• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2004.07a
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• pp.105-109
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• 2004

[ $BaTi_4O_9$ ]계 유전체 박막을 Si 기판위에 RF Sputtering으로 성장시켜 유전체 박막의 두께 변화에 따른 마이크로파 대역에서 유전체 박막의 유전율 및 유전손실을 측정하였다. 유전체 박막의 두께가 증가함에 따라 유전율은 약간 증가하였으며 마이크로파 대역에서 벌크 유전체와 같은 38의 유전율 값을 얻을 수 있었다. 또한 probe와 상두 전극사이의 접촉 저항을 고려한 값들을 보정함으로서 6GHz의 주파수 대역까지 $BaTi_4O_9$ 박막의 유전손실 값을 안정적으로 측정한 수 있었으며 유전체 박막의 두께가 증가함에 따라 최대 0.0001의 양호한 유전손실 값을 얻을 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.60-60
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• 1999

단결정 다이아몬드의 열전도도는 약 22W/cm.K로 열전도도가 가장 큰 물질로 알려져 있으며, 비저항은 10$\Omega$.cm 이상의 높은 값을 갖는다. 대부분 열전도도가 큰 것으로 알려진 물질들은 Cu, Ag 등과 같이 전자의 흐름에 의하여 열이 전도되기 때문에 큰 전기전도도를 함께 갖는 것일 일반적이다, 그러나, 다이아몬드는 빠른 phonon의 이동에 의하여 열전도가 이루어지므로 전기적으로 절연 특성을 갖으면서도 큰 열전도가 가능하다. 단결정 다이아몬드는 고방열 절연체로서 이상적인 물질 특성을 보여준다. 전기절연성을 갖는 열전도층으로 다이아몬드를 이용하기 위해서는 저가로 제조가 용이한 화학기상증착법을 이용하여야 한다. 화학기상증착법으로 제조된 다결정 다이아몬드 박막의 열전도도는 약 21W/cm.K로 여전히 매우 높은 값을 갖는 것으로 알려져 있지만, 비저항 값은 인위적으로 도핑을 전혀 하지 않은 상태에서도 106$\Omega$.cm 정도의 낮은 값을 갖는다. 전혀 도핑을 하지 않았음에도 전도성을 갖는 특이한 특성을 다결정 다이아몬드가 보여 주고 있으므로 이에 대한 연구는 주로 전기 전도성을 갖는 특이한 특성을 다결정 다이아몬드가 보여주고 있으므로 이에 대한 연구는 주로 전기전도성의 원인을 규명하는데 집중되고 있다. 아직 명확한 전도 기구는 제안되고 있지 못하지만 전도성의 원인은 수소와 관련이 있고 전도는 표면을 통하여 이루어진다는 것이다. 산(acid)을 이용하여 다결정 다이아몬드 박막을 세척하면 전기 전도성이 사라지고 높은 저항값을 갖는 박막을 얻게 되는데 박막을 세척하는 공정은 박막의 표면만을 변호시키므로 표면에 있던 전기전도층이 용액 처리를 통하여 제거되므로 전도성이 사라진다고 생각하는 것이다. 그러나, 본 연구에서는 두께가 두꺼울수록 저항값이 증가하는 것이 관찰되었고 기존의 측정방식인 수평적인 저항 측정법에 대하여 수직적 방향으로 저항을 측정하면 저항값이 1/2 정도 작게 측정되었다. 다결정 다이아몬드에서 표면을 통하여 전류가 흐른다면 박막의 두께에 따른 변화가 나타나지 않아야 하고 수직적인 전류 측정법이 오히려 더 큰 저항을 보여주어야 한다. 기존의 표면 전도 모델로는 설명되지 못하는 현상들이 관찰되었고 정확한 전기 전도 경로를 확인하기 위하여 전해 도금법으로 금속들이 석출되는 모습을 관찰하였다. 이 방법을 통하여 다결정 다이아몬드에서 전류는 결정입계를 통하여 전도됨을 알 수 있었다. 온도에 따른 다결정 다이아몬드의 전기전도도 변화를 관찰하였고 이로부터 활성화 에너지 값을 구할 수 있었다. 다결정 다이아몬드의 전도도는 온도에 따라서 0.049eV와 0.979eV의 두 개의 활성화 에너지를 갖는 구간으로 나뉘어졌다. 이로부터 다결정 다이아몬드에는 활성화 에너지 값이 다른 두 종류의 defect level이 형성되는 것으로 추정할 수 있고 이 낮은 defect level에 의하여 전도성을 갖는 것으로 생각된다.

