• 센서학회지
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• 제4권1호
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• pp.3-8
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• 1995

ITO(indium tin oxide)와 PSL(porous silicon layer)을 이용하여 n-ITO/p-PSL 이종접합형 광검출 소자를 실리콘 기판상에 제조하였다. 실리콘 질화막과 Ni-Cr/Au를 이용하여 선택적으로 양극반응을 시켰으며, 각 소자를 메사구조로 정의하여 소자간을 격리하였고 ITO를 이용하여 소자의 열화문제를 억제시켰다. 제조된 소자에 백색광을 $0{\sim}3000Lux$까지 변화시키면서 얻은 I-V 특성으로부터 광전류가 입사된 광량에 선형적으로 비례함을 알았다. 제조된 소자는 약 -40V의 역방향 바이어스까지 안정되게 동작하였으며 암전류 밀도가 약 $40nA/mm^{2}$로 나타났다. Xe램프를 이용하여 $400nm{\sim}1100nm$까지 파장을 변화시키면서 측정한 결과 $600nm{\sim}700nm$사이에서 약 0.6A/W의 광응답을 나타내었다. 또한 제조된 소자는 3주 경과 후에도 거의 특성의 변화가 관찰되지 않았다.

• 비파괴검사학회지
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• 제24권6호
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• pp.573-580
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• 2004

본 연구는 cMUT 제작을 위한 미세공정기술을 개발하기 위하여 수행되었다. 이를 위하여 외국의 관련 제조공정 연구결과들을 분석하였다. cMUT 제작의 주요 공정인 미소 진동 박막 형성, 희생층 형성, 식각 공정에 대한 실험을 수행하여 적절한 공정조건을 찾고자 하였다. 각 제작 공정조건들을 변화시켜 가면서 증착된 실리콘 질화막의 두께, 균일도, 잔류응력을 측정하였다. 희생층으로서 실리콘 산화막의 공정조건을 변화시켜 가면서 산화막의 성장률을 분석하였다. 마지막으로 희생층 식각을 위한 최적 식각공정을 얻기 위한 실험을 수행하였다. 본 연구에서 얻어진 주요 미세공정 조건은 추후 cMUT 제작에 적용될 예정이다.

• 한국재료학회지
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• 제4권1호
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• pp.63-74
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• 1994

$SiO_{2}$초박막(ultrathin film)의 두께 조절 용이성, 두께 균일성, 공정 재현성 및 전기적 특성을 향상시키기 위해 실리콘을 $N_{2}O$분위기에서 열산화시켰다. $N_2O$분위기에서 박막 성장시 산화와 동시에 질화가 이루어지기 때문에 전기적 특성의 향상을 가져올 수 있었다. 질화 현상에 의해 형성된 Si-N결합 형성은 습식 식각율과 ESCA분석으로 확인할 수 있었다. $N_2O$분위기에서 성장된 $SiO_{2}$박막은 Fowler-Nordheim(FN)전도 기구를 보여주었으며, 절열파괴 특성과 누설 전류특성 및 산화막의 신뢰성은 건식 산화막에 비해서 우수하였다. 또한 계면 포획밀도는 건식 산화막에 비해 감소하였고, 전하를 주입했을 때 생성되는 계면 준위의 양 또는 크게 감소하였다. 산화막 내부에서의 전하 포획의 양도 감소하였고, 전하를 주입하였을 때 생성되는 전하 포획의 양도 감소하였다. 이와 같은 전기적인 특성의 향상은 산화막 내부에서 약하게 결합하고 있는 Si-O 결합들이 Si-N결합으로의 치환과 스트레스 이완에 의하여 감소하였기 때문이다.

