• Applied Chemistry for Engineering
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• v.35 no.2
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• pp.128-133
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• 2024

Although antisolvent-assisted crystallization is one of the promising processes to produce high-quality perovskite films, general antisolvents such as chlorobenzene (CB) have toxic and volatile properties. In addition, CB is not suitable to control the crystallization of perovskite in the atmospheric air. In this work, isopropyl acetate (IA) is used as an eco-friendly antisolvent to demonstrate air-processed perovskite solar cells, and ethyl-4-cyanocinnamate (E4CN) with a cyano group, carbonyl group, and aromatic ring is introduced in IA to improve the performance and stability of devices. Defects at the surface and grain boundaries of the perovskite layer, such as un-coordinated Pb²⁺ and iodine, can be decreased resulting from the interaction of E4CN and perovskite, and thus reduced recombination and enhanced carrier transport can be expected. As a result, the perovskite device with E4CN achieves a high maximum power conversion efficiency (PCE) of 18.89% and outstanding stability, maintaining 60% of the initial efficiency for 300 h in the air without any encapsulation.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.22 no.4
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• pp.99-104
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• 2015

The requirement for success of via filling is its ability to fill via holes completely without producing voids or seams. Defect free via filling was obtained by optimizing plating conditions such as current mode, current density and additives. However, byproducts stemming from the breakdown of these organic additives reduce the lifetime of the devices and plating solutions. In this study, the relationship between JGB and current density on the copper via filling was investigated without the addition of other additives to minimize the contamination of copper via. AR 4 with $15{\mu}m$ diameter via were used for this study. The pulse current was used for the electroplating of copper and the current densities were varied from 10 to $20mA/cm^2$ and the concentrations of JGB were varied from 0 to 25 ppm. The map for the JGB concentration and current density was developed. And the optimum conditions for the AR 4 via filling with $15{\mu}m$ diameter were obtained.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.10 no.1
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• pp.27-30
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• 2001

Electromigration Phenomena in Al-1%Si thin film interconnections under DC and PDC conditions were investigated. Thin film interconnections with $SiO_2$ and PSG/$SiO_2$ dielectric passivation layer were formed by a standard photolithography process method and test line lengths were 100, 400, 800, 1200, and 1600 $\mu\textrm{m}$. The current density of $1.19\times10^7\textrm{A/cm}^2$ was stressed in Al-1%Si thin film interconnections under DC condition. The current density of $1.19\times10^7\textrm{A/cm}^2$ was also applied under PDC condition at the frequency of 1 Hz with the duty factor of 0.5. The electromigration resistance of PSG/SiO2 dielectric passivation test line was stronger than $SiO_2$ dielectric passivation test line. The lifetime under PDC was 2-4 times longer than DC condition. As the thin film interconnection line increased, the lifetime decreased and saturated over the critical length. Failure patterns by an electromigration were dominated by void-induced electrical open and hillock-induced electrical short.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.15 no.1
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• pp.89-96
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• 2006

Recent ULSI and multilevel structure trends in microelectronic devices minimize the line width down to less than $0.25{\mu}m$, which results in high current densities in thin film interconnections. Under high current densities, an EM(electromigration) induced failure becomes one of the critical problems in a microelectronic device. This study is to improve thin film interconnection materials by investigating the EM characteristics in Ag, Cu, Au, and Al thin films, etc. EM resistance characteristics of Ag, Cu, Au, and Al thin films with high electrical conductivities were investigated by measuring the activation energies from the TTF (Time-to-Failure) analysis. Optical microscope and XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) analysis were used for the failure analysis in thin films. Cu thin films showed relatively high activation energy for the electromigration. Thus Cu thin films may be potentially good candidate for the next choice of advanced thin film interconnection materials where high current density and good EM resitance are required. Passivated Al thin films showed the increased MTF(Mean-time-to-Failure) values, that is, the increased EM resistance characteristics due to the dielectric passivation effects at the interface between the dielectric overlayer and the thin film interconnection materials.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.26 no.4
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• pp.131-134
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• 2016

The conditions for chemical polishing and etching technique were investigated to reveal surface defects in RE : YAG ($RE=Nd^{3+},\;Er^{3+},\;Yb^{3+}$) single crystals grown by Czochralski method. The optimal condition for chemical polishing was in 85 % $H_3PO_4$ solution at $330^{\circ}C$ for 30 minutes with a specimen fixed in the vertical direction. In addition, the optimal condition for chemical etching was in 85 % $H_3PO_4$ solution at $260^{\circ}C$ for 1 hour, and $70{\sim}80{\mu}m$ sized triangular etch pits were observed on (111) face. As a result of defect density analysis, $1.9{\times}10^3/cm^2$ for Nd(1 %) : YAG, $4.3{\times}10^2/cm^2$ for Er(7.3 %) : YAG, and $5.1{\times}10^2/cm^2$ for Yb(15 %) : YAG were measured.

