature.

• 한국결정성장학회지
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• 제19권2호
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• pp.84-89
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• 2009

The turbid/translucent, near colorless(milky) metamorphic sapphire samples from Sri Lanka have been characterized after the heat treatment in $N_2$ at $1650^{\circ}C$. As-received sapphire specimens became bluish-colored and exhibited more clarity after the heat treatment. It was found that the color change at inclusions zoning region is attributed by the dissolution. As received samples contain the micro/nano inclusions such as rutile($TiO_2$), ilmenite($FeTiO_3$), spinel($MgAl_{2}O_{4}$)/ulvospinel($Fe_{2}TiO_{4}$) and apatite($Ca_5(PO_4)_3$), which were dissolved by the heat treatment and form the blue color through $Fe^{2+}/Ti^{4+}$ charge transferring. The microstructures become different because as the dissolution of apatite($Ca_5(PO_4)_3(OH,F,Cl)$) in alumino silicates($Al_{2}SiO_{5}$) occurred, resulting in morphological change with the appearance of(Ca, Mg, Al) silicate on the surface. Both as-received and heat treated samples showed the rhombohedral crystal structure of $Al_{2}O_{3}$.

• 한국표면공학회지
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• 제35권3호
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• pp.127-132
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• 2002

High speed performance of ferroelectric Pb(Zr,Ti)$O_3$ (PZT) based capacitors is reported. La substitution up to 10% was performed to systematically lower the coercive and saturation voltages of epitaxial ferroelectric capacitors grown on Si using a ($Ti_{0.9}$ /$Al_{0.1}$ )N/Pt conducting barrier composite. Ferroelectric capacitors substituted with 10% La show significantly lower coercive voltage compared to capacitors with 0% and 3% La. This is attributed to a systematic decrease in the tetragonality (i.e., c/a ratio) of the ferroelectric phase. Furthermore, the samples doped with 10% La showed dramatically better retention and pulse width dependent polarization compared to the capacitors with 0% and 3% La. These capacitors show promise as storage elements in low power high density memory architectures.

• 열처리공학회지
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• 제15권3호
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• pp.113-117
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• 2002

Fatigue characteristics of ferroelectric $Pb(Zr,Ti)O_3$ (PZT) based capacitors through donor doping is reported in this paper. La substitution up to 10% were carried out to study systematically the fatigue behaviors of epitaxial ferroelectric capacitors grown on Si using $(Ti_{0.9}Al_{0.1})N/Pt$ conducting barrier composite. Ferroelectric capacitors substituted with 10% La show sufficient low voltage switched polarization and fatigue free performance. Systematic decrease in the tetragonality of the ferroelectric phase (i.e., c/a ratio) results in the corresponding reduction in coercive voltage, sufficient remnant polarization at 1.5-3V, and good fatigue property.

• 한국결정성장학회지
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• 제12권3호
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• pp.157-160
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• 2002

The ferroelectric domain variation and electrical performance of $Pb(Zr,Ti)O_{3}$ (PZT) based capacitors through La additions were systematically studied. La substitution up to 10 % was performed to lower the coercive and saturation voltages of epitaxial ferroelectric capacitors grown on Si using a (Ti_{0.9}Al_{0.1})N/Pt$ conducting barrier composite. Ferroelectric capacitors substituted with 10 % La show significantly lower coercive voltage compared to capacitors with 0 % and 3 % La. This is attributed to a systematic microstructure change into $180^{\circ}C$ domain and decrease in the tetragonality (i.e., c/a ratio) of the ferroelectric phase. These capacitors show promise as storage elements in low power memory architectures.

• 한국진공학회지
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• 제10권3호
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• pp.368-373
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• 2001

N형 InGaAs에 대한 Pd/Si/Ti/Pt 오믹 접촉 특성을 조사하였다. 증착 상태에서는 접촉 비저항을 측정할 수 없을 정도의 비오믹 특성을 보였으며, $375^{\circ}C$에서 10초 동안 열처리한 경우 $5\times10^{-3}\Omega\textrm{cm}^2$의 높은 접촉 비저항을 나타내었다. 그러나 열처리 시간을 60초로 연장할 경우 접촉 비저항이 $1.7\times10^{-6}\Omega\textrm{cm}^2$로 급격히 감소하였고, 열처리 조건을 $425^{\circ}C$, 10초로 변화시킬 경우 $2\times10^{-6}\Omega\textrm{cm}^2$의 접촉 비저항을 나타내었다. 또한 $450^{\circ}C$까지도 오믹 재료와 InGaAs의 평활한 계면을 유지하면서 우수한 오믹 특성을 나타내어, 화합물 반도체 소자의 오믹 접촉으로 충분히 응용가능하다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.139-139
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• 2010

