• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제10권6호
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• pp.189-192
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• 2009

The leakage current in a CMOS image sensor (CIS) can have various origins. Leakage current investigations have focused on such things as cobalt-salicide, source and drain scheme, and shallow trench isolation (STI) profile. However, there have been few papers examining the effects on leakage current of nitride stringers that are formed by gate sidewall etching. So this study reports the results of a series of experiments on the effects of a nitride stringer on real display images. Different step heights were fabricated during a STI chemical mechanical polishing process to form different nitride stringer sizes, arsenic and boron were implanted in each fabricated photodiode, and the doping density profiles were analyzed. Electrons that moved onto the silicon surface caused the dark leakage current, which in turn brought up the speckle defect on the display image in the CIS.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권5호
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• pp.1642-1651
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• 2021

In this study, isophtalic neopentyl glycol polyester (NPG-PES) based composites with different loading ratios of pure tungsten metal (W), tungsten (VI) oxide (WO₃), tungsten boron (WB) and tungsten carbide (WC) composites were prepared as alternative shielding materials for ionizing electromagnetic radiation (IEMR) shielding. Structural characterizations of the composites were done. Gamma spectrometric analysis of composites for 80-2000 keV energy range was performed and their usability as IEMR shielding was discussed. As a result, the produced composites showed a shielding performance of 60-100% of the lead (the most widely used IEMR shielding material) depending on the reinforcement material, reinforcement loading rate and experimental conditions. Thus, it was reported that produced composites could be an alternative to lead shieldings that have several disadvantages as toxic properties, difficulty of processing and inelasticity.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.200-200
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• 2010

In recent times, metal oxide semiconductors thin films transistor (TFT), such as zinc and indium based oxide TFTs, have attracted considerable attention because of their several advantageous electrical and optical properties. There are many deposition methods for fabrication of ZnO-based materials such as chemical vapor deposition, RF/DC sputtering and pulsed laser deposition. However, these vacuum process require expensive equipment and result in high manufacturing costs. Also, the methods is difficult to fabricate various multicomponent oxide semiconductor. Recently, several groups report solution processed metal oxide TFTs for low cost and non vacuum process. In this study, we have newly developed solution-processed TFTs based on Ti-related multi-component transparent oxide, i. e., InTiO as the active layer. We propose new multicomponent oxide, Titanium indium oxide(TiInO), to fabricate the high performance TFT through the sol-gel method. We investigated the influence of relative compositions of Ti on the electrical properties. Indium nitrate hydrate [$In(NO^3).xH_2O$] and Titanium isobutoxide [$C_{16}H_{36}O_4Ti$] were dissolved in acetylacetone. Then monoethanolamine (MEA) and acetic acid ($CH_3COOH$) were added to the solution. The molar concentration of indium was kept as 0.1 mol concentration and the amount of Ti was varied according to weighting percent (0, 5, 10%). The complex solutions become clear and homogeneous after stirring for 24 hours. Heavily boron (p+) doped Si wafer with 100nm thermally grown $SiO_2$ serve as the gate and gate dielectric of the TFT, respectively. TiInO thin films were deposited using the sol-gel solution by the spin-coating method. After coating, the films annealed in a tube furnace at $500^{\circ}C$ for 1hour under oxygen ambient. The 5% Ti-doped InO TFT had a field-effect mobility $1.15cm^2/V{\cdot}S$, a threshold voltage of 4.73 V, an on/off current ratio grater than $10^7$, and a subthreshold slop of 0.49 V/dec. The 10% Ti-doped InO TFT had a field-effect mobility $1.03\;cm^2/V{\cdot}S$, a threshold voltage of 1.87 V, an on/off current ration grater than $10^7$, and a subthreshold slop of 0.67 V/dec.

