• 한국결정성장학회:학술대회논문집
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• 한국결정성장학회 1999년도 PROCEEDINGS OF 99 INTERNATIONAL CONFERENCE OF THE KACG AND 6TH KOREA·JAPAN EMG SYMPOSIUM (ELECTRONIC MATERIALS GROWTH SYMPOSIUM), HANYANG UNIVERSITY, SEOUL, 06월 09일 JUNE 1999
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• pp.271-284
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• 1999

As a semiconductor material for electronic devices operated under extreme environmental conditions, silicon carbides (SiCs) have been intensively studied because of their excellent electrical, thermal and other physical properties. The growth characteristics of single-crystalline 4H-SiC homoepitaxial layers grown by a thermal chemical vapor deposition (CVD) were investigated. Especially, the successful growth condition of 4H-SiC homoepitaxial layers using a SiC-uncoated graphite susceptor that utilized Mo-plates was obtained. The CVD growth was performed in an RF-induction heated atmospheric pressure chamber and carried out using off-oriented substrates prepared by a modified Lely method. In order to investigate the crystallinity of grown epilayers, Nomarski optical microscopy, Raman spectroscopy, photoluminescence(PL), scanning electron microscopy (SEM) and other techniques were utilized. The best quality of 4H-SiC homoepitaxial layers was observed in conditions of growth temperature 1500$^{\circ}C$ and C/Si flow ratio 2.0 of C3H3 0.2sccm & SiH4 0.3sccm. The growth rate of epilayers was about 1.0$\mu\textrm{m}$/h in the above growth condition.

• 전기학회논문지P
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• 제55권2호
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• pp.57-61
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• 2006

This paper calculates and gives the analysis of mean energy in pure $SiH_4,\;Ar-SiH_4$ mixture gases ($SiH_4-0.5[%],\;5[%]$) over the range of $E/N =0.01{\sim}300[Td]$, p = 0.1, 1, 5.0 [Torr] by Monte Carlo the Backward prolongation method of the Boltzmann equation using computer simulation without using expensive equipment. The results have been obtained by using the electron collision cross sections by TOF, PT, SST sampling, compared with the experimental data determined by the other author. It also proved the reliability of the electron collision cross sections and shows the practical values of computer simulation. The calculations of electron swarm parameters require the knowledge of several collision cross-sections of electron beam. Thus, published momentum transfer, ionization, vibration, attachment, electronic excitation, and dissociation cross-sections of electrons for $SiH_4$ and Ar, were used. The differences of the transport coefficients of electrons in $SiH_4$, mixtures of $SiH_4$ and Ar, have been explained by the deduced energy distribution functions for electrons and the complete collision cross-sections for electrons. A two-term approximation of the Boltzmann equation analysis and Monte Carlo simulation have been used to study electron transport coefficients.

• 한국표면공학회지
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• 제29권6호
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• pp.797-802
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• 1996

Hydrogenated amorphous silicon carbide (a-SiC:H) films have been deposited on unheated substrates by low frequency (50Hz) plasma using $SiH_4+CH_4+H_2$ gas mixtures. Deposition rate, refractive index, optical band gap, Vickers hardness and IR spectrum of the deposited a -SiC:H films have been measured for various rations of gas flow rates k(=$CH_4/SiH_4$, 0.5k4) with a constant $H_2$ flow rate (100sccm). As k increases, the deposition rate of the a-SiC:H films increases up to the maximum value of about 220nm/h at k=2.5, and then it decreases. The refractive index of the films was 2.6 for k=2.5, while the optical band gap of the films was 3.3eV for k=2.2. The maximum value of Vickers hardness of the films was 1500Hv at k=1. The infrared transmission measurement shows that the films contain both Si-C and Si-$CH_3$ bonds.

