• 전기의세계
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• v.28 no.9
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• pp.10-15
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• 1979

Si의 결정결함, 특히 dislocation 같은 것은 능동소자의 전기적특성에 큰영향을 끼친다. 그 중에서도 고온의 반도체 제조과정에서 결정결함이 발생하기 쉽다. 특히 에미터 확산시 고농도 불순물 또는 확산과정에서 종종 나타나는 dislocation 같은 결정결함이 가장 문제이다. Si보다 원자반경이 작은 P(인), B(붕소) 같은 불순물을 확산시킬때 원자반경의 차이에 의하여 확산층에 나타나는 strain은 확산으로 인한 dislocation에 의해 이완된다. 여기서 첫째, 확산으로 기인된 dislocation의 발생을 살펴보고 둘째, dislocation이 없는 고농도 확산에 대한 새로운 mechanism을 알아보고 마지막으로 전기적 특성에 대한 확산으로 생성된 결정결함의 영향을 논해 보기로 한다.

• 전기의세계
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• v.27 no.6
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• pp.14-20
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• 1978

열설계의 목적은 장치 또는 시스템에 있어서 주어진 전기적, 기계적, 조건 및 신뢰성, 보전성, 가격등의 요구조건에 따라 열원에서 최종적인 heat sink까지 열을 능률적으로 전파하는데 있다. 즉 장치전체의 온도를 낮추거나, 부품 또는 장치내의 온도를 균일하게 함으로서 안정된 동작을 할 수 있게 설계하는 것을 말한다. 전자공학분야의 열설계는 부품과 장치의 두 영역으로 구분할 수 있으나 장치의 열설계는 부품자체와 부품간의 접속에서의 전체적인 열적 조화를 의미하므로 여기서는 개별소자 특히 Power Transistor를 중심으로 I, II부로 나누어 열적 문제점에 관해 소개하고자 한다.

• The Optical Journal
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• s.90
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• pp.60-65
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• 2004

현대의 정보통신 사회에 있어서 카메라는 여러 분야에 사용이 되고 있다. 카메라는 아날로그사진에서 피사체를 기록하기위한 필름을 사용하는데 이미지 센서는 빛을 변환하는 역할을 하는 필름대용품으로 사용되는 것이다. 이 이미지 센서는 전하결합소자(CCD : Charge Coupled Device)와 상보금속 산화물반도체(CMOS : Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)가 대표적이다. 특히 디지털 카메라를 이용하여 과거의 카메

• The Optical Journal
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• s.103
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• pp.62-70
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• 2006

본고에서는 근접장 분광분석을 중심으로 측정원리나 개요를, 특히 다른 고공간분해측정 방법과 비교하면서 정리한 후 근접장광을 발생시키는 광학소자인 근접장 프로브와 근접장 분광측정을 하기 위한 시스템을 소개하겠다. 그리고 그 측정예로써 액정 등에 이용되고 있는 컬러 필터의 분석예 및 반도체 등의 제조과정에서 문제가 되는 매우 작은 유기계 이물의 측정예를 나타냈다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.182.2-182.2
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• 2013

최근 산화아연이나 산화주석을 기반으로 한 산화물 박막 트랜지스터의 연구가 활발히 진행중이다. 2004년 Hosono 그룹에서 비정질 InGaZnO (IGZO) 박막을 이용한 TFT소자 제작을 보고하고 우수한 특성을 확인 후 산화물 TFT 소자기술에 대한 전 세계적인 연구개발의 발판이 마련되었다. 그러나 다성분계 화합물로 이루어진 산화물 반도체의 경우 복잡한 성분 조합과 조절이 어렵고, 장비의 제약으로 상용화에 어려움을 겪고 있다. 산화아연의 경우 증착시 쉽게 결정화가 이루어져 대면적 균일성을 확보하기 어렵고, 결정립계에 의한 이동도 저하, DC 신뢰성 저하의 문제가 발생한다. 이에 비해 산화주석의 경우 증착공정에 따라 비정질상과 결정립상을 조절할 수 있다. 하지만, 현재까지 발표된 산화주석 기반의 박막 트랜지스터는 내부 캐리어의 조절이 상대적으로 어려운 단점이 보고되었다. 본 연구에서는 산화 주석기반의 박막 트랜지스터를 제작하고 이에 Zr이온을 도핑하여 소자 특성을 개선시키고 동작모드를 조절하는 연구를 진행하였다. Bottom gate 형식의 ZrSnO TFT를 제작하였고 전이 특성을 살펴본 결과 Zr의 함량이 늘어날수록 이동도는 감소하는 경향이 나타났다. 또한 Zr의 미량 함량에도 불구하고 산소결핍에 의한 캐리어 생성을 억제하여, 소자 특성을 공정조건에 따라 조절할 수 있는 가능성을 확인 했다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.152-152
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• 2011

