• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.48-48
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• 2018

습도는 대기중에 분포되어있는 물 분자의 양으로 사람이 살아가는데 있어 막대한 영향을 주는 환경적 요소중 하나이다. 산업적 가스의 순도에 막대한 영향을 끼치기도 하고, 반도체 산업에서 불량률과도 밀접한 관련이 있다. 또한, 식품학이나 기상학, 농사와도 밀접한 관련이 있어서 습도를 측정하는 것은 중요시 되고 있다. 이를 위해서 많은 물질들이 사용되고, 연구되었다. 산화 구리, 산화 아연, 산화 납 등의 산화금속 물질들이나 전도성 고분자, 실리콘 기반의 물질들이 주로 사용되고 있는데, 그 중 산화 금속이 쉬운 합성 방법과 낮은 단가, 명확한 작동 원리로 인해 널리 사용되고 있다. 산화 아연의 경우 넓은 direct band gap energy와 우수한 내화학성으로 인해 주로 사용되는데 그 중 1차원 물질인 nanowire의 경우 비등성 구조와 높은 비표면적을 갖는 특성으로 인해 산화 아연의 nanowire 구조가 많이 사용된다. 본 연구에서는 열처리 공정을 이용하여 산화아연의 nanowire 구조를 합성하였고, 합성된 nanowire는 양쪽의 미세전극을 직접적으로 연결하여 간편한 방식으로 소형 소자를 만들 수 있다는 장점이 있다. 열처리 공정 이전에 전기도금 방식을 이용하여 아연층을 증착 하였다. 전기도금 조건은 0.1 M의 염화 아연과 1 M의 염화 칼륨으로 구성된 용액에 -1.1 V를 인가하였다. 합성된 아연층은 열처리 공정에 의해 산화아연의 nanowire 구조체로 변환되고, SEM (scanning electron microscope)를 통해 표면 형상을 관찰 하였고, XRD (X-ray diffraction)을 통해 미세구조를 확인하였다. -1 V부터 1 V 범위의 전압을 흘려주어 형성된 소자의 전기적 특성을 확인하였고, 1 V를 인가하였을 때, 습도 변화에 따른 센서 소자의 저항변화를 통해 습도 센서로서의 특성을 확인 하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.403-404
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• 2013

최근 scaling down의 한계에 부딪힌 DRAM과 Flash Memory를 대체하기 위한 차세대 메모리(Next Generation Memory)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. ITRS (international technology roadmap for semiconductors)에 따르면 PRAM (phase change RAM), RRAM (resistive RAM), STT-MRAM (spin transfer torque magnetic RAM) 등이 차세대 메모리로써 부상하고 있다. 그 중 RRAM은 간단한 구조로 인한 고집적화, 빠른 program/erase 속도 (100~10 ns), 낮은 동작 전압 등의 장점을 갖고 있어 다른 차세대 메모리 중에서도 높은 평가를 받고 있다 [1]. 현재 RRAM은 주로 금속-산화물계(Metal-Oxide) 저항 변화 물질을 기반으로 연구가 활발하게 진행되고 있다. 하지만 근본적으로 공정 과정에서 산소에 의한 오염으로 인해 수율이 낮은 문제를 갖고 있으며, Endurance 및 Retention 등의 신뢰성이 떨어지는 단점이 있다. 따라서, 본 연구진은 산소 오염에 의한 신뢰성 문제를 근본적으로 해결할 수 있는 다양한 금속-질화물(Metal-Nitride) 기반의 저항 변화 물질을 제안해 연구를 진행하고 있으며, 우수한 열적 안정성($>450^{\circ}C$, 높은 종횡비, Cu 확산 방지 역할, 높은 공정 호환성 [2] 등의 장점을 가진 WN 박막을 저항 변화 물질로 사용하여 저항 변화 메모리를 구현하기 위한 연구를 진행하였다. WN 박막은 RF magnetron sputtering 방법을 사용하여 Ar/$N_2$ 가스를 20/30 sccm, 동작 압력 20 mTorr 조건에서 120 nm 의 두께로 증착하였고, E-beam Evaporation 방법을 통하여 Ti 상부 전극을 100 nm 증착하였다. I-V 실험결과, WN 기반의 RRAM은 양전압에서 SET 동작이 일어나며, 음전압에서 RESET 동작을 하는 bipolar 스위칭 특성을 보였으며, 읽기 전압 0.1 V에서 ~1 order의 저항비를 확보하였다. 신뢰성 분석 결과, $10^3$번의 Endurance 특성 및 $10^5$초의 긴 Retention time을 확보할 수 있었다. 또한, 고저항 상태에서는 Space-charge-limited Conduction, 저저항 상태에서는 Ohmic Conduction의 전도 특성을 보임에 따라 저항 변화 메카니즘이 filamentary conduction model로 확인되었다 [3]. 본 연구에서 개발한 WN 기반의 RRAM은 우수한 저항 변화 특성과 함께 높은 재료적 안정성, 그리고 기존 반도체 공정 호환성이 매우 높은 강점을 갖고 있어 핵심적인 차세대 메모리가 될 것으로 기대된다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.30 no.4
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• pp.32-43
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• 2023