• Current Photovoltaic Research
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• 제9권3호
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• pp.75-83
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• 2021

The tunnel oxide passivated contact (TOPCon) structure got more consideration for development of high performance solar cells by the introduction of a tunnel oxide layer between the substrate and poly-Si is best for attaining interface passivation. The quality of passivation of the tunnel oxide layer clearly depends on the bond of SiO in the tunnel oxide layer, which is affected by the subsequent annealing and the tunnel oxide layer was formed in the suboxide region (SiO, Si₂O, Si₂O₃) at the interface with the substrate. In the suboxide region, an oxygen-rich bond is formed as a result of subsequent annealing that also improves the quality of passivation. To control the surface morphology, annealing profile, and acceleration rate, an oxide tunnel junction structure with a passivation characteristic of 700 mV or more (V_oc) on a p-type wafer could achieved. The quality of passivation of samples subjected to RTP annealing at temperatures above 900℃ declined rapidly. To improve the quality of passivation of the tunnel oxide layer, the physical properties and thermal stability of the thin layer must be considered. TOPCon silicon solar cell has a boron diffused front emitter, a tunnel-SiO_x/n⁺-poly-Si/SiN_x:H structure at the rear side, and screen-printed electrodes on both sides. The saturation currents J_o of this structure on polished surface is 1.3 fA/cm² and for textured silicon surfaces is 3.7 fA/cm² before printing the silver contacts. After printing the Ag contacts, the J_o of this structure increases to 50.7 fA/cm² on textured silicon surfaces, which is still manageably less for metal contacts. This structure was applied to TOPCon solar cells, resulting in a median efficiency of 23.91%, and a highest efficiency of 24.58%, independently. The conversion efficiency of interdigitated back-contact solar cells has reached up to 26% by enhancing the optoelectrical properties for both-sides-contacted of the cells.

• ETRI Journal
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• 제14권1호
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• pp.40-51
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• 1992

$0.25{\mu} m$ 급 pMOSFET소자를 구현하기 위해, $P^+$ 폴리실리콘을 적용한 pMOS를 제작하였으며, $p^+$ 폴리실리콘 게이트 소자에서 심각하게 문제가 되고 있는 붕소이온 침투현상을 조사하고 붕소이온 침투가 일어나지 않는 최적열처리온도를 조사하였다. 소자제조 공정중 게이트 공정만 전자선 (EBML300)을 이용하여 직접묘사하고 그 이외의 공정은 stepper(gline) 을 사용하는 Mix & Match 방법을 사용하였다. 또한 붕소이온 침투현상을 억제하기 위한 한가지 예로서, 실리콘산화막과 실리콘질화막을 적층한 ONO(Oxide/Nitride/Oxide) 구조를 게이트 유전체로 적용한 소자를 제작하여 그 가능성을 조사하였다. 그 결과 $850^{\circ}C$의 온도와 $N_2$ 분위기에서 30분동안 열처리 하였을 경우, 붕소이온의 침투현상이 일어나지 않음을 SIMS(Secondary Ion Mass Spectrometer) 분석 및 C-V(Capacitance-Voltage) 측정으로 확인할 수 있었으며 그 이상의 온도에서는 붕소이온이 침투되어 flat band전압(Vfb)을 변화시킴을 알았다. 6nm의 얇은 게이트 산화막 및 $0.1{\mu} m$ 이하의 LDD(Lightly Doped Drain) $p^-$의 얇은 접합을 형성함으로써 소자의 채널길이가 $0.2 {\mu} m$까지 짧은 채널효과가 거의 없는 소자제작이 가능하였으며, 전류구동능력은 $0.26\muA$/$\mu$m(L=0.2$\mu$m, V$_DS$=2.5V)이었고, subthreshold 기울기는 89-85mV/dec.를 얻었다. 붕소이온의 침투현상을 억제하기 위한 한가지 방법으로 ONO 유전체를 소자에 적용한 결과, $900^{\circ}C$에서 30분의 열처리조건에서도 붕소이온 침투현상이 일어나지 않음으로 미루어 , $SiO_2$ 게이트 유전체보다 ONO 게이트 유전체가 boron 침투에 대해서 좋은 장벽 역활을 함을 알았다. ONO 게이트 유전체를 적용한 소자의 경우, subthreshold특성은 84mV/dec로서 좋은 turn on,off 특성을 얻었으나, ONO 게이트 유전체는 막자체의 누설전류와 실리콘과 유전체 계면의 고정전하량인 Qss의 양이 공정조건에 따라 변화가 심해서 문턱전압 조절이 어려워 소자적용시 문제가 된다. 최근 바닥 산화막(bottom oxide) 두께가 최적화된 ONO 게이트 유전체에 대하 연구가 활발히 진행됨을 미루어, 바닥 산화막 최적화가 된다면 더 좋은 결과가 예상된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제35권4호
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• pp.364-370
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• 1998