Silicon 기반의 환경에서 연구 및 제조되는 전자소자는 반도체의 기술이 발전함에 따라 chip 선폭의 크기가 30 nm에서 20 nm, 그리고 그 이하의 크기로 점점 더 작아지는 요구에 직면하고 있다. 탄소나노 구조와 나노와이어 기술이 Silicon을 대신할 다음세대 기술로 주목받고 있다. 많은 연구결과들 중에서 III-V CMOS가 가장 빠른 접근 방법이라 예상한다. III-V족 물질을 이용하면 electron 보다 수십 배 이상의 이동도를 얻을 수 있으나 p-type의 구조를 구현하는 것이 해결해야 할 문제이다. p-type 3-5 족 화합물을 이용하여 에너지 밴드 갭의 변화를 가능하게 한다면 hole의 이동도를 크게 향상시킬 수 있어 silicon 기반의 p-type 소자보다 2~3배 더 빠른 소자의 구현이 가능하다. 3-5족 화합물 반도체의 성장 기술이 많이 진보되어 이를 이용하여 고속 소자를 구현한다면 시기적으로 더욱 빨리 다가올 것이라 예측한다. 에너지 밴드갭의 변화와 격자 부정합을 고려하여 SI InP 기판에 GaSb 물질을 채널로 사용한 p-type 2-dimensional hole gas (2DHG) 소자를 구현하였다. 관찰된 소자 구조의 박막 상태의 특징을 보이며 10 um ${\times}$ 10 um AFM 측정결과 1 nm 이하의 표면 거칠기를 가지며 상온에서의 hole 이동도는 약 650 cm2/Vs이고 sheet carrier density는 $5{\times}1012$ /cm2의 결과를 확인하였다. 실험결과 InP 기판위에 채널로 사용된 GaSb 박막을 올리는데 있어 가장 중요한 것은 Phosphorus, Arsenic, 그리고 Antimony 물질의 양과 이들의 변화시간의 조절이다. 본 발표에서 Semi-insulating InP 기판위에 electron이 아닌 hole을 반송자로 이용한 차세대 고속 전자소자를 구현하고자 하여 MBE (Molecular Beam Epitaxy)로 p-type 소자를 구현하여 실험하였다. 아울러 더욱 빠른 소자의 구현을 위하여 세계의 유수 그룹들의 연구 결과들과 앞으로 예상되는 고속 소자에 대해서 비교와 함께 많은 기술에 대해 논의하고자 한다.

• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.22 no.5
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• pp.46-56
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• 2007

투명전자소자는 투명한 특성을 이용하여 기존의 전자기기가 가지고 있는 공간적/시각적 제약을 해소하려는 목적을 가진 소자이며 투명트랜지스터를 기반으로 한다. 투명 트랜지스터는 투명반도체(주로 산화물), 투명절연체, 투명전도체로 구성되어 있다. 투명 트랜지스터와 투명 OLED를 결합한 투명디스플레이에 정보 인식/정보 처리 기능이 추가로 구현되어 있는 공간 임베디드 정보 단말기를 스마트 창이라고 부른다. 투명전자소자는 초기에는 투명하지 않은 형태의 산화물 트랜지스터를 이용한 디스플레이 분야에 주로 이용될 가능성이 높고 2010년 이후에 투명 IC, 스마트 창 형태의 신규 시장이 창출될 것으로 예측된다. 또한, 투명전자소자 분야는 세계적으로 개발 초기단계이기 때문에 원천 특허 확보 등에 주력할 필요가 있다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.103-103
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• 2010