Resistive Random Access Memory (RRAM), based on resistive switching characteristics, is emerging as a next-generation memory device capable of efficiently processing large amounts of data through its fast operation speed, simple device structure, and high-density implementation. Interface type resistive switching offer the advantage of low operation currents without the need for a forming process. Especially, for RRAM devices based on transition metal oxides, various studies are underway to enhance the memory characteristics, including precise material composition control and improving the reliability and stability of the device. In this paper, we introduce various methods, such as doping of heterogeneous elements, formation of multilayer films, chemical composition adjustment, and surface treatment to prevent degradation of interface type resistive switching properties and enhance the device characteristics. Through these approaches, we propose the feasibility of implementing high-efficient next-generation non-volatile memory devices based on improved resistive switching properties.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.11a
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• pp.37-37
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• 2003

탄소-탄소 복합체는 가벼우면서 고온에서도 강도의 저하가 적은 특성을 가지고 있어 터빈 블레이드 소재, 우주왕복선의 내열타일 등 광범위 한 고온재료로 응용이 이루어지고 있거나 기대되는 소재이다. 그러나 고온 산화분위기에서 쉽게 산화되는 단점이 있어 이러 한 산화특성을 향상시키는 방법으로 SiC, Si$_3$N$_4$ 등 내산화 저항성이 우수한 재료를 탄소-탄소 복합체 위에 코팅하는 연구가 행해지고 있다. 하지만 이들 코팅층과 탄소-탄소 복합체간의 열팽창계수 차이에 의한 열응력 발생으로 코팅층에 균열이 발생한다. 따라서 탄소-탄소 복합체와 코팅층간의 열응력을 최소화하여 균열 발생을 억제하기 위해 기능경사재료 (Functionally Graded Material, FGM)를 중간층으로 도입하는 방법이 최근 활발히 연구되고 있다. FGM 중간충의 형성방법 중 화학기상증착법 (CVD)은 증착물의 조성이나 미세구조 조절이 용이한 방법으로 알려져 있어 최근 CVD법에 의한 FGM층의 형성에 많은 연구가 진행되고 있지만, 지금까지 CVD법을 이용한C/SiC FGM 중간충의 형성 연구결과에서는 모든 조성비의 C/SiC층의 증착과 치밀한 구조를 지닌 증착층을 얻기가 어려워 체계적인 연구의 진행이 어려웠다.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.40 no.1
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• pp.37-43
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• 1996

The electrochemical impedance spectra of polyaniline film coated on tungsten electrodes by cyclic voltammetry have been measured in 0.1 M aqueous sulfuric acid solution. An electrochemical cell composed of large redox capacitance and low resistance of PANI-film in series was in agreement with the conductive behavior reported at these potentials. When the PANI was coated on bare tungsten, the electrolytic resistance was only observed. However, on the oxidized tungsten instead of bare tungsten, the resistance of tungsten oxide and the contact resistance between PANI and tungsten oxide were additionally observed. Equivalent electrical circuits have been deduced from the impedance data. It was therfore possible to obtain the parameters of the ionic mass transport within the film.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.21 no.10
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• pp.1827-1832
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• 2017