• Korean Journal of Crystallography
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• v.4 no.2
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• pp.74-85
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• 1993

Single crystals of LiNbO3 have found extensive application in electro-optic and nonlinear optic devices. However, laser-induced refartive index inhomogeneities, which have been labeled opical damage impose limits on device optical damage in LiNbO3 is imporved if more than 4.5 rml% MgO is added to the melt The laser damage thrueshold increased as much as 100 times better then that of undoped crystals. The MgO doped cystal has thus been urterlsiv81y studied since then. In the study, Mgo:LiNbOs(MLA) single crystals dopsd with 0, 2.5, 5.0, 7.5, 10.0 mol% MgO have been grown by the czocrualski technique. The metls were prepared in the platinum crluible and 15∼20mm diameter crystals were grown with a length of 20∼30mm in a resitance heater. The growth rate was 2.5mm/hr, the rotation speed 15rpn. Before sawing MLN single crystals were annealed for 24 hours under atmosphere at a temperature of 1080℃. After sawing, we have found an annual ring cross section of MNA crystals only in the direction of perpendicilar to the c-axis. Nonuniform dispusion of MgO was pointed out that the cuties of the state of oxide were strongly affected by oxygen partial pressure in.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.123-123
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• 2010

3족 질화물계 물질은 발광다이오드와 같은 광전자소자적용에 있어서 매우 우수한물 질이다.일반적으로, GaN 에피 성장에 있어서 저온 중간층을 삽입한 2 단계 성장 방법은 낮은 결함밀도와 균일한 표면을 얻기 위해 도입된 기술이다. 특히 AlN 중간층은 GaN 중간층과 비교하였을 때 결정성뿐만 아니라 높은 온도에서의 열적안정성, GaN 기반의 자외선 검출기서의빛 흡수 감소 등의 장점을 가지고 있다. 또한 패턴 사파이어 기판위 GaN 에피 성장은 측면성장 효과를 통해 결함 밀도 감소와 광 추출 효율을 향상시키는 것으로 알려져 있다.또한 열응력으로 인한 기판의 휨 현상은 박막성장중 기판의 온도 분포를 불균일하게 만드는 원인이 되며 이는 결국 박막 조성 및 결정성의 열화를 유도하게 되고 최종적으로 소자특성을 떨어 뜨리는 원인이 되는데 AlN 중간층의 도입으로 이것을 완화시킬 수 있는 효과가 있다. 하지만, AlN 중간층이 패턴된 기판 위에 성장시킨 GaN 에피층에 미치는 영향은 명확하지 않다. 본 연구팀은 일반적인 c-plane 사파이어 기판과 플라즈마 건식 에칭을 통한 렌즈 모양의 패턴된 사파이어 기판을 이용해서 AlN 중간층과 GaN 에피층을 유기금속 화학기상증착법으로 성장하였다. 특히, 렌즈 모양의 패턴된 사파이어 기판은 패턴 모양과 패턴 밀도가 성장에 미치는 영향을 연구하기 위해 두가지 패턴의 사파이어 기판을 이용하였다. AlN 중간층 두께를 조절함으로써 최적화된 GaN 에피층을 90분까지 4단계로 시간 변화를 주어 성장 양상을 관찰한 결과, GaN 에피박막의 성장은 패턴 기판의 trench 부분에서 시작하여 기판의 패턴부분을 덮는 측면 성장을 보이고있다. 또한 TEM과 CL을 통해 GaN 에피박막의 관통 전위를 분석해 본 결과 측면 성장과정에서 성장 방향을 따라 옆으로 휘게 됨으로 표면까지 도달하는 결정결함의 수가 획기적으로 줄어드는 것을 확인함으로써 고품질의 GaN 에피층을 성장시킬 수 있었다. 그리고 패턴밀도가 높고 모양이 볼록할수록 측면 성장 효과로 인한 결정성 향상과 난반사 증가를 통한 임계각 증가로 광추출 효율이 향상 되는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 바탕으로 최적화된 AlN 중간층을 이용하여 패턴 기판위에서 고품질의 GaN 에피층을 성장시킬 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2001.05b
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• pp.30-33
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• 2001

