• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.84-84
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• 1999

최근 큰 잔류분극을 가진 강유전체 Pb(Zr, Ti)O3 박막을 이용한 비휘발성 기억소자의 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 Pb(Zr, Ti)O3 박막을 비휘발성 기억소자로 응용하는 경우 분극피로(polarization fatigue), imprint, 누설전류 등의 문제점이 나타나는 것으로 알려져 있다. 특히 분극반전 횟수가 증가할수록 잔류분극이 감소하는 분극피로 현상은 비휘발성 기억소자의 응용에 있어서 치명적인 장애가 되므로 기억소자의 실용화를 위해서는 분극피로 현상의 개선이 무엇보다 중요하다. 본 연구에서는 Pb(Zr, Ti)O3 강유전체 박막의 분극피로 현상을 규명하고 개선하기 위해서 다음과 같은 세가 실험적 방법으로 접근하였다. 먼저 Pt와 금속산화물인 LaNiO3을 이용하여 상·하부 전극을 달리하여 제조한 축전기에 대해서 분극피로 특성을 관찰하고 이로부터 분극피로 현상에 대한 전극의 효과를 조사하였다. 여기서 금속산화물인 LaNiO3 박막과 Pt 박막은 r.f. 스퍼트 법으로 증가하였으며 Pb(Zr, Ti)O3 박막은 LaNiO3/Si(100)/와 Pt/Ti/SiO2/i(100) 기판위에 졸겔법으로 제조하였다. 다음으로 분극피로된 박막의 상부전극에 극성이 다른 직류전압을 인가해주었을 때 나타나는 분극회복 현상을 광범위하게 관찰하였으며, 특히 직류전압의 극성에 따라 비대칭적인 분극회복 특성을 보였다. 마지막으로 이와 같은 직류전압에 대한 비대칭적인 분극회복현상에 착안하여 양과 음의 방향으로 바이어스된 스윗칭 펄스를 인가하여 분극피로 특성을 조사한 결과 비대칭적인 분극피로 현상을 관찰할 수 있었다. 이와 같은 Pv(Zr, Ti)O3 박막의 분극피로와 회복의 비대칭적인 현상은 분극피로 현상의 기구를 밝히는 중요한 근거가 되었으며, 본 연구에서는 하부 계면에서의 산소빈자리의 역할로 분극피로 현상을 모형화하였다.식각하기 시작하였으며, 19.5J/cm2에서 유리기판의 rudraus(격벽 두께 130$\mu\textrm{m}$)까지 식각하였다. 대한 정보(RDF)는 명확하게 얻을 수 있었다.nospec과 SEM으로 관찰하였다. 또한 Ge 함량 변화에 따른 morphology 관찰과 변화 관찰을 위하여 AFM, SEM, XRD를 이용하였으며, 이온주입후 열처리 온도에 따른 활성화 정도의 관찰을 위하여 4-point probe와 Hall measurement를 이용하였다. 증착된 다결정 SiGe의 두게를 nanospec과 SEM으로 분석한 결과 Gem이 함량이 적을 때는 높은 온도에서의 증착이 더 빠른 증착속도를 나타내었지만, Ge의 함량이 30% 되었을 때는 온도에 관계없이 일정한 것으로 나타났다. XRD 분석을 한 결과 Peak의 위치가 순수한 Si과 순수한 Ge 사이에 존재하는 것으로 나타났으며, ge 함량이 많아짐에 따라 순수한 Ge쪽으로 옮겨가는 경향을 보였다. SEM, ASFM으로 증착한 다결정 SiGe의 morphology 관찰결과 Ge 함량이 높은 박막의 입계가 다결정 Si의 입계에 비해 훨씬 큰 것으로 나타났으며 근 값도 증가하는 것으로 나타났다. 포유동물 세포에 유전자 발현벡터로써 사용할 수 있음으로 post-genomics시대에 다양한 종류의 단백질 기능연구에 맡은 도움이 되리라 기대한다.다양한 기능을 가진 신소재 제조에 있다. 또한 경제적인 측면에서도 고부가 가치의 제품 개발에 따른 새로운 수요 창출과 수익률 향상, 기존의 기능성 안료를 나노(nano)화하여 나노 입자를 제조, 기존의 기능성 안료에 대한 비용 절감 효과등을 유도 할 수 있다. 역시 기술적인 측면에서도 특수소재 개발에 있어 최적의 나노 입자 제어기술 개발 및 나노입자를 기능성 소재로 사용하여 새로운 제품의 제조와 고압 기상 분사기술의 최적화에

• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.4 no.3
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• pp.106-120
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• 1989

반도체 집적회로(IC)가 고집적화됨에 따라 소자는 계속 축소화되고 이에 따른 소자 제조공정은 더욱 엄격하고 복잡해지고 있다. 그 중 절연막 분야에서는 MOSFET(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor) 소자의 절연막과 기억소자에서의 capacitor 절연막의 초박막화와 고신뢰화가 매우 주목 받고 있는 분야이다. 본 고에서는 지난 1989년 5월 Kyoto에서 IEEE Electron Device Society와 일본 응용물리학회가 공동주최로 개최된 '1989 Symposium on VLSI Technology' 에서 발표된 논문 중에서 절연막에 관련된 논문을 분석 정리함으로써 절연막에 대한 최근 기술 동향을 파악하고자 하였다.

• 전기의세계
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• v.46 no.4
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• pp.22-27
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• 1997

DRAM(Dynamic Randum Access Memory)은 반도체 소자 중 가장 대표적인 기억소자로, switch 역할을 하는 1개의 transistor와 data의 전하를 축적하는 1개의 capacitor로 구성된 단순한 구조와 고 집적화에 용이하다는 이점을 바탕으로, super-computer에서 가전제품, 통신기기 및 산업기기에 이르기까지 널리 이용되어 왔다. 한편으로 DRAM사업은 고가의 장치사업으로 조기 시장 진입을 위하여 초기에의 막대한 자본투자, 급속한 기술발전, 짧은 life cycle, 가격급락 등이 심하여, 시한내에 투자회수가 이루어져야 하는 위험도가 큰 기회사업이라는 양면성을 가지고 있다. 이러한 관점 때문에 새로운 DRAM 기술은 매 세대마다 끊임없이 빠른 속도로 개발되어왔다. 그러나 sub-half-micron 이하의 DRAM세대로 갈수록 그에 대한 새로운 기술은 점차 어렵게 되어가고, 한편으로는 system의 다양화에 따른 요구도 강하여, 이제는 통상적인 DRAM의 고집적화 및 저가의 전략만으로는 생존하기 어려운 실정이므로 개발전략도 수정하여야만 할 것이다. 이러한 어려운 기술한계를 극복하기 위하여 새로운 소자기술 및 공정개발에 애닿 breadthrough가 이루어져야 할 것이다. 이러한 관점에서 현재까지의 DRAM개발 추이와 향후의 기술방향에 관하여 몇 가지 중요한 item을 설정하여 논의하여 보기로 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.184-184
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• 2010