To observe the characteristics to be a resistive memory of $V_2O_5$ deposited by oxygen various gas flows and annealed, the hysteresis curves of $V_2O_5$ were analyzed. The good resistive memory was obtained from the electrical characteristics of $V_2O_5$ films with the Schottky contact as a result of electron-hole pair, and the oxygen vacancy generated from the annealing process contributes the high quality of Schottky contact and the formation of resistive memories. The balanced Schottky contacts owing to the oxygen vacancy effect as the result of an ionic reaction were formed at the $V_2O_5$ film annealed at $150^{\circ}C$ and $200^{\circ}C$ and the balanced Schottky contact with negative to positive voltages enhanced the electrical operation with write/erase states according to the forward or reverse bias voltages for the resistive memory behavior due to the oxygen vacancy.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.11 no.5
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• pp.189-195
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• 2001

We prepared TMR junctions of NiFe(170 )/CoFe(48 )/Al(13 )-O/CoFe(500 )/Ta(50 ) structure on 2.5$\times$2.5 $\textrm{cm}^2$ area Si/SiO$_2$ substrates in order to investigate the uniformity of magnetoresistance(MR) value using a ICP magnetron sputter. Each layer was deposited by the ICP magnetron sputter and tunnel barrier was formed by the plasma oxidation method. We measured MR ratio and resistance of TMR devices with four-terminal probe system by applying external magnetic field. Although we used ICP sputter which is known as superior to make uniform films, the standard variation of MR ratio was 2.72. The variation was not dependent on the TMR devices location of a substrate. We found that MR ratio and spin-flip field (H's) increased as the resistance increased, which may be caused by local interface irregularity of the insulating layer. The variation of resistance value was 64.19 and MR ratio was 2.72, respectively. Our results imply that to improve the insulating layer fabrication process including annealing process to lessen interface modulation in order to mass produce the TMR devices.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2003.04a
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• pp.273-278
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• 2003

Recently, high-performance hybrid composite materials have been used for various industrial fields because of their superior high strength, high stiffness and lower weight. In this study, manufactured hybrid composite materials are composed of two parts. One is hard-anodized Al5083-O alloy as a face material and the other is high strength aramid fiber ($Twaron^{(R)}$ CT709) laminates as a back-up material. Resistance to penetration is determined by protection ballistic limit($V_{50}$, a static velocity with 50% probability for complete penetration) test method. $V_{50}$ tests with $0^{\circ}$obliquity at room temperature were conducted with 5.56mm ball projectiles that were able to achieve near or complete penetration during high velocity impact tests.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.5 no.5
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• pp.611-619
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• 1995

PAN계 탄소섬유와 페놀수지를 이용하여 rod를 인발성형 한 후, 다른 섬유분율을 갖는 두종류의 hexagonal type 4D 프리폼을 제작하였다. 석탄계 핏치를 가압함침 탄화공정을 통하여 함침한 후 탄화와 고온열처리를 하였다. 이와 같은 공정을 반복하여 고밀도화된 4D CRFC를 제조하였다. 열충결 시험 후 새로운 크랙이 생성되었을 뿐만 아니라 기존의 크랙이 확장되었으며 이와 같은 크랙들은 공기와의 접촉면을 제공하여 중량감소를 보였다. 공기 산화 저항성을 고온열처리 공정을 거친 것이 약 20% 우수하게 나타났다. 4D CFRC의 밀도와 섬유의 분율이 높을 수록 삭마 저항성이 커지고, 삭마량은 시간에 따라 선형적으로 증가하였으며 type II가 type I보다 삭마저항성이 우수하였다. 삭마 메카니즘을 관찰한 결과 1차적으 기질의탈리가 먼저 일어난 다음 섬유가 삭마되었다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.8 no.4
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• pp.179-184
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• 1998

Colossal magnetoresistance is closely related to (but is not) the abrupt change of electrical resistivity in the vicinity of Curie temperature, which is caused by the temperature dependent paramagnetic-ferromagnetic phase transition and concurrent change of electrical conducting mechanism. A resistivity-temperature equation is presented to fully describe the overall behavior, especially the abrupt change. The main ingredients of the equation are a simple effective media theory and a function for the temperature dependent fraction of ferromagnetic phase. The model fits very well to the measured resistivity-temperature curve of $La_{0.7}Ca_{0.3}MnO_3$.