• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.11a
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• pp.32.2-32.2
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• 2009

21세기의 IT 및 NT를 선두 하게 될 나노소자의개발은 10년 전부터 아주 활발히 연구되고 있다. 최근, 이러한 나노소자의 연구 가운데 주목할 만한 물질이 ZnO 이다. ZnO를 기반으로 한 나노구조는 여러 성장 법으로 성장이 용이하고, 그 물리적, 광학적 특성이 우수하여 광 전소자 응용에 크게 이바지할 물질로 관심을 끌고 있다. 이 가운데 나노선은 소자제작이 용이해 가장 많이 이용되고 있다. 나노선을기반으로 한 소자제작은 bottom-up 공정을 지향하고 있지만, 아직은 top-down 방식이 소자제작의 주류를 이루고 있다. 특히, 나노선 FET 소자제작 시에는 여전히 top-down이 사용되고 있으며, 채널로 사용되는 나노선의 어레이공정은 소자제작 시 가장 큰 어려움으로 대두되고 있다. 하지만, 이러한나노선의 수평 어레이 공정을 감소시킬 구조로 기판에 수평으로 배열된 나노월 구조가 제안되고 있다. 나노월구조는 어레이 공정 수를 크게 감소시켜 생산가격 면에서 큰 이점을 가져올 것으로 생각된다. 하지만, 이러한 ZnO 나노월은 GaN 기판에 한정하여 성장되고 있으며, 일부 Si 기판 위에 성장할지라도나노 사이즈가 아닌 마이크로 사이즈의 거친 표면을 가지는 박막구조로 보고되었다. 때문에, 가격적으로 비싸고 응용성이 제한적인 비전도성 기판을 대신하여, 가격이 저렴하고 응용성이 넓은 Si과 같은 전도성 기판에 나노월 구조를 성장하는 기술이 요구되고 있다. 본 연구에서는 Mg의 도입으로 자발적으로 형성된 비정질 MgO층 위에 상 분리된 MZO 비정질-단결정 층들을 이용하여 어떠한 기판에서도 나노월 구조가 성장할 수 있는 기반 기술을 소개한다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.10 no.2
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• pp.159-165
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• 2000

This study was investigated the environment of waste shells such as oyster, cockle and paphia on southern shore in korea and established the recycling method to prevent the environmental pollution, etc. The waste shells were reclaimed at public shore illegally or leaved on the surroundings of shore. The origin mechanism, XRD and TG-DTA analyses were performed to effective recycling of waste shells, and the optimal recycling method was preparation of the calcium carbonate. In this work, calcium carbonate and lime fertilizer of granular shape were prepared using the waste shell.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.5 no.4
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• pp.332-342
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• 1995

The important factors of reaction conditions in sol-gel transition of silicon alkoxide solution have been reviewed and discussed on the basis of Raman study. Various factors such as type of catalyst, alkoxide, solvent, drying control chemical additive and water content affect the conversion mechanism in sol-gel process.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.4 no.3
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• pp.293-300
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• 1995

p-doped poly-Si/SiO2/Si 기판위에 저압 화학증착법(LPCVD)으로 증착한 텅스텐 실리사이드(WS2.7)막을$ 850^{\circ}C$에서 20분 동안 N2 분위기에서 열처리한 후에 건식 분위기에서 열산화하였다. 다결정 실리콘의 인도핑(doping)레벨에 따른 텅스텐 폴리사이드(WSi2.5/poly-Si)막의 산화 성장률과 텅스텐 폴리사이드막의 산화 메카니즘에 대하여 연구하였다. 텅스텐 폴리사이드막의 산화 성장률은 다결정 실리콘의 인(p) 도핑 레벨이 증가함에 따라 증가하였다. 텅스텐 폴리사이드막의 산화는 텅스텐 실리사이드층의 과잉(excess)Si가 초기 산화과정 동안 소모된 후에 다결정 실리콘층의 Si가 소모되었다. 산화막과 산화막을 식각(etching)한 후에 텅스텐 실리사이드막의 표면 거칠기는 다결정 실리？의 인 농도가 적을수록 평탄하였다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.2 no.4
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• pp.399-403
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• 1993