Chemical mechanical polishing(CMP) process has been widely used to planarize dielectrics, which can apply to employed in integrated circuits for sub-micron technology. Despite the increased use of CMP process, it is difficult to accomplish the global planarization of free-defects in inter-level dielectrics (ILD). Especially, defects like micro-scratch lead to severe circuit failure, and affects yield. CMP slurries can contain particles exceeding $1{\mu}m$ size, which could cause micro-scratch on the wafer surface. The large particles in these slurries may be caused by particle agglomeration in slurry supply line. To reduce these defects, slurry filtration method has been recommended in oxide CMP. In this work, we have studied the effects of filtration and the defect trend as a function of polished wafer count using various filters in inter-metal dielectric(IMD)-CMP. The filter installation in CMP polisher could reduce defect after IMD-CMP. As a result of micro-scratches formation, it shows that slurry filter plays an important role in determining consumable pad lifetime.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.32.1-32.1
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• 2011

39 K의 임계온도를 갖는 $MgB_2$ 초전도체를 이용한 전력에너지와 MRI 의료 기기로의 응용 가능성이 높아지고 있다. $MgB_2$ 초전도체 제조에 있어서 마그네슘과 반응성이 좋은 비정질의 붕소 원료 분말 가격이 비싼 반면 상대적으로 경제적인 결정질 분말의 기계적 밀링 공정을 이용하여 비정질화와 나노 입자로의 크기 감소 효과를 얻을 수 있다. 또한 탄소를 이용한 붕소 치환으로부터 고 자기장하에서 초전도 임계 성질을 향상시키고자 유, 무기물 형태의 여러 가지 탄소 소스를 개발하는 연구가 진행되어 왔다. 본 연구에서는 저가의 95~97% 순도, 약 1 ${\mu}m$ 이하 크기를 갖는 준결정상의 붕소 분말을 이용하여 기계적 밀링에 따른 붕소 분말의 비정질화 및 입자 나노화, $MgB_2$ 반응성 향상, $MgB_2$ 결정립 크기 감소 및 결정립계 피닝 증가에 의한 초전도 임계 물성 향상에 대하여 알아보았다. 또한 여러 시간 동안 밀링된 각 붕소 분말에 액체 글리세린을 이용한 탄소 도핑 전처리를 통하여 밀링 시간의 최적화를 알아보았고 이로부터 제조된 $MgB_2$ 초전도 벌크의 경우 적절한 임계온도 감소, 격자 왜곡 결함과 높은 결정립계 밀도 등에 의한 플럭스 피닝 향상으로 $MgB_2$ 초전도체의 임계전류밀도 및 비가역자기장이 증가함을 알 수 있었다. 즉, 경제성 있는 저급의 준결정상을 갖는 붕소 원료 분말의 입자 비정질 나노화 및 탄소 도핑 전처리를 통하여 $MgB_2$ 초전도 임계 물성을 향상시킬 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1995.02a
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• pp.057-58
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• 1995

극소전자 디바이스의 고집적화에 의해 박막배선의 선폭은 0.5$mu extrm{m}$ 이하로 축소되고 있고 상대적으로 높은 전류밀도가 흐르게 된다. 높은 전류밀도하에서는 현재 일반적으로 사용되고 있는 Al을 기본으로 하는 박막배선에서의 electromigration에 의한 결함 발생 그리고 비교적 낮은 전기전도도가 심각한 문제점으로 제기된다. 본 연구에서는 Al과 고전기전도도 물질인 Ag, Cu, 그리고 Au 박막배선에 대해 electromigration에 대한 저항성, 즉 activation energy를 측정 비교함으로써 차세대 극소전자 디바이스를 위한 박막배선재료로서의 가능성을 알아보고자 한다. Electromigration test 및 activation energy를 구하기 위해 순수 Ag, Cu, Al, Au 박막배선을 0.05$\mu\textrm{m}$ 두께, 100$\mu\textrm{m}$ 선폭, 그리고 5000$\mu\textrm{m}$ 길이로 SiO2 열산화막 처리된 pp-Si(100) 기판 위에 진공 증착시켰다. 가속화 실험을 위해 인가된 d.c. 전류밀도는 2$\times$106A/$ extrm{cm}^2$ 이었고, Al과 Au에서는 6$\times$106A/$\textrm{cm}^2$이었다. 실온에서 24$0^{\circ}C$까지의 온도범위에서 d.c.인가후의 저항변화를 측정하여 Median-Time-to-Failure(MTF)를 구한 후 Black 방정식을 이용하여 activation energy를 측정하였다. Activation energy는 Cu가 1.34eV로서 가장 높게 나타났고 Au가 1.01eV, Al이 0.66eV, Ag가 0.29eV의 순으로 측정되었다. 따라서 Cu와 Au 박막배선의 경우 Al보다 electromigration에 대한 저항력이 강한 고활성화에너지 특성을 갖는 고전기전도도 재료로서 차세대 극소전자 디바이스를 위한 대체 박막배선재료로서의 가능성을 보인다.