• 전기의세계
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• 제28권9호
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• pp.43-50
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• 1979

Silicon nitride films were chemically deposited on silicon substrates by reacting SiCl$_{4}$ and NH$_{3}$ in a nitrogen atmosphere at 700~1100 .deg.C. The deposition rate increased rapidly with deposition temperature upto about 1000 .deg.C, and became less temperature dependent above this temperature. The etch rate of films in buffered HF solution decreased, with an increase of deposition temperature, and a heat treatment at a temperature higher than that of the deposition considerably reduced the etch rate. It indicates that the heat treatment resulted in a densification of the films. Surface charge density of 3~4 * 10$^{11}$ /cm$^{2}$ was determined from the C-V characteristics of MNS diode, and it was also found that surface charge density depended on deposition temperature, but not film thickness. The current-voltage characteristics displayed a logI-V$^{1}$2/ dependence in the temperature range of 300~500.deg.K. Measurement of the slope of this characteristics and its dependence on temperature and bias polarity suggest that conduction in sili con nitride films arises from the Poole-Frenkel mechanism.

• 한국재료학회지
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• 제1권4호
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• pp.229-235
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• 1991

$Ta_2O_5$ 박막은 실리콘산화막, 실리콘질화막 박막에 비해 유전율은 높으나 누설전류밀도가 높고, 절연파괴강도가 낮아 DRAM의 커패시터용 재료로서 실용화가 되지 못하고 있다. 본 연구에서는 LPCVD법으로 형성시킨 $300{\AA}$ 두께의 $Ta_2O_5$ 유전체박막에 대해 후속열처리 또는 전극재료를 변화시켜 열악한 전기적 특성의 원인을 규명하고자 하였다. 그 결과 다결정 실리콘 전극의 경우 성막상태의 $Ta_2O_5$ 박막은 전극에 의한 환원반응에 의해 전기적 특성이 열화됨을 알 수 있었고, 이를 TiN 전극의 사용으로 억제시킬 수 있었다. 다결정 실리콘 전극의 경우 성막상태의 $Ta_2O_5$ 유전체는 누설정류밀도가 $10^{-1}A/cm^2$, 절연파괴강도가 1.5MV/cm 정도였으며, $800^{\circ}C$에서 $O_2$열처리를 하면 전기적 특성은 개선되나, 유전율이 낮아진다 TiN 전극을 채용할 경우 누설전류밀도 $10^{-6}~10^{-7}A/cm^2$, 절연파괴강도 7~12MV/cm 로 ONO(Oxide-Nitride-Oxide) 박막과 비슷한 $Ta_2O_5$ 고유전막을 얻을 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제3권5호
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• pp.443-450
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• 1993

실리콘이 주입된 CaAs 기판위에 플라즈마 화학 증착법으로 자기정렬 gate구조의 Schottky contact을 형성하였다. 갈륨비소 소자 제조를 위하여 두께 1600$\AA$의 턴스텐질화막을 $350^{\circ}C$에서 증착하여 $750^{\circ}C$에서 $900^{\circ}C$까지 급속 열처리 하였다. 텅스텐 질화막과 GaAs계면의 열적 안정성을 XRD(X-ray diffraction), PL(photoluminescence),ODLTS(optical deep livel transient spectroscopy)측정으로 조사하였으며, W보다 $W_{67}N_{33}$ gate를 형성시킬 경우에 GaAs에 미치는 열적손상이 적음을 알 수 있으며 이온 주입한 Si이온이 활성화 되는 것으로 생각된다. $W_{67}N_{33}$ GaAs 다이오드가 약 800-$900^{\circ}C$의 고온열처리 온도에서 W/GaAs 다이오드의 경우보다 열적 안정성이 우수하였다.

• 한국재료학회지
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• 제26권1호
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• pp.47-53
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• 2016

Silicon nitride ($SiN_x:H$) films made by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) are generally used as antireflection layers and passivation layers on solar cells. In this study, we investigated the properties of silicon nitride ($SiN_x:H$) films made by PECVD. The passivation properties of $SiN_x:H$ are focused on by making the antireflection properties identical. To make equivalent optical properties of silicon nitride films, the refractive index and thickness of the films are fixed at 2.0 and 90 nm, respectively. This limit makes it easier to evaluate silicon nitride film as a passivation layer in realistic application situations. Next, the effects of the mixture ratio of the process gases with silane ($SiH_4$) and ammonia ($NH_3$) on the passivation qualities of silicon nitride film are evaluated. The absorption coefficient of each film was evaluated by spectrometric ellipsometry, the minority carrier lifetimes were evaluated by quasi-steady-state photo-conductance (QSSPC) measurement. The optical properties were obtained using a UV-visible spectrophotometer. The interface properties were determined by capacitance-voltage (C-V) measurement and the film components were identified by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and Rutherford backscattering spectroscopy detection (RBS) - elastic recoil detection (ERD). In hydrogen passivation, gas ratios of 1:1 and 1:3 show the best surface passivation property among the samples.

