• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2012.08a
• /
• pp.353-353
• /
• 2012

InAs nanowires (NWs)는 나노소자스케일의 전자소자나 광전자소자를 위한 기본 단위(building block)로 사용될 수 있고, 1차원적 나노구조를 가지면서 나타나는 특별한 전기적, 광학적 특성으로 인해 전계효과 트랜지스터, 레이저, 광발광 다이오드, 가스 검출 센서 등의 많은 응용소자로 활용을 위한 연구가 진행되 있으며 주로 실리콘, 갈륨비소 기판 위에 금속유기기상 증착(MOCVD) 또는 분자선 증착 (MBE)을 이용하여 선택적 수직배열 성장 조절을 위한 연구와 특성 평가 연구가 주로 이뤄지고 있다. 본 연구에서는 InAs NWs를 MBE 장치를 이용하여 Si(111) 기판 위에 Au와 같은 촉매를 사용하지 않고 Si과 InAs의 큰 격자 불일치로 인하여 성장되는 Volmer-weber 성장 모드를 이용 하였다. InAs NW 성장모드는 Si ($5.4309{\AA}$)과 InAs ($6.0584{\AA}$) 사이에 큰 격자상수 차이를 이용하게 되는데 촉매를 사용하여 성장하는 일반적인 이종 화합물 반도체 성장 모드와 달리 액상상태가 존재하지 않고 바로 In과 As이 Si 기판 위를 이동하여 수직방향으로 성장이 이루어지는 vaporsolid(VS) 모드이다. InAs NW V-S 성장 모드는 Si 기판과의 격자 상수차에 의한 스트레스를 이용해야 하므로 Si기판 위에 존재하는 native oxide는 완벽히 제거되어야 한다. InAs NW 최적 성장 조건을 찾기위해 V/III raitio, 성장 온도, 기판표면처리 등의 성장 변수를 변화 시켜가며 실험을 수행하였다. Native oxide를 제거하기 위하여 HF와 buffered oxide etchant (BOE)를 사용하였다. InAs NWs 성장조건은 Indium flux를 고정 시키고 V/III ratio는 50~400까지 변화를 주었다. V/III ratio를 200으로 고정을 시키고 성장온도를 $375{\sim}470^{\circ}C$에서 성장 하였다. 이 때 InAs NWs는 $430^{\circ}C$에서 가장 높은 밀도와 aspect ratio를 얻을 수 있었다. Arsenic flux에 대해서는 많을 수록 좋은 aspect ratio를 얻을 수 있었다. 하지만 InAs 구조의 절대 부피는 거의 같다는 것을 확인 할 수 있었고 이는 온도와 V/III ratio가 Indium adatom의 surface migration length에 대하여 중요한 요소로 작용되는 것을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2016.02a
• /
• pp.371.1-371.1
• /
• 2016

다양한 물질계의 2차원 나노구조는 그래핀과 함께 그 고유특성으로 최근 광전소자, 전자소자, 센서, 에너지 생성 및 저장과 수소에너지 생성 등의 응용으로 매우 많은 관심을 받고 있다. 특히 층상이중수산화물 (layered-double hydroxide; LDH) 2차원 나노구조는 생성의 용이성과 층상 내 금속 이온의 교환을 통한 특성의 자유로운 제어가 가능하므로 많은 관심을 받고 있다. 층상이중수산화물 화합물은 [Zn(1-x) MIII(x)(OH)2][$An-x/n{\cdot}mH2O$] (MIII = Al, Cr, Ga; An- = CO32-, Cl-, NO3-, CH3COO-) 구조로써, Brucite-type 구조 내에서 3가 양이온의 상태에 따라서 다양한 특성을 제어할 수 있는 장점이 있다. 이러한 장점으로 인해 층상이중수산화물 화합물은 촉매나, 에너지 저장, 음이온 교환 및 흡착, 화학적 촉매, 바이오 소자 등에 응용이 연구되고 있으며, 다양한 금속 산화물을 제조하기 위한 중간자 precursor로써도 연구되고 있다. 하지만, 이러한 대부분의 연구들을 통한 결과물들이 분말 및 수용액 상태로 남게 되며, 이러한 화합물의 특성을 제어하기 어려운 문제점이 있다. 더욱이 이러한 나노구조물들을 다양한 소자로 응용하기 위해서는 상용의 실리콘이나 glass 등의 기판형태의 물질상에 성장시킬 수 있어야 하며, 그러한 기판 위에서의 형상 및 특성 제어가 용이해야 한다. 따라서 본 연구에서는 실리콘 기판을 적용한 Zn기반의 층상이중 수산화물 화합물을 성장하고, 하부물질의 조성제어를 통한 층상이중수산화물 화합물의 형상제어가 가능한 기술에 관한 연구를 보고하고자 한다. 이를 위한 하부물질의 조성은 Zn와 Al을 통해 이루어지며, 기형성된 Al2O3박막을 핵형성층으로 활용한다. 이러한 방법으로 형성된 층상이중수산화물 화합물에 대해 이차전자주사현미경, 투과전자현미경 및 X-ray회절기법을 통해 구조분석을 하고, Raman 및 광발광스펙트럼 분석을 통해 광학적 분석을 시행함으로써, 층상이중수산화물이 기판상에서 형성되는 메커니즘에 관한 규명을 시행하였다. 이러한 분석연구를 통해 핵형성층의 에칭 따라 실리콘 기판상에서 성장하는 층상이 중수산화물 화합물의 형상 및 조성이 제어되는 메커니즘을 구명하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2011.08a
• /
• pp.136-136
• /
• 2011

