• 접착 및 계면
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• 제24권3호
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• pp.100-104
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• 2023

본 Van der Waals heterostructure 기반의 트랜지스터의 경우 표면에 불포화 결함(dangling bond) 없이 Van der Waals 힘으로만 결합되어 있어 우수한 전자특성을 보이기 때문에 최근 많이 연구되고 있다. 하지만, 트랜지스터에 사용되는 2차원 물질들은 대부분 스카치테이프(mechanical exfoliation) 방법을 기반으로 하는 기초 연구에 머물러 있다. 그렇기 때문에 이를 발전시키기 위해 반데르발스 수직이종접합 전계효과 트랜지스터를 제작하는 데 사용되는 모든 소재를 CVD (chemical vapor deposition)에서 성장된 소재를 사용하였다. 전극으로는 CVD로 성장된 그래핀을 포토리소그래피 공정을 통해 패터닝하여 사용하였으며, CVD로 성장된 MoSe₂를 픽업/전사하는 방식으로, 둘 사이의 반데르발스 이종접합 전계효과 트랜지스터를 제작하였다. 본 연구에서는 이를 통해 제작된 소자의 특성을 보았으며 MoSe₂의 결함 유무에 따라 트랜지스터의 특성에 변화가 있음을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TE
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• 제37권2호
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• pp.12-16
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• 2000

본 연구는 n-채널 다결정 실리콘 박막 트랜지스터를 LDD 길이에 변화를 주며 제조한 후 이에 따른 전기적인 특성을 분석하였다. LDD 구조를 갖는 소자는 LDD 영역에 의한 직렬저항 효과와 드레인 부근의 전계 감소 효과에 의해서 기존의 구조를 가지는 소자에서 볼 수 있었던 Kink 현상이 사라지게 된다. 또한, on전류의 소폭 감소와 함께 큰 폭의 off 전류 감소가 일어나 on/off 전류비가 기존 구조를 갖는 소자보다 크게 증가하게 된다. 이는 LDD 영역에 의한 직렬저항 효과보다 전계 감소 효과가 더 지배적으로 나타나기 때문으로 사료된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.613-613
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• 2013

그래핀은 저차원계 구조에서 기인하는 뛰어난 전기적, 물리적, 기계적 성질을 지니고 있어 실리콘 기반 기술을 대체할 전계 효과 트랜지스터 이외에도 투명전극, 초고용량 커패시터, 전계방출 디스플레이 등 다양한 응용분야에 적용 가능하다. 최근에는 이러한 응용 연구분야에서 그래핀과 탄소나노튜브 각각의 단점을 최소화하고 장점을 극대화하기 위한 그래핀-탄소나노튜브 혼성 나노구조에 대한 연구들이 진행되고 있는 추세이다. 이전 연구들에서 환원된 그래핀 산화물(Reduced Graphene Oxide, RGO)을 이용한 그래핀-탄소나노튜브 혼성 나노구조가 제작되었는데, 이는 RGO의 제작과정에서 복잡한 공정과 긴 합성과정이 요구될 뿐 아니라, 복합 물질에서 탄소나노튜브의 밀도 제어가 어렵다는 단점을 지닌다. 또한 현재까지 제작된 그래핀-탄소나노튜브 혼성 나노구조의 경우, 열 화학기상증착법으로 합성된 다층(few-layers)의 그래핀과 탄소나노튜브 혼성 나노구조를 제작하였다 [1-6]. 본 연구에서는 우수한 전기적 특성을 가진 단층(monolayer)의 그래핀을 열 화학기상증착법으로 합성한 후, 그래핀 위에 단일벽 탄소나노튜브를 성장시킴으로써 그래핀-탄소나노튜브 혼성 나노구조를 제작하였다. 합성된 그래핀-탄소나노튜브의 구조적 특징은 주사 전자 현미경과 라만 분광기 측정을 통해 확인하였고, 촉매의 표면 형상 및 화학적 상태는 원자힘 현미경과 X선 광전자 분광법을 통해 확인하였다. 또한 그래핀 기반의 전계 효과 트랜지스터의 경우, 상온에서 그래핀은 우수한 전하 이동도를 가지며 웨이퍼 스케일에서 제작하기 쉬우나 밴드 갭이 없으므로 높은 Ion/Ioff를 가지는 그래핀 기반의 트랜지스터를 만드는 것이 과제이다. 반면 탄소나노튜브는 큰 에너지 갭을 가지고 있으므로 높은 Ion/Ioff를 구현하는 소자 제작이 가능하다. 그리하여 제작된 그래핀-탄소나노튜브 혼성 나노구조의 소자 제작을 통해 전기적 특성을 조사하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.116-121
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• 2012