광집적회로용 평면도파로를 구현하기 위한 $B_2O_3-P_2O_5-SiO_2$ 실리카 광도파막을 실리콘 기판위에 FDH(Flame Hydrolysis Depositon)법으로 제조하여 미립자의 미세구조, 실리카막의 굴절률과 조성을 고찰하였다. FHD법에서 도펀트(dopant)물질로, $B_1\;P_1\;Ge$ 등의 산화물이 사용되며, $B_1$ Ge 산화물의 경우 $SiO_2$와의 결합특성이 우수하여 비교적 도핑(doping)이 용이하지만 P의 경우 $P_2O_5$의 낮은 융점에 의한 증발 등으로 효과적인 도핑이 어렵다. 수직형 FHD 토치를 사용하고 화염온도, 기판온도, 토치와 기판간의 거리를 최적화하여 P 농도가 3.3 Wt%이상이고 고밀화 온도가 $1180^{\circ}C$ 이하인 양질의 실리카막을 얻었다. 실리카막의 굴절률은 $1.55\;\mu\textrm{m}$ 파장에서 $1.4480{\pm}1{\times}10^{-1}$로 측정되었으며, $22{\pm}1\;\mu\textrm{m}$의 두께를 보였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권11호
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• pp.3335-3339
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• 2013

Boron-doped ZnO (BZO) nanorods were grown on quartz substrates using hydrothermal synthesis, and the temperature-dependence of their photoluminescence (PL) was measured in order to investigate the origins of their PL properties. In the UV range, near-band-edge emission (NBE) was observed from 3.1 to 3.4 eV; this was attributed to various transitions including recombination of free excitons and their longitudinal optical (LO) phonon replicas, and donor-acceptor pair (DAP) recombination, depending on the local lattice configuration and the presence of defects. At a temperature of 12 K, the NBE produces seven peaks at 3.386, 3.368, 3.337, 3.296, 3.258, 3.184, and 3.106 eV. These peaks are, respectively, assigned to free excitons (FX), neutral-donor bound excitons ($D^{\circ}X$), and the first LO phonon replicas of $D^{\circ}X$, DAP, DAP-1LO, DAP-2LO, and DAP-3LO. The peak position of the FX and DAP were also fitted to Varshni's empirical formula for the variation in the band gap energy with temperature. The activation energy of FX was about ~70 meV, while that of DAP was about ~38 meV. We also discuss the low temperature PL near 2.251 eV, related to structural defects.

• 한국재료학회지
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• 제23권2호
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• pp.104-111
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• 2013

In this study, GaN powders were synthesized from gallium oxide-hydroxide (GaOOH) through an ammonification process in an $NH_3$ flow with the variation of $B_2O_3$ additives within a temperature range of $300-1050^{\circ}C$. The additive effect of $B_2O_3$ on the hexagonal phase GaN powder synthesis route was examined by X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and Fourier transformation infrared transmission (FTIR) spectroscopy. With increasing the mol% of $B_2O_3$ additive in the GaOOH precursor powder, the transition temperature and the activation energy for GaN powder formation increased while the GaN synthesis limit-time ($t_c$) shortened. The XPS results showed that Boron compounds of $B_2O_3$ and BN coexisted in the synthesized GaN powders. From the FTIR spectra, we were able to confirm that the GaN powder consisted of an amorphous or cubic phase $B_2O_3$ due to bond formation between B and O and the amorphous phase BN due to B-N bonds. The GaN powder synthesized from GaOOH and $B_2O_3$ mixed powder by an ammonification route through ${\beta}-Ga_2O_3$ intermediate state. During the ammonification process, boron compounds of $B_2O_3$ and BN coated ${\beta}-Ga_2O_3$ and GaN particles limited further nitridation processes.