AlSb는 광전자 소자응용에 매우 유용한 재료이며 이를 이용한 반도체소자 설계 및 밴드갭 엔지니어링을 위해서는 화합물 반도체의 전자밴드구조를 포함한 광학적 특성이 반드시 요구된다. 본 연구는 이러한 요구의 해결방안으로서 AlSb 화합물의 유전함수 온도의존성을 0.7~5.0 eV의 에너지 영역에서 타원편광분석법을 이용하여 분석하였다. AlSb는 산소와 급격히 반응하기 때문에, 대기 중에서 물질 고유의 광특성이 유지되기 어려울 뿐만 아니라, 박막 위에 생성되는 산화막 때문에 순수한 AlSb의 유전함수 측정이 불가능하다. 따라서 박막의 산화 효과를 최소화하기 위하여 초고진공 상태의 molecular beam epitaxy 챔버 안에서 800 K의 온도로 성장한 1.5 ${\mu}m$ 두께의 AlSb 박막을 상온 300 K 까지 온도를 단계적으로 변화시켜가며 타원편광분석기를 이용하여 실시간으로 측정하였다. 각 온도에서 측정된 AlSb의 유전함수를 2차 미분하여 전이점(critical point)을 분석한 결과 $E_0$, $E_0+{\Delta}_0$, $E_1$, $E_1+{\Delta}_1$, $E_0'$, $E_0'+{\Delta}_0'$, $E_2$, $E_2+{\Delta}_2$에 해당하는 각 전이점들의 온도 의존성을 확인할 수 있었다. 실험에서 측정된 특정 온도를 포함하여 임의의 온도에서의 AlSb의 유전함수를 유도하기 위하여 변수화모델을 사용하였고 이를 통하여 각 변수들의 온도 의존 궤적을 분석하였다. 2차 미분법을 이용한 전이점들의 온도의존성 분석결과를 기준으로 변수화 모델링을 진행하였으며 그 결과 각 온도에서 실제 유전함수와 근소한 차이를 갖는 AlSb의 유전함수 모델을 만들 수 있었다. 따라서 본 연구결과는 반도체 물성에 대한 학술적 측면뿐 아니라 고온에서의 소자공정 실시간 모니터링 및 반도체 소자 설계 등의 산업적 측면에서 매우 유용하게 사용될 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2007.06a
• /
• pp.150-150
• /
• 2007