• Progress in Superconductivity
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• v.13 no.2
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• pp.97-104
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• 2011

In the dielectric resonator method, which has been widely used for measuring the microwave surface resistance of superconductors, accuracies in the geometrical factors (G-factors) affect the uncertainty in the measured surface resistance. We compare the G-factors of short-ended sapphire resonator as obtained by using field analysis with those by using computer simulations: The former is obtained by using the analytic expressions for the electric and the magnetic field components inside the resonator, and the latter by using computer software. The G-factors as obtained by using the latter appear to be closer to those obtained by using the former as the resonator space is divided into larger number of sub-space, i.e., a tighter mesh, with a difference of ~8 % observed for a mesh of 14400 sub-spaces reduced to ~2 % for 114996 sub-spaces. Variations in the relative uncertainty in the surface resistance of typical $YBa_2Cu_3O_{7-\delta}$ superconductor films with those in the G-factors are studied, which provides an upper limit of the relative uncertainty in the G-factors required for realizing the target uncertainty in the surface resistance. These results could be useful in estimating the optimum number of meshes for obtaining the G-factors through computer simulations.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.6 no.1
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• pp.77-84
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• 1997

Super precision resistor was manufactured by controlling properly the thickness of $TaN_{0.1}$ (negative TCR) and Cr(positive TCR) deposited on cylindrical alumina substrate (diameter: 4 mm, length: 11 mm). Multilayer thin film resistor of $Ta_2O_5/TaN_{0.1}$/Cr/Alumina (substrate) was manufactured by depositing of $Ta_2N_5$ film on $TaN_{0.1}$ film to increase Rs to the level of 1;k{\Omega}/{\box}$ and to passivate the film. Super precision resistor with TCR of $20\pm5 ppm/^{\circ}C$ and Rs of $1\;k{\Omega}/{\box}$ was manufactured by depositing thin layers of about 10 nm $Ta_2O_5$, 100 nm $TaN_{0.1}$ and 50 nm Cr film under the properly controlled sputtering condition.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.11a
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• pp.29.2-29.2
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• 2009

구리는 낮은 비저항, 높은 열전도도, 우수한 electromigration(EM)저항특성 등을 바탕으로 차세대 nano-scale집적회로의 interconnect application에 적합한 금속재료로서 각광받고 있다. copper interconnect는 damascene process 를주로 이용하는데 CVD를 이용하면 step coverage가우수한 seed layer얻을 수 있어 고집적 소자의 구현이 가능하다. 최근에 비 균등화 반응(disproportionationreaction)을 이용하여 고 순도 구리박막을 제조하기위해 $\beta$-diketonate Cu(I) Lewis-base의 전구체를 많이 이용하는데 그중에서 hexafluoroacetylacetonate(hfac)Cu(I)vinyltrimethylsilane (VTMS)가 널리 이용되고 있다. 그러나 (hfac)Cu(I)(VTMS) 또는 유사계열의 전구체들은 열적안정성및 보관안정성이 부족하여 실제 양산공정에 적합하지 못한 단점이 있었다. 본 연구에 이용된 2가 전구체Cu(dmamb)2는 높은 증기압($70^{\circ}C$, 0.9torr)을 가지며 종래에 주로 이용하던 1가 전구체 (hfac)Cu(VTMS)에 비해 높은 활성화 에너지(~113 kJ/mol)를가짐으로서 열적안정성 및 보관안정성이 우수하다. 다른 한편으로 2가전구체는 안정성이 우수한 만큼 낮은 증기압을 극복하기 위해 리간드에 플루오르를 주로 치환하여 증기압을 높이는데 플루오르는 성장하는 박막의 접착력을약하게 하는 단점을 가진다. 하지만 본 연구에 사용된 Cu(dmamb)2는 리간드에 플루오르를 포함하지 않으며, 따라서 고품질의 박막을 용이한성장환경에서 제조할 수 있는 장점들을 제공한다. 비활성가스 분위기에서 2가전구체는 열에너지에 의해 리간드의 자가환원에따라 금속-리간드 분해가 발생한다. 하지만 수소분위기에서는수소가 환원제로 작용하여 리간드의 분해를 용이하게 하는 특징을 가지며 따라서 비활성분위기일 때 비해 낮은 성장온도를 가진다. 또한 수소는 잔류하는 리간드 및 불순물과 결합하여 휘발성화학종들을 생성하여 고순도의 구리박막제조를 가능하게한다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.11 no.3
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• pp.184-184
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• 2001

