• 한국결정성장학회지
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• 제6권2호
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• pp.177-184
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• 1996

본연구에서는 금속타겟을 이용한 반응성 스퍼터링법을 이용하여 PZT 박막의 전극 및 계면 특성의 개선을 위해, $Pt/SiO_{2}/Si$과 $Ir/SiO_{2}/Si$기판을 각각 사용하였으며, buffer layer로는 $PbTiO_{3}$을 이용하였다. Pt하부전극을 이용하여 PZT 박막제조시 randomly oriented PZT 박막이 얻어졌으나, buffer layer를 이용한 경우 (100)으로 배향된 결정성이 좋은 PZT 박막을 얻을 수 있었다. Ir하부전극을 이용한 경우, buffer layer증착에 따른 PZT 박막의 상형성이 다소 증진되었으며, Pt하부전극의 경우에 비해 잔류분극의 증가와 항전계의 감소를 관찰할 수 있었다. PZT 박막제조시 buffer layer의 이용에 따라 유전율이 증가함을 알 수 있었으며, 또한 Ir하부전극의 경우가 Pt하부전극의 경우보다 더 좋은 유전특성이 얻어졌다.

• 한국표면공학회지
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• 제53권5호
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• pp.201-206
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• 2020

A SiOxCy(-H) thin film was synthesized by atmospheric pressure dielectric barrier discharge(APDBD), and a SiO₂-like layer was formed on the surface of the film by oxidation treatment using oxygen plasma. Hexamethylcyclotrisiloxane was used as a precursor for the SiOxCy(-H) synthesis, and He gas was used for stabilizing APDBD. Oxygen permeability was evaluated by forming an oxidized SiOxCy(-H) thin film on a PET film. When the single-layer oxidized SiOxCy(-H) film was coated on the PET, the oxygen gas permeability decreased by 46% compared with bare PET. In case of three-layer oxidized SiOxCy(-H) film, the oxygen gas permeability decreased by 73%. The oxygen permeability was affected by the thickness of the SiO₂-like layer formed by oxidation treatment rather than the thickness of the SiOxCy(-H) film. The excellent corrosion resistance was demonstrated by coating an oxidized SiOxCy(-H) thin film on the silver-coated aluminum PCB for light emitting diode (LED).

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.47-52
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• 2008

소자가 점점 고집적화 됨에 따라, MOS 소자 제조에 있어서 $SiO_2$의 두께가 ${\sim}1nm$로 낮아질 경우 발생하는 터널링전류와 문틱전압 천이를 방지할 수 있는 새로운 게이트용 유전물질을 개발하여 소자의 크기를 줄이는데 주력하고 있다. 본 실험에서는 원자층증착(ALD: atomic layer deposition) 방법으로 증착된 $ZrO_2$ 박막의 물리적, 전기적 특성에 대하여 연구하였다. ALD $ZrO_2$ 박막을 증착한 후 Ar 가스 분위기에서 $800^{\circ}C$, 1 시간동안 열처리한 다음 XRD, TEM, 그리고 C-V plots을 이용하여 $Pt/ZrO_2/Si$ 소자의 형태, 결정화 동역학, 그리고 경계층 특성을 평가한 결과 열처리에 의해 소자의 특성이 크게 향상됨을 알 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제11권4호
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• pp.305-311
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• 2001

PDP용 투명유전체 재료로 사용되는 $PbO-B_2O_3-SiO_2-Al_2O_3$계의 소성과정 중에서 투명전극 (ITO)과의 반응성 및 광학적, 열적, 전기적 특성을 조사하였다. 본 연구에서 유전체막.두께는 12$\mu\textrm{m}$으로, 온도는 550-58$0^{\circ}C$에서 소성한 후 여러 물성을 평가하였다 그 결과로, 유전체와 투명전극(ITO)의 반용에서, In 이온이 유전체층으로 확산이동하였으며, Sn 확산은 거의 발생하지 않았다. 선팽창계수, 유전상수, 유리전이온도,광 투과율은 유전체 조성의 PbO 양에 큰 영향을 받았다. PbO양 증가는 선팽창계수와 유전상수를 증가시킨 반면, 유리전이온도와 광 투과율온 저하시켰다. $Al_2O_3/B_2O_3$ 비가 증가함에 따라서는 선팽창계수는 감소, 유전상수는 증가, 광 투과율은 감소하였으며, 유리 전이점 변화는 거의 나타나지 않았다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.114-114
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• 2012