ZnO는 3.37eV의 넓은 에너지 밴드갭을 가지고 있으며, 60meV의 큰 엑시톤(exciton) 결합에너지의 특성을 가지고 있어 UV 영역의 소스로서 가장 활용도가 클 것으로 예상된다. 특히 ZnO 박막은 청색과 자외선 발광소자 및 광전자 소자, 화학적 센서로 활용이 가능하다. 최근 ZnO 박막을 이용한 LED 및 LD 소자 제작에 대한 연구가 국내외적으로 매우 활발하게 이루어지고 있다. 이런 소자를 제작할 때 가장 우선시 되는 것이 ZnO 박막의 전기적은 특성(캐리어 밀도, 전도도, 이동도, 비저항)이다. ZnO 박막을 성장하는 방법으로는 sputtering, PLD, MOCVD, sol-gel 법 등 여러방법이 있지만, MOCVD 법은 소스인 DEZn 와 산소의 유량이 조절이 가능하여 박막의 특성 다양하게 변화시킬 수 있는 장정이 있다. 본 연구에서는 MOCVD 법을 이용하여 사파이어 기판위에 ZnO 박막을 성장 시켰다. 성장 시 VI족 소스인 산소가스와 II족 소스인 DEZn 양을 조절함으로써 이때 변화되는 박막의 전기적, 광학적, 구조적 특성에 대해 연구하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2007.06a
• /
• pp.11-11
• /
• 2007

1차원 구조체인 반도체 나노선은 앙자제한효과 (quantum confinement effect) 등을 이용하여 고밀도/고효율의 소자 개발이 기대되고 있다. GaN는 상온에서 3.4 eV의 밴드갭 에너지를 갖는 III-V 족 반도체 재료로써 박막의 경우 광전자 소자로 폭넓게 응용되고 있다. 최근 GaN 나노선의 합성에 성공하면서 발광소자, 고효율의 태양전지, HEMT 등으로의 응용을 위한 많은 연구가 활발히 이루어지고 있다. 하지만, 아직까지 GaN 나노선의 전기적 특성을 제어하는 기술은 확립되지 않고 있다. 본 연구에서는 Vapor solid (VS)법을 이용하여 GaN 나노선을 합성하였으며, GaN 분말과 함께 $Mg_2N_3$ 분말을 첨가하여 (Ga,Mg)N 나노선을 성공적으로 합성하였다. 합성시에 GaN와 Mg 소스간의 거리 변화를 통해 Mg 도핑농도를 제어하고자 하였다. 이 같은 방법으로 합 된 (Ga,Mg)N 나노선의 Mg 도핑농도에 따른 결정학적 특성을 알아보고, (Ga,Mg)N 나노선을 이용하여 소자를 제작한 후 그 전기적 특성을 살펴보고자 한다. X-ray diffraction (XRD)과 high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM), EDX를 이용하여 합성된 나노선의 결정학적 특성과 Mg의 도핑 농도를 확인하였다. Photo lithography와 e-beam lithography법을 이용하여 (Ga,Mg)N 나노선 field-effect transistor (FET)를 제작하고, channel current-drain voltage ($I_{ds}-V_{ds}$) 와 channel current-gate voltage ($I_{ds}-V_g$) 측정을 통해 (Ga,Mg)N 나노선이 도핑 농도에 따라 n형에서 p형으로 전기적 특성이 변화함을 확인하였다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
• /
• v.12 no.1
• /
• pp.9-18
• /
• 1987

An electro-optic system using linear photosensitive Charge Coupled Devices(CCDs) having dummy pixels has been proposed for realzation of linear prodictor in the differential pulse code modulation(DPCM). The system consists of three components as conventional system:input light source, spatial filter(mask) and CCD line scanning sensor. For the delay time due to the dummy pixels in CCD, modifying conventional mask, a new dispersive mask is proposed, of which every prediction coefficient is dispersed on the more than one element, the characteristics of the system using the proposed dispersive mask are analyzed theoretically and verified with experiment.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 1996.04a
• /
• pp.41-45
• /
• 1996

비접촉방법데 의한 변위 측정기술은 공작물의 가공중(in-process)형상치수의 측정 또는 각종 계 측에 대한 자동화기술의 필요성이 증대됨에 따라 다양한 원리를 응용하여 발전되고 있다. 전통적인 방법으로는 가변 리럭턴스(variable reluctance)형, 와전류(eddy current)형, 콘덴서(capacitance)형 등의 전기적 센서들이 주를 이루고 있으나 최근에 들어서는 광전자기술의 발달에 힘입어 여러 광학 측정법들이 연구되어 실용화 되고 있다. 본 연구에서는 측정자동화 용도로 사용될 수있는 광삼각법에 의한 비접촉방식의 광학센서에 대한 기본 연구 결과를 서술하였다. 광삼각 비접촉 측정의 기본 원리와 측정 범위 및 분해능 관점에서의 센서 설계의 기본 방법을 제시하며 또한, 실제적인 센서의 설계 및 제작을 위해 응용될 수 있는 기본광학소자의 현 기술적 수준과 성능을 기술하였다. 최종적으로는 실제적인 센서의 설계제작 과정과 시제품의 성능 실험을 통한 응용 가능성이 검토되었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2012.02a
• /
• pp.79-79
• /
• 2012