금속 실리사이드 나노입자는 열적 및 화학적 안정성이 뛰어나고, 절연막내에 일함수 차이에 따라 깊은 양자 우물구조가 형성되어 비휘발성 메모리 소자를 제작할 수 있다. 그러나 단일 $SiO_2$ 절연막을 사용하였을 경우 저장된 전하의 정보 저장능력 및 쓰기/지우기 시간을 향상시키는 데 물리적 두께에 따른 제한이 따른다. 본 연구에서는 터널장벽 엔지니어링을 통하여 물리적인 두께는 단일 $SiO_2$ 보다는 두꺼우나 쓰기/지우기 동작을 위하여 인가되는 전기장에 의하여 상대적으로 전자가 느끼는 상대적인 터널 절연막 두께를 감소시키는 방법으로 동작속도를 향상 시킨 $SiO_2/Si_3N_4/SiO_2$ 및 $Si_3N_4/SiO_2/Si_3N_4$ 터널 절연막을 사용한 금속 실리사이드 나노입자 비휘발성 메모리를 제조하였다. 제조방법은 우선 p-type 실리콘 웨이퍼 위에 100 nm 두께로 증착된 Poly-Si 층을 형성 한 이후 소스와 드레인 영역을 리소그래피 방법으로 형성시켜 트랜지스터의 채널을 형성한 이후 그 상부에 $SiO_2/Si_3N_4/SiO_2$ (2 nm/ 2 nm/ 3 nm) 및 $Si_3N_4/SiO_2/Si_3N_4$ (2 nm/ 3 nm/ 3 nm)를 화학적 증기 증착(chemical vapor deposition)방법으로 형성 시킨 이후, direct current magnetron sputtering 방법을 이용하여 2~5 nm 두께의 $WSi_2$ 및 $TiSi_2$ 박막을 증착하였으며, 나노입자 형성을 위하여 rapid thermal annealing(RTA) system을 이용하여 $800{\sim}1000^{\circ}C$에서 질소($N_2$) 분위기로 1~5분 동안 열처리를 하였다. 이후 radio frequency magnetron sputtering을 이용하여 $SiO_2$ control oxide layer를 30 nm로 증착한 후, RTA system을 이용하여 $900^{\circ}C$에서 30초 동안 $N_2$ 분위기에서 후 열처리를 하였다. 마지막으로 thermal evaporator system을 이용하여 Al 전극을 200 nm 증착한 이후 리소그래피와 식각 공정을 통하여 채널 폭/길이 $2{\sim}5{\mu}m$인 비휘발성 메모리 소자를 제작하였다. 제작된 비휘발성 메모리 소자는 HP 4156A semiconductor parameter analyzer와 Agilent 81101A pulse generator를 이용하여 전기적 특성을 확인 하였으며, 측정 온도를 $25^{\circ}C$, $85^{\circ}C$, $125^{\circ}C$로 변화시켜가며 제작된 비휘발성 메모리 소자의 열적 안정성에 관하여 연구하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권2호
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• pp.14-19
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• 2011

본 논문에서 실리콘 기판 위에 성장된 GaN 에피탁시를 활용하여 고전압 쇼트키 장벽 다이오드를 제작하였으며, 금속-반도체 접합의 열처리 조건에 따른 GaN 완충층 (buffer layer) 누설전류와 제작된 다이오드의 전기적 특성 변화를 연구하였다. Ti/Al/Mo/Au 오믹 접합과 Ni/Au 쇼트키 접합이 제작된 소자에 설계 및 제작되었다. 메사를 관통하는 GaN 완충층의 누설전류를 측정하기 위하여 테스트 구조가 제안되었으며 제작하였다. $700^{\circ}C$에서 열처리한 경우 100 V 전압에서 측정된 완충층의 누설전류는 87 nA이며, 이는 $800^{\circ}C$에서 열처리한 경우의 완충층의 누설전류인 780 nA보다 적었다. GaN 쇼트키 장벽 다이오드의 누설전류 메커니즘을 분석하기 위해서 Auger 전자 분광학 (Auger electron spectroscopy) 측정을 통해 GaN 내부로 확산되는 Au, Ti, Mo, O 성분들이 완충층 누설전류 증가에 기여함을 확인했다. 금속-반도체 접합의 열처리를 통해 GaN 쇼트키장벽 다이오드의 누설전류를 성공적으로 감소시켰으며 높은 항복전압을 구현하였다.

• Progress in Superconductivity
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• 제10권1호
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• pp.35-39
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• 2008

By using the hybrid physical-chemical vapor deposition (HPCVD) technique, we have fabricated $MgB_2$ thick films on $Al_{2}O_3$ substrates with various impurity layers of Ni, Ti, and SiC. We have found a significant enhancement of the critical current density ($J_c$) for $MgB_2$ films grown on impurity layered substrates, indicating that additional impurity layers were provided as possible pinning sites by chemical doping in $MgB_2$ films. All samples doped by Ni, Ti, and SiC were observed to have high superconducting transition temperatures of 39 - 41 K. The $J_c$ of $MgB_2$ films grown on SiC impurity layered substrates showed three times higher than that of undoped films at high magnetic fields above 1 T.