The effect of neutral ligand(L) on the precursor characteristics of (hfac)Cu(I)-L and on Cu MOCVD Process was studied. The neutral ligands of (hac)Cu(I)-L$_{x}$, such as ATMS(allytrimethylsilane), VTMS(vinyltrimethylsilane), VCH(vinylcyclohexane), MP(4-methyl-1-pentene), ACP(allylcyclopentane), and DMB(3,3-dimethyl-1-butene) were investigated. When the dissociation temperature of Cu(I)-L bond is low, low temperature deposition below $100^{\circ}C$ is possible and the resistivity of the film is low. But thermal stability of the precursor is low in this case. The resistivity is almost the same regardless of L at the deposition temperature range of $125~175^{\circ}C$. The resistivity is increased as the molecular weight of L becomes higher above $225^{\circ}C$ The vapor pressure of the precursor was closely related to the boiling point of L, the lower the boiling point of L, the higher the vapor pressurere.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.11 no.3
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• pp.185-190
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• 2001

The effect of neutral ligand(L) on the precursor characteristics of (hfac)Cu(I)-L and on Cu MOCVD Process was studied. The neutral ligands of (hac)Cu(I)-L$_{x}$, such as ATMS(allytrimethylsilane), VTMS(vinyltrimethylsilane), VCH(vinylcyclohexane), MP(4-methyl-1-pentene), ACP(allylcyclopentane), and DMB(3,3-dimethyl-1-butene) were investigated. When the dissociation temperature of Cu(I)-L bond is low, low temperature deposition below $100^{\circ}C$ is possible and the resistivity of the film is low. But thermal stability of the precursor is low in this case. The resistivity is almost the same regardless of L at the deposition temperature range of $125~175^{\circ}C$. The resistivity is increased as the molecular weight of L becomes higher above $225^{\circ}C$ The vapor pressure of the precursor was closely related to the boiling point of L, the lower the boiling point of L, the higher the vapor pressurere.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.5 no.3
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• pp.280-287
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• 1995

첨가제로 $Al_{2}$$O_{3}$가 포함된 ZnO 소결체가 타깃을 이용하여 RF 마그네트론 스퍼터링법으로 Al이 첨가된 ZnO박막을 증착하고, 타깃에 첨가된 $Al_{2}$$O_{3}$의 농도와 증착시 스퍼터링장치내의 기판위치에 따른 박막의 물성 변화를 고찰하였다. 타깃의 $Al_{2}$$O_{3}$ 첨가농도가 2wt%인 경우에 비저항치 8 $\times$ $10_{-3}$ $\Omega$-cm인 박막이 증차되었다. 또한 $Al_{2}$$O_{3}$가 2wt%이상 첨가된 경우는 모든 Al이 박막내부에서 Zn를 치환하여 전자주게로의 역할을 하지 못하고, 오히려 치환되지 못한 Al원자의 중성 불순물 산란효과에 의해 박막의 비저항이 증가하였다. 타깃의 마모영역 위에서 증착된 Al을 첨가한 ZnO 박막은 그 영역 KR에서 증착된 박막보다 높은 비저항값을 나타냈으며, 이는 큰 에너지를 가지는 산소입자의 충돌에 기인한 것으로 여겨진다.