• 센서학회지
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• 제23권2호
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• pp.114-121
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• 2014

We report a polysilicon active area membrane field effect transistor (PSAFET) pressure sensor for low stress deflection of membrane. The PSAFET was produced in conventional FET semiconductor fabrication and backside wet etching. The PSAFET located at the front side measured pressure change using 300 nm thin-nitride membrane when a membrane was slightly strained by the small deflection of membrane shape from backside with any physical force. The PSAFET showed high sensitivity around threshold voltage, because threshold voltage variation was composed of fractional function form in sensitivity equation of current variation. When gate voltage was biased close to threshold voltage, a fractional function form had infinite value at $V_{tn}$, which increased the current variation of sensitivity. Threshold voltage effect was dominant right after the PSAFET was turned on. Narrow transistor channel established by small current flow was choked because electron could barely cross drain-source electrodes. When gate voltage was far from threshold voltage, threshold voltage effect converged to zero in fractional form of threshold voltage variations and drain current change was mostly determined by mobility changes. As the PSAFET fabrication was compatible with a polysilicon FET in CMOS fabrication, it could be adapted in low pressure sensor and bio molecular sensor.

• 한국재료학회지
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• 제14권2호
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• pp.141-145
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• 2004

Silicon nitride thin films were deposited by atomic layer deposition (ALD) technique in a batch-type reactor by alternating exposures of precursors. XJAKO200414714156408$_4$ or$ SiH_2$$Cl_2$ was used as the Si precursor, $NH_3$ was used as the N precursor, and the deposited films were characterized comparatively. The thickness of the film linearly increased with the number of deposition cycles, so that the thickness of the film can be precisely controlled by adjusting the number of cycles. As compared with the deposition using$ SiCl_4$, the deposition using $SiH_2$$Cl_2$ exhibited larger deposition rate at lower precursor exposures, and the deposited films using $SiH_2$$Cl_2$ had lower wet etch rate in a diluted HF solution. Silicon nitride films with the Si:N ratio of approximately 1:1 were obtained using either Si precursors at $500^{\circ}C$, however, the films deposited using $SiH_2$$Cl_2$ exhibited higher concentration of H as compared with those of the $SiC_4$ case. Silicon nitride thin films deposited by ALD showed similar physical properties, such as composition or integrity, with the silicon nitride films deposited by low-pressure chemical vapor deposition, lowering deposition temperature by more than $200^{\circ}C$.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제18권4호
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• pp.12-17
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• 2019

In this study, the Ag nano-dots structure and silicon nitride film were applied to the textured wafer surface to improve the light trapping effect of mono-crystalline silicon solar cell. Ag nano-dots structure was formed by performing a heat treatment for 30 minutes at 650℃ after the deposition of 10nm Ag thin film. Ag thin film deposition was performed using a thermal evaporator. The silicon nitride film was deposited by a Hot-wire chemical vapor deposition. The effect of light trapping was compared and analyzed through light reflectance measurements. Experimental results showed that the reflectivity increased by 0.5 ~ 1% under all nitride thickness conditions when Ag nano-dots structure was formed before nitride film deposition. In addition, when the Ag nano-dots structure is formed after deposition of the silicon nitride film, the reflectance is increased in the nitride film condition of 70 nm or more. When the HF treatment was performed for 60 seconds to improve the Ag nano-dot structure, the overall reflectance was improved, and the reflectance was 0.15% lower than that of the silicon nitride film-only sample at 90 nm silicon nitride film condition.