• 전기화학회지
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• 제24권3호
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• pp.52-64
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• 2021

Li_1+xFe_xTi_2-x(PO₄)_3-y(BO₃)_y (x = 0.2, 0.5)계 유리에서 Fe doping과 BO₃ 치환이 유리 또는 결정화유리(glass-ceramics) 전해질의 구조적, 열적 및 전기적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 또한, Li_1.5Fe_0.5Ti_1.5(BO₃)₃ 유리분말을 소결하고, 소결 온도에 따른 결정상과 이온전도도 영향도 검토하였다. Li_1+xFe_xTi_2-x(PO₄)_3-y(BO₃)_y 유리에서 Fe²⁺ 및 Fe³⁺ 이온은 network modifier로서 FeO₆ 팔면체를 형성하거나 network former로서 유리망목구조에 들어가 FeO₄ 유사 사면체를 형성하면서 유리의 구조를 변화시키는 것으로 확인되었다. 한편, BO₃는 BO₃ 또는 BO₄ 그룹을 형성하였는데, BO₃ 치환량이 작은 경우 boron은 (PB)O₄ 망목구조를 형성하지만, BO₃ 치환량이 증가하면 붕소이상현상(boric oxide anomaly)이 생겨나면서 BO₄는 BO₃로 변화하고 이로 인하여 비가교산소(non-bridging oxygen)가 증가하였다. BO₃ 치환은 유리전이온도와 결정화 온도를 낮추는 효과가 있으며, Fe 첨가량이 증가하면 Fe³⁺의 일부는 Fe²⁺로 환원되며, 유리전이온도와 연화온도를 낮아지게 하고 결정화온도를 높아지게 하는 것으로 확인되었다. Li_1+xFe_xTi_2-x(PO₄)_3-y(BO₃)_y (x = 0.2, 0.5) 유리에서 BO₃ 함량이 증가함에 따라 이온전도도는 증가하였으며, x = 0.2 및 0.5에서 각각 8.85×10^-4 및 1.38×10^-4S/cm의 이온전도도값을 나타내었다. 본 연구에서 얻어진 높은 이온전도도는 Fe³⁺의 산화상태 변화와 붕소이상현상에 의한 BO₃ 생성 및 이로 인한 비가교산소의 생성에 기인한 것으로 생각된다. Li_1.5Fe_0.5Ti_1.5(BO₃)₃ 유리를 800℃에서 소결한 결과 이온전도도가 급격히 저하되었는데 이는 결정화유리 분말이 고온에서 유리화되었기 때문으로 생각된다. 따라서 유리분말을 800℃에서 소결한 후, 다시 460℃에서 조핵하고, 600℃에서 결정성장을 시킨 결과, 이온전도도가 열처리전과 동등 수준으로 회복되는 것을 확인하였다.

• 전기화학회지
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• 제15권2호
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• pp.67-73
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• 2012

본 연구에서는 습식분쇄, 구형화 분무건조 및 열처리 공정을 통해 구형의 $LiMn_{2-x}M_xO_4$(M = Al, Mg, B) 스피넬계 양극소재를 합성하고, 이의 전기화학적 성능을 평가하였다. $MnO_2$ (Tosoh, 91.94%), $Li_2CO_3$ (SQM, 97%), $MgCO_3$ (Aldrich, 99%), $Al(OH)_3$ (Aldrich, 99%) 및 $B_2O_3$ (Aldrich, 99%)를 원료로 사용하였으며, 분무건조공정에서 전구체의 구형화도 증가를 위해 PAAH 바인더를 첨가하였다. 200~500 nm 크기로 분쇄된 혼합 슬러리 용액으로부터 분무건조법을 통해 구형의 전구체를 제조하고, 이를 다양한 조건에서 열처리하여 최종 스피넬계 $LiMn_{2-x}M_xO_4$ (M = Al, Mg, B) 양극소재를 제조하였다. 제조된 구형의 $LiMn_{2-x}M_xO_4$ (M = Al, Mg, B) 양극재료는 이종원소 치환량, 특히 Boron 치환량에 따라 입자 표면 및 내부의 치밀도가 변화하는 것을 확인할 수 있었으며, 치밀도가 증가함에 따라 소재의 출력특성이 향상되었으며, 최적 조성의 양극소재는 상온 5 C 용량이 0.2 C 용량 대비 90% 이상이 됨을 확인하였다. 또한 표면의 치밀도도 증가함에 따라 $60^{\circ}C$ 고온 충방전 조건에서 수명특성이 향상되어 500회 사이클 이후에도 초기용량의 80% 이상을 유지하였다.