• Proceedings of the Korean Magnestics Society Conference
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• 2002.12a
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• pp.166-167
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• 2002

현대 전자공학 기술은 집적회로를 이용하기 때문에 소형화, 일체화 등을 요구하고 있다. 이들 회로를 구성하는 소자중 저항체는 가장 기본적인 소자 중에 하나이고 저항자체로써 뿐만 아니라 IC칩 등 다른 전자소자들과 일체형을 이루기도 한다. 저항은 전류의 흐름을 제어하는 중요소자이므로 온도변화와 시간이 경과하여도 안정된 저항값을 유지해야 한다. Ni$_{72}$Cr$_{20}$Al$_3$Mn$_4$Si으로 구성된 Evanohm은 온도계수가 매우 작고, 시간이 경과하여도 초기의 저항값을 잘 유지하는 물질로 오래 전부터 알려져 왔다. (중략)

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.152-152
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• 1999

1Gb급 이상 기억소자의 캐패시터 재료로 주목받고 있는 (Ba,Sr)TiO3 [BST] 박막의 전극재료로는 Pt, Ru, Ir과 같은 금속전극과 RuO2, IrO2와 산화물 전도체가 유망한 것으로 알려져 있다. 그런데, DRAM의 집적도가 증가하게 되면, BST같은 고유전율 박막을 유전재료로 사용한다 하더라도, 3차원적인 구조가 불가피하게 때문에 기존의 sputtering 방법으로는 우수한 단차피복성을 얻기 힘들므로, MOCVD법이 필수적이다. 본 연구에서는 기존에 연구되었던 Pt에 비해 식각특성이 우수하고, 비교적 낮은 비저항을 갖는 Ru 박막증착에 대한 연구를 행하였다. 본 연구에서는 수직형의 반응기와 저항 가열 방식의 susceptor로 구성된 저압 유기금속 화학증착기를 사용하여 최대 6inch 직경을 갖는 기판 위에 Ru박막을 증착하였다. Precursor로는 기존에 연구된 적이 없는 bis-(ethyo-$\pi$-cyclopentadienyl)Ru (Ru(C5H4C2H5)2, [Ru(EtCp)2])를 사용하였으며, bubbler의 온도는 85$^{\circ}C$로 하였다. Si, SiO2/Si를 사용하였으며, 증착온도 25$0^{\circ}C$~40$0^{\circ}C$, 증착압력 3Torr의 조건에서 Ru 박막을 증착하였다. Presursor를 운반하는 수송기체로는 Ar을 사용하였으며, carbon과 같은 불순물의 제거를 위해 O2를 첨가하였다. 증착된 박막은 XRD, SEM, 4-point probe등을 통해 구조적, 전기적 특성을 평가하였으며, 열역학 계산을 위해서는 SOLGASMIX-PV프로그램을 사용하였다. Ru 박막의 증착에 있어서 산소의 첨가는 필수적이었으며, Ru 박막의 증착속도는 30$0^{\circ}C$~40$0^{\circ}C$의 온도 영역에서 200$\AA$/min으로 일정하였으며, 첨가된 산소의 양이 적을수록 더 치밀하고 평탄한 표면형상을 보였으며, 또한 더 낮은 전기 전도도를 보였다. 그리고 증착된 박막은 12~15$\mu$$\Omega$cm 정도의 낮은 비저항 값을 나타냈으며 이것은 기존의 sputtering 법에 의해 증착된 Ru 박막의 비저항 값들과 비교될만하다. 한편, 높은 온도, 높은 산소분압 조건에서 RuO2의 형성을 관찰하였으며, 이것은 열역학적인 계산을 통해서 잘 설명할 수 있었다.