Si(111)7 $\times$ 7 위에 Mg를 흡착시켜 표면구조의 변화를 RHEED(Reflection High Energy Electron diffraction) 와 XPS(X-ray PhotoelectronSpectroscopy)를 이용하여 연구하였다. RT ~20$0^{\circ}C$까지의 기판온도에서 증착량의 증가에 따라 표면구조는 (7$\times$7)에서 diffused (1$\times$1) 그리고 (2 3 3 $\times$2√3√3-R30$^{\circ}$) 구조로 변화하였다. 또한, 기판온도를 증가시킴에 따라 (1$\times$1), three domain(3$\times$1) 등의 구조를 볼 수 있었고, 특히 , $450^{\circ}C$의 기판온도에서는 single domain (3$\times$1) 구조를 최초로 관측하였다. 이렇게 형성된 각 구조에 대한 Mg KLL과 Si2p의 XPS peak intensity ratio를 증착량의 증가에 따라 측정하여 각기 다른 온도에서의 Mg 성장에 대한 메카니즘을 제시하였다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.18 no.6
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• pp.468-473
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• 2009

Selective area epitaxy of multiple-stacked InP/InGaAs structures were grown by chemical beam epitaxy. The width of top of the multiple-stacked InP/InGaAs layer which were selectively grown on the stripe lines parallel to the <011> direction was narrowed, while the width of top of the multiple-stacked InP/InGaAs layer on the stripe lines parallel to the <01-1> was widen. This difference according to the <011> and <01-1> direction was explained by the growth of InGaAs <311>A and B faces on the (100) InP surface on the stripe lines parallel to the <01-1> direction. Under growth rate of $1\;{\mu}m/h$, top of the multiple-stacked InP/InGaAs was flattened as the pressure of group V gas was decreased. This phenomenon was understood by the saturation of group V element on the surface.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.8 no.1
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• pp.97-105
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• 1998

Antioxidation mechanism of Al metal powders on $Al_2O_3-C$ refractory was investigated in temperature range from 800 to $1400^{\circ}C$. The addition of 5 wt% Al metal powders suppressed the oxidation of carbon in $Al_2O_3$-C sample. The carbons were distributed uniformly on the surface and the interface of the $Al_2O_3$-C-Al. Reaction products of $Al_4C_3$ and AIN were found with a composition of Al-C at temperatures between 800 and $1200^{\circ}C$ and transformed to $Al_2O_3$ above $1400^{\circ}C$. Cavity structures related to the to the formation of $Al_4C_3$ were observed for the AI-C after heating at $1000^{\circ}C$ ofr 1 hour. Thermodynamic mechanism was considered to discuss the formation $Al_4C_3$, AlN and their transformation to $Al_2O_3$, which leads to the effect of oxidation resistance.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.35 no.5
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• pp.461-468
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• 1991

The cationic polymerizations of substituted oxiranes which have pendant energetic groups such as azido, and nitrato, are investigated theoretically using the semiempirical MNDO, and $AM_1$ methods. The nucleophilicity and basicity of substituted oxiranes can be explained by the negative charge on oxygen atom of oxiranes. The reactivity of propagation in the polymerization of oxiranes can be represented by the positive charge on carbon atom and the low LUMO energy of active species of oxiranes. Ring opening of the complexed cyclic oxonium ion to the open chain carbenium ion is expected computational stability of the oxonium and carbenium ion by 30∼40 kcal/mol favoring the carbenium ion. The relative equilibrium concentration of cyclic oxonium and open carbenium ions will be a major determinant of mechanism. The chain growth $SN_1$, mechanism will be at least as fast as that for $SN_2$ mechanism.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.71-71
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• 2000