DC/DC스위칭 전력 컨버터는 임의의 직류전원을 부하가 요구하는 형태의 직류전원으로 변환시킨다. DC/DC 컨버터는 PWM-IC를 이용하여 주기적으로 입력측에서 출력측으로 전달되는 에너지를 제어하는 기능을 수행하는데, PWM-IC(펄스폭 변조-집적회로), MOSFET(산화물-반도체 전계 효과 트랜지스터), 인덕터, 콘덴서, 저항 등으로 구성되어 있다. 방사선의 영향으로 DC/DC 컨버터의 PWM-IC 를 구성하는 비교기(comparator)와 연산증폭기(OP-Amp.) 등 전자소자의 열화 효과(radiation effects)가 발생되는데, PWM-IC 동작에서 SPICE 시뮬레이션과 실험을 통해 펄스의 상실, 펄스폭의 변화, 그리고 출력파형의 변화를 연구하는데 있다.

• 전기전자학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.418-424
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• 2023

본 연구에서는 더블게이트 실리콘 나노시트 (SiNS) 피드백 전계효과 트랜지스터(FBFET)의 전기적 특성에 열처리가 미치는 영향을 분석하였다. 1000 초 동안 바이어스 스트레스를 인가했을 때 더블게이트 SiNS FBFET는 inversion layer의 전자에 의한 계면 트랩의 증가로 인해 채널 모드와 무관하게 negative bias stress 보다는 positive bias stress의 영향을 더 많이 받았다. 300 ℃에서 10 분 동안 열처리를 진행한 이후 소자는 원래의 특성을 완전히 회복하였으며 다시 1000 초 동안 바이어스 스트레스를 인가해도 특성이 변하지 않았다.

• 한국재료학회지
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• 제7권12호
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• pp.1058-1062
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• 1997

강유전체 전계효과를 관찰하기 위해 LaCoO$_{3}$/Pb(Zr, Ti)O$_{3}$(La, Sr)CoO$_{3}$ 다층구조를 LcOo$_{3}$가 기판 위에 pulsed laser deposition(PLD)법으로 에피택셜하게 성장시켰다. 이러한 다층구조에서는 전도성 채널층으로 Si대신 반도성 LaCoO$_{3}$가 사용 되었다. LaCoO$_{3}$(LCO)의 비저항은 산소 분위기에 의하여 변화되었는데 특히 증착시 산소 분위기에 의존함을 보였다. LCO의 비저항은 0.1-100Ωcm범위에서 변화되었다. LCO층에 유도되는 강유전체 전계효과는 Pb(Zr, Ti)O$_{3}$(PZT)의 분극 상태에 따른 LCO의 저항 변화를 측정함으로써 관찰되었는데 1020$\AA$ 두께를 가진 LCO층에서는 4%의 저항 변화를 얻었으며 680$\AA$의 LCO에서는 9%의 증가된 저항 변화를 얻었다. DC 바이어스(-5V)를 가한 후에는 저항 변화가 45%까지 증가하였다. 이러한 결과는 적당한 비저항을 갖는 LCO를 사용한 LCO/PZT/LSCO다층구조가 강유전체 전계효과 트랜지스터로 사용될 수 있다는 가능성을 제시하고 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1627-1629
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• 1997