• 전기화학회지
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• 제5권3호
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• pp.111-116
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• 2002

묽은 불산용액에서 Si(111) 산화막 (SiOx) 표면을 전기화학적으로 에칭할 때 생성되는 Si(111)-H 표면변화를 전기화학적 주사터널링현미경을 사용하여 조사하였다. pH가 4.7인 0.2M $NH_4F$ 용액에서 순환전압전류곡선은 순환 횟수가 증가할수록 양극 암전류가 감소하였고 두 번 이상 순환한 시료의 암전류는 일정한 형태의 전압전류곡선을 나타냈다. 이때 표면은 모든 SiOx층이 벗겨져 수소말단화된 구조를 가졌으며, 그 이후 순환에서는 생성된 Si(111)-H 표면의 이중 수소결합이 없어지는 step-flow반응이 일어나, 표면이 단일수소결합을 가지는 [112]모서리의 안정한 삼각형 모양을 나타냈으며 또한 생성된 삼각형 흠의 깊이가 점차 깊어졌다. 일정전압법에서는 초기에 큰 양극 암전류 최고 값을 나타낸 후, 시간에 따라 양극 암전류가 감소하였다. 양극 암전류 최고 값 후. 표면의 모든 SiOx가 벗겨졌으며 이후 양극 암전류는 작은 값을 띠면 조금씩 더 낮아졌다. 이 낮아지는 양극 암전류 역시 이중수소 결합의 step-How반응에 안정한 단일수소결합의 [112]모서리 생성에 의해 나타난다. pH 4.7인 0.2M $NH_4F$용액중의 Si(111)-H표면에 +0.4V를 가할 때 진행되는 에칭반응의 메커니즘에 관해서 논하였다.

• 한국결정학회지
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• 제3권2호
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• pp.98-110
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• 1992

Si(100) 기판위에 화학 기 장 증착법으로 상압에서 베타 탄화규소(β-SiC) 박막을 성장시키고 증착 조건이 박막의 물성 특히,기판 방향으로의 배향성과 결 정성에 미치는 영향에 대하여 고찰하여 보았다. 원료 가스로 SiH4와 CH4, 전달 가스로 H2를 사용하였다. 성장 온도, 원료 가스의 조성비,전달 가스에 대한 전 체 원료 가스의 비를 변화시키면서,이들 증착조건이 성장된 박막의 물성에 미치는 영향을 SEM, a-step, XRD, Raman Sepctroscopy, TEM 등을 이용하여 분석하였다. Chemical conversion과정을 통하여 SiC 버퍼층을 형성시킬 때 양질의 박막을 얻을 수 있었으며, CH4가SiH4에 대해 과량일때와 온도가 1150℃ 이상 일때 결정성이 좋아짐을 알 수 있었다. 또한, 결정성 이 좋아질수록 기판 방향으로의 배향성이 좋아짐도 관찰되었다. 결정성이 좋은 박막의 TEM분석 결과 성장 초기에 비해 표면으로 갈수록 결정이 커지는 것을 알 수 있었으며, 적층결함 및 쌍정 등의 분포정도는 원료 가스의 조성비와 무관하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.180-184
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• 2018

산화갈륨 ($Ga_2O_3$)과 탄화규소 (SiC)는 넓은 밴드 갭 ($Ga_2O_3-4.8{\sim}4.9eV$, SiC-3.3 eV)과 높은 임계전압을 갖는 물질로서 높은 항복 전압을 허용한다. 수직 DMOSFET 수평구조에 비해 높은 항복전압 특성을 갖기 때문에 고전압 전력소자에 많이 적용되는 구조이다. 본 연구에서는 2차원 소자 시뮬레이션 (2D-Simulation)을 사용하여 $Ga_2O_3$와 4H-SiC 수직 DMOSFET의 구조를 설계하였으며, 항복전압과 저항이 갖는 trade-off에 관한 파라미터를 분석하여 최적화 설계하였다. 그 결과, 제안된 4H-SiC와 $Ga_2O_3$ 수직 DMOSFET구조는 각각 ~1380 V 및 ~1420 V의 항복 전압을 가지며, 낮은 게이트 전압에서의 $Ga_2O_3-DMOSFET$이 보다 낮은 온-저항을 갖고 있지만, 게이트 전압이 높으면 4H-SiC-DMOSFET가 보다 낮은 온-저항을 갖을 수 있음을 확인하였다. 따라서 적절한 구조와 gate 전압 rating에 따라 소자 구조 및 gate dielectric등에 대한 심화 연구가 요구될 것으로 판단된다.