방사광이 고체물리의 연구에 이용되기 시작한 60년대 말 이후부터 지난 반세기동안 방사광시설과 이를 이용한 분석 장치들은 큰 발전이 거듭되어 왔다. 90년대에는 포항가속기 연구소에서 방사광을 이용한 실험 시설이 완공되어 지난 20 여년간 이용되어 왔고 현재는 이시설이 업그레이드(PLS II) 되어 조만간 다시 이용자에게 공개될 예정이다. 연 x-선의 경우 광전자를 분석하게 되면 시료의 표면으로부터 1 nm - 수십 nm 두께의 현상에 대한 분석이 가능하다. 경 x-선(수 keV 이상의 에너지를 갖는)의 경우는 비교적 큰 penetration depth를 갖지만 grazing incidence를 이용하게 되면 수 나노 이하의 두께에서 일어나는 현상에 대한 연구가 가능하다. 본 tutorial에서는 전자의 에너지 영역인 VUV영역에서 가능한 방사광을 이용한 여러 가지 표면분석법(XPS, MCD, XAS, ARPES, SPEM, PEEM등)에 대한 세부강의를 제공하고자 한다. 총론에서는 경 x-선을 포함하는 방사광을 이용한 표면분석기술이 어디까지 발전되어 왔고 어느 수준까지 분석이 가능한지에 대한 전체적인 view를 제공하고자 한다. 본 tutorial은 이제 막 방사광을 이용한 연구를 수행하려는 연구자들, 지금까지 특정 분석기술을 사용한바 있는 연구자들, 그리고 여러 가지 방사광이용 표면분석방법에 대한 이해가 필요한 소재 혹은 소자의 개발자들에 좋은 배움의 기회가 될 것입니다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2014.11a
• /
• pp.239-240
• /
• 2014

$In_2O_3$에 Sn이 도핑된 Indium Tin Oxdie (ITO)는 높은 전기전도성 및 광투과율을 가지므로 터치센서, 태양전지, 스마트 윈도우, 플렉시블 디스플레이등의 수많은 광전자 소자에 필수적이다. 특히 스마트산업이 발전함에 따라 Touch Screen Panel (TSP) 에 적용되는 터치용 고품질 초박막 ITO의 수요가 증가하고 있다. 그러나 초박막 ITO 필름은 얇은 두께로 인해 낮은 결정성을 가지기 때문에 높은 전기전도성을 확보하기 힘들다. 따라서 본 연구에서는 결정성을 향상시키기 위하여 초기 박막 성장 메커니즘에 영향을 주는 인자를 제어하는데 목표를 두었으며 이러한 박막 초기의 성장에 영향을 미치는 인자들 중 자장강도를 변화시킴으로써 플라즈마 임피던스를 조절하였다. 그 결과 전기적 특성 및 광학적 특성은 자장강도에 매우 의존함을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
• /
• 2003.02a
• /
• pp.6-7
• /
• 2003

반도체 양자점 구조는 양자크기 효과를 이용하여, 인공적으로 원자와 같이 매우 좁은 선폭의 에너지준위를 만들어 낼 수 있다는 점에서 관심을 끌고 있는 물질 구조이다. 특히 양자점 구조는 크기에 따라 에너지 준위의 위치가 조절되므로, 기본적인 물성을 탐구하는 물리적인 관점에서 뿐만이 아니라 실용적인 관점에서도 이를 이용한 전자, 광전자 및 광소자에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 반도체 양자점은 여러 가지 다양한 방법으로 제작되고 있는데 대표적으로 유리 안에 반도체 미세구조를 첨가하는 방법, Stranski-Krastanow 생장에 의한 자발 형성 방법, 리소그래피에 의한 식각 방법, 그리고 화학반응에 의해 콜로이드 상태로 제작하는 방법 등이 있다. (중략)