Write-once-read-many times (WORM) 메모리 소자는 1회에 한해 쓰기 가능한 저장 장치로서 반영구적인 기록 보존을 필요로 하는 분야에서 널리 사용되는 저항 구조의 비휘발성 메모리 소자이다. 무기물을 사용한 WORM 메모리 소자의 제작과 소자의 전기적 특성에 관한 많은 연구가 활발히 진행되었으나 절연성 고분자인 Polystyrene (PS) 박막에 분산된 ZnO 나노입자를 이용한 무기물/유기물 복합 구조의 WORM 메모리 소자에 관한 연구는 상대적으로 미흡하다. 본 연구에서는 ZnO 나노입자가 분산되어 있는 PS를 스핀코팅 방법으로 박막 형태로 증착하여 WORM 메모리 소자를 제작하고 전기적인 성질을 조사하였다. 소자를 제작하기 위해 ZnO 나노 입자와 PS를 용매인 N,N-디메틸포메미드에 혼합하여 소자를 제작하였다. 그 후 하부 전극인 ITO가 증착되어 있는 유리 기판 위에 ZnO와 PS가 분산되어 있는 고분자 용액을 스핀 코팅 방법으로 도포한 후에 열을 가해 용매를 제거하여 박막을 형성하였다. ZnO 나노입자가 분산되어 있는 PS 박막 위에 Al을 상부 전극으로서 증착하였다. 전압을 인가하여 측정한 전류-전압 특성은 1.5 V에서 소자의 전도도가 크게 향상이 되는 것을 관측하였다. 읽기 전압에서 낮은 전도도(OFF 상태)와 높은 전도도 (ON 상태)의 크기는 $10^3$으로 이며, ON 상태가 된 이후에는 OFF 상태로 전환되지 않는 전형적인 WORM 메모리 소자의 특성이 관측되었다. ZnO 나노 입자가 없이 PS 만으로 박막을 제작한 소자는 쌍안정성 특성이 나타나지 않았다. 따라서 소자에서 전류 쌍안정성으로 나타난 원인은 PS안에 분산되어 있는 ZnO 나노입자에 기인함을 알 수 있었다. 제작된 WORM 메모리 소자의 기억 유지 특성에 대한 결과는 장시간에 걸친 측정에서 ON 전류 및 OFF 전류의 변화가 거의 없었다. 이 실험 결과는 제작된 무기물/유기물 복합 구조를 가진 WORM 메모리 소자는 우수한 기억 특성을 가지고 있으며 반영구적인 메모리 소자로 사용할 수 있음을 제시하고 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• v.9 no.1
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• pp.981-984
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• 2005

This study is to realize its threshold voltage shift after programming operation in charge trap type SONOS memory by simulation. SONOS devices are charge trap type nonvolatile memory devices in which charge storage takes place in traps in the nitride-blocking oxide interface and the nitride layer. For simulation of their threshold voltage as a function of the memory states, traps in the nitride layer have to be defined. However, trap models in the nitride layer are not developed in commercial simulator. So, we propose a new method that can simulate their threshold voltage shift by an amount of charges induced to the electrodes as a function of a programming voltages and times as define two electrodes in the tunnel oxide-nitride interface and the nitride-blocking oxide interface of SONOS structures.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.210-210
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• 2010