• 한국진공학회지
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• 제4권S1호
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• pp.1-6
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• 1995

Polycrystalline Si films have been used in many applications such as thin film transistors(TFT), image sensors and LSI applications. In this research deposition of Si films at low temperatures with remote plasma enhanced CVD from Si2H6-SiF4-H2 on SiO2 was studied and their crystallinity was investigated. It was condluded that growth of crystalline Si films was favorable with (1) low Si2H6 flow rates, (2) moderate plasma power, (3) moderate SiF4 flow rates, (4) moderate substrate temperature, and (5) suitable method of surface cleaning.

• 한국결정성장학회지
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• 제17권2호
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• pp.47-51
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• 2007

저굴절 재료인 F-doped SiOC : H 박막을 Si 웨이퍼와 유리기판위에 rf power, 기판온도, 그리고 가스유량($SiH_4,\;CF_4$ and $N_2O$)을 변수로 하여 PECVD법으로 증착하였다. 기판 온도와 rf power증가에 따라 F-doped SiOC : H 박막의 굴절률은 감소하는 경향을 보였다. $N_2O$ 가스 유량이 감소함에 따라 증착된 박막의 굴절률은 감소하였으며, rf power가 180W 기판온도 $100^{\circ}C$, 그리고 $N_2O$ 가스를 첨가하지 않은 조건에서 증착한 박막은 최소 굴절률인 1.3778을 갖는 것을 알 수 있었다. Rf power 60W에서 180W로 증가시킴에 따라 증착된 박막의 불소 함량은 1.9at%에서 2.4at%로 증가하였으며 이러한 이유로 박막의 굴절률은 감소하는 경향을 나타냈다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 춘계학술대회 논문집 센서 박막재료 반도체재료 기술교육
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• pp.66-69
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• 2002

This paper presents deposition and characterizations of microcrystalline silicon$({\mu}c-Si:H)$ films prepared by hot wire chemical vapor deposition at substrate temperature below $300^{\circ}C$. The $SiH_{4}$ concentration$[F(SiH_{4})/F(SiH_{4})+F(H_{2})]$ is critical parameter for the formation of Si films with microcrystalline phase. At 6% of silane concentration, deposited intrinsic ${\mu}c-Si:H$ films shows sufficiently low dark conductivity and high photo sensitivity for solar cell applications. P-type ${\mu}c-Si:H$ films deposited by Hot-Wire CVD also shows good electrical properties by varying the rate of $B_{2}H_{6}$ to $SiH_{4}$ gas. The solar cells with structure of Al/nip ${\mu}c-Si:H$/TCO/glass was fabricated with single chamber Hot-Wire CVD. About 3% solar efficiency was obtained and applicability of HWCVD for thin film solar cells was proven in this research.

• 전기전자학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.630-635
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• 2023

SiC는 고온, 고전압을 비롯한 악조건에서의 내성이 기존 산업분야의 대다수를 점유하고 있는 Silicon에 비해 우수하여 전력반도체 분야에서 Silicon의 위치를 대체하여 가고 있다. 본 논문은 전력 반도체 소자 중 하나인 4H-SiC Planar MOSFET에 알루미늄으로 Gate를 형성하여 다결정 Si 게이트와 대비, 파라미터 값들이 일관성을 갖도록 하였으며, SiC MOSFET의 채널 도핑 농도에 변화를 주어 문턱전압과 항복전압, IV 특성을 연구하였다.