최근 산화물 반도체 기반의 박막 트랜지스터에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며 이는 공간 점유와 시각적 제약을 해소하려는 시장의 요구에 의해 주도되고 있다. 특히, 2004년 Hosono 그룹에서 비정질 InGaZnO (IGZO) 박막을 이용한 TFT소자 제작을 발표하고 우수한 특성을 확인한 후 산화물 TFT 소자기술에 대한 전 세계적인 연구개발의 계기가 마련되었다. 그러나 다성분계 화합물로 이루어진 산화물 반도체의 경우 복잡한 성분 조합과 조절이 어렵고, 장비의 제약으로 인해 상업화에 어려움을 겪고 있다. 따라서 이성분계 물질인 산화아연의 경우 아직까지 상업화 이점이 남아있으며, 우수한 전기적 성질과 광학적 장점이 있기에 그 가능성은 더욱 커지고 있다. 그럼에도 불구하고 산화아연계 박막 트랜지스터의 경우 바이어스에 의해 동작전압이 이동하는 DC신뢰성의 문제점이 남아 있고, 이를 해결하기 위해 안정적인 절연막 또는 보호막을 도입하려는 연구가 많이 시도되고 있다. 본 연구에서는 산화아연기반의 박막 트랜지스터에 Hf이온을 도핑하여 DC 신뢰성을 향상시키는 연구를 진행하였다. Bottom gate 형식의 HfZnO TFT를 제작하였고 전이 특성을 살펴본 결과 Hf의 함량이 늘어날수록 이동도는 감소하는 경향이 나타났다. 또한 Hf의 미량 도핑에도 불구하고 산소결핍에 의한 결함 생성을 억제하여 DC신뢰성이 상당히 향상되었으며, 이는 특히 산화물 반도체와 절연막 사이의 결함을 억제하여 생긴 결과로 생각된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.239.1-239.1
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• 2014

최근 산화아연이나 산화주석을 기반으로 한 산화물 박막 트랜지스터의 연구가 활발히 진행되고 있다. 2004년 일본의 Hosono 교수 그룹에서 비정질 InGaZnO (IGZO) 박막을 이용한 TFT소자 제작을 발표하고 우수한 특성을 확인한 후 산화물 TFT 소자기술에 대한 전 세계적인 연구개발의 계기가 마련 되었다. 그러나 다성분계 화합물 산화물 반도체의 경우 복잡한 성분 조합과 조절이 어렵고, 공정의 제약으로 인해 상용화에 어려움을 겪고 있다. 산화아연의 경우 증착공정중 쉽게 결정화가 이뤄져 대면적화가 어렵고, 결정립계에 의한 이동도 저하, DC 신뢰성 저하가 발생한다. 이에 비해 산화 티타늄의 경우 증착과정후 열처리를 통해서 비정질상과 결정립상을 조절할 수 있다. 하지만, 현재까지 발표된 산화 티타늄 기반의 박막 트랜지스터의 경우 내부 캐리어의 조절이 상대적으로 어려운 단점이 있었다. 본 연구에서는 산화 티타늄기반의 박막 트랜지스터를 제작하고 공정중 산소 분압을 조절하여 소자 특성을 개선시키고 동작모드를 조절하는 연구를 진행하였다. Bottom gate 형식의 $TiO_2$ TFT를 제작하였고 전이 특성을 살펴본 결과 산소분압이 증가할수록 이동도는 감소하는 경향이 나타났다. 또한, 산소분압을 조절하여 박막 내부의 캐리어를 조절할 수 있는 가능성을 보였다.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.15 no.12
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• pp.11-18
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• 2002

전계 방출 디스플레이(Field Emission Display : FED)는 금속 또는 반도체로 만들어진 극미세 구조의 전계 에미터(field emitter)에 전기장을 인가하여 진공 속으로 방출되는 전자를 형광체에 충돌시켜 화상을 표시하는 디스플레이 소자로서, 원리적으로 브라운관(CRT)의 우수한 표시 특성을 그대로 가지면서 경량 박형화가 가능하기 때문에 'Thin CRT'라고 불리기도 한다 FED는 원리적으로 고휘도, 저소비전력, 빠른 응답속도, 광시야각, 고해상도, 우수한 칼라 표시. 넓은 사용온도 범위 등 CRT 및 평판 디스플레이의 장점을 모두 갖추고 있는 이상적인 디스플레이 소자로 평가되어 1990년대 초반부터 세계 유수의 연구 기관들이 본격 적 인 연구 개발을 추진하여 왔지만, 아직까지 평판 디스플레이 시장에 진입 할 만큼 기술 개발이 이루어지지 못하고 있다. 본 고에서는 FED의 근간이 되는 전계방출 소자의 원리 및 종류, FED의 핵심요소 기술, 최근 연구 개발 동향, FED의 응용 분야 및 상용화 가능성 등에 대하여 살펴보기로 한다.