Metal-oxide-semiconductor field-effect transistors (MOSFETs)의 critical dimension (CD)가 sub 45 nm로 줄어듬에 따라 기존에 gate dielectric으로 사용하고 있는 SiO2에서 발생되는 high gate leakage current 때문에 새로운 high dielectric constant (k) 물질들이 연구되기 시작하였다. 여러 가지 high-k 물질 중에서, aluminum-oxide (Al2O3)는 높은 dielectric constant (~10)와 전자 터널링 barrier height (~2eV) 등을 가지기 때문에 많은 연구가 되고 있다. 그러나 Al2O3를 anisotropic한 patterning을 하기 위해 주로 사용되고 있는 halogen-based 플라즈마 식각 과정에서 나타나는 Al2O3와 하부 layer간의 낮은 식각 selectivity 뿐만 아니라 표면에 발생되는 defect, stoichiometry modification, roughness 변화 등의 많은 문제점들로 인하여 device performance가 감소하기 때문에 이를 해결하기 위한 많은 연구들이 진행중이다. 따라서 본 연구에서는 실리콘 기판위의 atomic layer deposition (ALD)로 증착된 Al2O3를 BCl3/Ar 중성빔을 이용하여 원자층 식각한 후 식각 특성을 분석해 보았다. Al2O3 표면을 BCl3로 absorption시킨 후 Ar 중성빔으로 desorption 시키는 과정에서 volatile한 aluminum-chlorides와 boron oxychloride가 형성되어 layer by layer로 제거됨을 관찰 할 수 있었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제14권3호
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• pp.90-94
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• 2004

The variation of electrical properties of (Ba,Sr)$TiO_3$ [BST] thin films for Metal-Insulator-Semiconductor (MIS) capacitors was investigated. BST thin films were deposited on p-Si(100) substrates by the RF magnetron sputtering with temperature range of 500~$600^{\circ}C$. The dielectric properties of MIS capacitors consisting of AUBST/$SiO_2$/Si sandwich structure were measured for various conditions. We examined the characteristics of MIS capacitor with various oxygen pressure, substrate temperature and (Ba+Sr)/Ti ratio. It was found that the leakage current was reduced in MIS capacitor with high quality $SiO_2$ layer was grown on bare p-Si substrate by thermal oxidation. The BST MIS structure showed relatively high capacitance even though it is the combination of high-dielectric BST thin films and $SiO_2$ layer. The charge state densities of the MIS capacitors and Current-voltage characteristics of the MIS capacitor were investigated. By applying $SiO_2$ layer between BST thin films and Si substrate, low leakage current of $10^{-10}$ order was observed.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제18권1호
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• pp.32-37
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• 2019

Titanium dioxide ($TiO_2$) is a promising dielectric material in the semiconductor industry for its high dielectric constant. However, for utilization on Si substrate, $TiO_2$ film meets with a difficulty due to the large leakage currents caused by its small conduction band energy offset from Si substrate. In this study, we propose an in-situ plasma oxidation process in plasma-enhanced atomic layer deposition (PE-ALD) system to form an oxide barrier layer which can reduce the leakage currents from Si substrate to $TiO_2$ film. $TiO_2$ film depositions were followed by the plasma oxidation process using tetrakis(dimethylamino)titanium (TDMAT) as a Ti precursor. In our result, $SiO_2$ layer was successfully introduced by the plasma oxidation process and was used as a barrier layer between the Si substrate and $TiO_2$ film. Metal-oxide-semiconductor ($TiN/TiO_2/P-type$ Si substrate) capacitor with plasma oxidation barrier layer showed improved C-V and I-V characteristics compared to that without the plasma oxidation barrier layer.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제11권2호
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• pp.29-35
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• 2004

65 nm급 게이트 유전체로의 $HfO_2$의 적용을 위해 hydrogen-terminate된 Si 기판과 ECR $N_2$ plasma를 이용하여 SiNx를 형성한 기판 위에 MOCVD를 이용하여 $HfO_2$를 증착하였다. $450^{\circ}C$에서 증착시킨 박막의 경우 낮은 carbon 불순물을 가지며 비정질 matrix에 국부적인 결정화와 가장 적은 계면층이 형성되었으며 이 계면층은 Hf-silicate임을 알 수 있었다. 또한 $900^{\circ}C$, 30초간 $N_2$분위기에서 RTA 결과 $HfO_2/Si$의 single layer capacitor의 경우 계면층의 증가로 인해 EOT가 열처리전(2.6nm)보다 약 1 nm 증가하였다. 그러나 $HfO_2/SiNx/Si$ stack capacitor의 경우 SiNx 계면층은 열처리후에도 일정하게 유지되었으며 $HfO_2$ 박막의 결정화로 열처리전(2.7nm)보다 0.3nm의 EOT 감소를 나타내었으며 열처리후에도 $4.8{\times}10^{-6}A/cm^2$의 매우 우수한 누설전류 특성을 가짐을 알 수 있었다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제7권2호
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• pp.67-71
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• 2006

In this paper, we have investigated the structure and dielectric properties of the $(Ba_{0.6}Sr_{0.4})TiO_3$ (BST) thin films fabricated on MgO(100)/Si substrate by an alkoxide-based sol-gel method. Both the structure and morphology of those films were analyzed by x-ray diffraction (XRD) and atomic force microscope (AFM). For the MgO(100)/Si substrate, the BST thin films exhibited highly (100) orientation. The highly (100)-oriented BST thin films showed high dielectric constant, tunability, and figure of merit (FOM). The dielectric constant, dielectric loss and tunability of the BST thin films annealed at $700^{\circ}C$ deposited on the MgO(100)/Si substrate measured at 10 kHz were 515.9, 0.0082, and 54.3%, respectively.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2001년도 추계 학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.186-186
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• 2001