본 연구에서는 차세대 마이크로파 유전체 소자로서의 응용을 목적으로 펄스 레이저 방식에 의하여 증착된 MgTiO3 박막의 전기적 특성을 종합적으로 연구 분석하였다. 이를 바탕으로 MgTiO3 박막의 유전손실 등과 같은 열화를 야기시키는 박막 내부 또는 박막과 기판간의 결함의 특성을 파악하여 열화 메카니즘을 분석하였다. MgTiO3는 마이크로파 영역에서의 우수한 유전특성과 같은 낮은 유전손실을 가지며, 온도 안정성 또한 우수하다. 현재까지 벌크 세라믹 MgTiO3 의 응용 광범위하게 연구되어 왔으나 박막의 제조공정 및 전기적 특성 분석은 미흡한 형편이다. 따라서 벌크 세라믹과는 특성이 상이한 박막의 전기적 특성분석 및 연구가 필요하다. 분석을 위한 소자의 기본 구조로서 Metal-Insulator-Semiconductor(MIS) 구조를 채택하였다. MgTiO3 박막을 증착하기 위한 기판으로는 n형 Si(100)기판과 p형 Si(100)기판을 사용하였고, Si 기판 위에 급속 열처리기 (RTP)를 이용하여 SiO2를 ~100 두께로 성장시킨 것과 성장시키지 않은 것으로 구분하여 제작하였다. MgTiO3 박막은 펄스 레이저 증착 방식(PLD)에 의하여 약 2500 두께로 증착되었으며, 200mTorr 압력의 산소 분위기 하에서 기판의 온도를 40$0^{\circ}C$~55$0^{\circ}C$까지 5$0^{\circ}C$간격으로 변화시키며 제작하였다. 상하부의 전극 금속으로는 Al을 이용하였으며, 열증발 증착기로 증착하였다. 증착된 MgTiO3 박막의 결정구조를 확인하기 위하여 XRD 분석을 수행하였으며, 박막의 전기적 특성을 분석하기 위해 Boonton7200 C-V 측정기와 HP4140P를 이용한 경우에는 C-V 곡선에 이력현상이 나타났으나, MgTiO3/SiO2를 이용한 경우에는 이력현상이 나타나지 않았고, 유전율은 감소하는 것으로 나타났다. I-V 측정 결과, 절연층으로 MgTiO3/SiO2를 이용한 경우에는 MgTiO3만을 절연층으로 사용한 경우에 비해 동일한 전계에서 낮은 누설전류 값을 가짐을 알 수 있었다. 또한 박막의 증착온도가 증가함에 따라서 C-V 곡선의 위치가 양의 방향으로 이동함을 확인하였다. 위의 현상은 기판의 종류에 관계없이 발생하는 것으로 보아 벌크 또는 계면에 존재하는 결함에 의한 것으로 추정된다. 현재 C-V 곡선의 이동 원인과 I-V 곡선의 누설전류 메카니즘을 분석 중에 있으며 그 결과를 학회에서 발표할 예정이다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.47.2-47.2
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• 2011

광전환 효율 20% (AM1.5G) 이상의 고효율 화합물 박막태양전지의 광흡수층으로 많은 관심을 받고 있는 $Cu(In,Ga)Se_2$ (CIGS) 태양전지의 광흡수층은 다양한 공정에 의해 제조가 가능하다. 현재 고효율 CIGS 셀 생성을 위해 널리 사용되고 있는 CIGS 흡수층 성장공정은 "co-evaporation (동시증발법)"과 2-step 공정이라 불리는 "precursorselenization(전구체-셀렌화)" 방법이다. 동시증발법은 개별원소 Cu, In, Ga, Se들을 고진공 분위기에서 고온(550~600$^{\circ}C$) 기판위에 증착하는 방법으로 소면적에서 가장 좋은 효율(~20%)을 보이는 공정이다. 하지만, 고온, 고진공 공정조건과 대면적 증착시 온도 및 조성 불균일 등의 문제점 등으로 상용화에 어려움이 있다. 전구체-셀렌화 공정은 1단계에서 다양한 방식(예: 스퍼터링, 전기도금, 프린팅 등) 방식으로 CuGaIn 전구체를 증착하고, 2단계에서 고온(550~600$^{\circ}C$)하에 H2Se gas 혹은 Se vapor와 반응시켜 CIGS를 생성한다. 일본의 Showa Shell와 Honda Soltec 등에 의해 이미 상업화 되었듯이, 저비용 대면적으로 상업화 가능성이 높은 공정으로 평가되고 있다. 하지만, 2단계에서 사용되는 H2Se 및 Se vapor의 유독성, 기상 Se과 금속전구체 간의 느린 셀렌화 반응속도, 셀렌화반응 후 생성된 CIGS 박막 두께방향으로의 Ga 불균일 분포, 생성된 CIGS/Mo 계면 접착력 저하 등의 문제점들이 개선, 해결되어야만 상업화에 성공할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 Se layer가 코팅된 금속전구체의 셀렌화 반응메카니즘을 in-situ high-temperature XRD를 이용하여 연구하였다. 금속전구체는 스퍼터링, 스프레이 등 다양한 방법으로 제조되었고, 반응메카니즘 연구결과를 바탕으로 Se 코팅된 금속전구체를 이용한 급속열처리 공정의 최적화를 시도하였다.