저항 구조를 가진 유기 쌍안정성 소자는 비휘발성 기억 소자 중에서 구조가 간단하고 제작비용이 저렴하며 플렉시블이 용이한 장점 때문에 많은 연구가 진행되고 있다. 유기물/무기물 복합재료를 사용한 유기 쌍안정성 소자 제작에 대한 연구는 많이 진행되어 왔지만, 넓은 에너지 밴드 갭을 가진 $SnO_2$ 나노 입자가 삽입된 고분자 박막을 기반으로 제작한 유기 쌍안정성 소자에 대한 연구는 상대적으로 미흡하다. 본 연구에서는 Poly(methyl methacrylate) (PMMA) 박막 안에 분산된 $SnO_2$ 나노 입자를 사용하여 제작한 유기 쌍안정성 소자의 전기적인 특성을 관찰하였다. 소자를 제작하기 위해 나노 입자의 전구체인 Tin 2-ethylhexanoate (95%) 2.4 mmol을 dibutyl ether (99.3%) 10 ml에 용해시킨 후, 용매열 화학적 방법을 사용하여 용매 안에서 $SnO_2$ 나노 입자를 합성하였다. 용매 안에 들어있는 1 wt%의 $SnO_2$ 나노 입자와 100 mg의 PMMA를 2 ml의 클로로벤젠에 용해하여 고분자 용액을 제작하였다. 하부 전극 역할을 하는 indium tin oxide가 증착된 유리 기판 위에 고분자 용액을 스핀 코팅하고, 열을 가해 용매를 제거하여 $SnO_2$ 나노 입자가 분산되어 있는 PMMA 박막을 형성하였다. 그 위에 Al 전극을 증착하여 기억 소자를 완성하였다. 제작된 유기 쌍안정성 소자의 전류-전압 (I-V) 측정 결과에서는 동일한 전압에서 서로 크기가 다른 전류가 흐르는 I-V 곡선의 히스테리시스 특성이 나타났다. 그러나 $SnO_2$ 나노 입자가 없는 PMMA 박막으로 형성된 유기 쌍안정성 소자에서는 I-V 곡선의 히스테리시스 특성이 나타나지 않았다. 따라서 PMMA 박막 안에 삽입된 $SnO_2$ 나노 입자가 유기 쌍안정성 소자의 메모리 효과에 결정적인 영향을 준 것을 알 수 있었다. 전류-시간 측정 결과에서는 소자의 ON/OFF 비율이 시간에 따라 큰 변화 이 없이 1000 사이클 이상 지속적으로 유지 하고 있음을 보여 줌으로써 유기 쌍안정성 소자를 장시간 사용할 수 있음을 나타내 주었다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 1998.05a
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• pp.85-85
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• 1998

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2005.02a
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• pp.108-108
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• 2005

• Electrical & Electronic Materials
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• v.6 no.1
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• pp.28-33
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• 1993

Short channel 비휘발성 SNOSFET EEPROM 기억소자를 CMOS 1 Mbit 설계규칙에 따라 제작하고 특성과 응용을 조사하였다. 논리 어레이를 실현하기 위한 SNOSFET는 4단자와 2단자 비휘발성 메모리 셀로 구성하고 이에 대한 기록과 소거 특성을 조사하였다. 결과적으로 4단자 소자와 2단자 소자의 메모리 윈도우는 각각 기록과 소거에 의하여 "1"상태와 "0"상태로 동작되는 저전도 상태와 거전도 상태를 나타냈다. 4단자 2 x 2 메트릭스 어레이는 양극성으로 동작하였으며 2단자 2 x 2 메트릭스 어레이는 단극성으로 동작하였다.릭스 어레이는 단극성으로 동작하였다.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.6 no.4
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• pp.330-338
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• 1993

Channel의 폭과 길이가 15 x 15.mu.m, 15 x 1.5.mu.m, 1.9 x 1.7.mu.m인 비휘발성 SNOSFET EEPROM 기억소자를 CMOS 1 Mbit 설계규칙에 의하여 제작하고 체널크기에 따른 $I_{D}$- $V_{G}$특성 및 스위칭 특성을 조사하여 비교하였다. 게아트에 전압을 인가하여 질화막에 전하를 주입시키거나 소거시킨 후 특성을 측정한 결과, 드레인전류가 적게 흐르는 저전도상태와 전류가 많이 흐르는 고전도상태로 되는 것을 확인하였다. 15 x 15.mu.m의 소자는 전형적인 long channel특성을 나타냈으며 15 x 1.5.mu.m, 1.9 x 1.7.mu.m는 short channel특성을 보였다. $I_{D}$- $V_{G}$ 특성에서 소자들의 임계 문턱전압은 저전도상태에서 $V_{W}$=+34V, $t_{W}$=50sec의 전압에서 나타났으며 메모리 윈도우 폭은 15 x 15.mu.m, 15 x 1.5.mu.m, 1.9 x 1.7.mu.m의 소자에서 각각 6.4V, 7.4V, 3.5V였다. 스위칭 특성조사에서 소자들은 모두 논리스윙에 필요한 3.5V 메모리 윈도우를 얻을 수 있었으며 논리회로설계에 적절한 정논리 전도특성을 가졌다.특성을 가졌다.다.다.