엑시머 레미저를 이용한 다결정 실리콘막과 게이트 절연막 사이의 계면 거칠기를 개선하기 위해 변형핀 방법의 레이저 어닐링으로 다결정 실리콘 박막 트랜지스터를 제작하였다. SEM(scanning electron microscope)으로 활성층과 게이트 절연층과의 표면 이미지를 관찰한 결과 기존의 레이저 어닐링 결정화에 의한 것보다 계면 거칠기 정도가 상당히 줄었음을 관찰 하였다. 이렇게 개선된 계면 거칠기가 다결정 박막 트랜 지스터의 성능에 미치는 효과를 분석하기 위해 기존의 방법으로 제작된 소자와 계면 거칠기를 줄인 소자의 여러 가지 전기적 변수들(문턱 전압 기울기, 문턱 전압, 누설 전류)을 비교해 보았다. 우리는 또한 계면 거칠기와 다결정 박막 트랜지스터 소자의 상관 관계를 보기 위해 컴퓨터 시뮬레이션도 함께 병행하였다. 시뮬레이션을 통해 거친 계면 부근의 전계 집중 효과 같은 것으로 인해 소자의 성능이 저하된다는 것을 알 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1400-1402
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• 2002

금속유도 측면 결정화 (Metal Induced Lateral Crystallization; MILC)를 통하여 형성한 다결정 실리콘 박막에 엑시머 (excimer) 레이저를 조사하여 우수한 특성을 갖는 박막 트랜지스터를 제작하였다. MILC 공정 중에 형성되는 금속 유도 결정화 (Metal Induced Crystallization; MIC) 실리콘 박막은 다량의 Ni을 함유하고 있기 때문에, 이에 인접한 MILC 실리콘 박막 내에는 니켈 농도의 점진적인 차이가 발생한다. MILC 다결정 실리콘 박막 내의 Ni 농도 차이는 실리콘 박막의 용융점 차이를 유발하여 레이저 결정화 시에 매우 큰 실리콘 결정립의 성장을 유도한다. 새로운 다결정 실리콘 박막 트랜지스터는 기존의 레이저 결정화 방식으로 제작한 다결정 실리콘 박막 트랜지스터에 비하여 40% 향상된 전계효과 이동도를 나타내었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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• pp.130-133
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• 2002

엑시머 레이저를 이용한 저온($450^{\circ}C$ 이하) 다결정 실리콘 박막 트랜지스터 제작 시, 소오스/드레인 이온 주입에 의한 실리콘 박막의 격자 손상은 엑시머 레이저 어닐링(Excimer Laser Annealing; ELA) 방법으로 치유한다. 그러나 게이트 전극 모서리에서의 레이저광 회절 현상으로 인해 소오스/드레인 접합부에 도달하는 레이저 에너지 밀도가 감소하여 다량의 결정 결함이 치유되지 못한 채 남게 된다. 이러한 결정 결함은 박막 트랜지스터의 전계 효과 이동도를 저하시키는 요인이 된다. 새롭게 제안한 사선 입사 엑시머 레이저 어닐링(Oblique Incidence Excimer Laser Annealing; OI-ELA) 방법으로 소오스/드레인 접합부의 결정 결함을 제거하고 다결정 박막 트랜지스터의 특성을 향상시켰다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.177.1-177.1
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• 2014

단일벽 탄소나노튜브(single-wall carbon nanotube)와 그래핀(graphene)과 같은 저차원 구조의 탄소물질은 우수한 기계적, 전기적, 열적 광학적 특성으로 인해 투명하고 유연한 차세대 전자소자로의 응용(투명전극, 투명트랜지스터, 투명센서 등)을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 단일벽 탄소나노튜브와 단일층 그래핀을 이용한 하이브리드 박막을 제작하여 투명전극(transparent electrode)과 전계효과 트랜지스터(field effect transistors)로의 응용 가능성을 연구하였다. 하이브리드 박막의 제작은 간단한 방법으로 단일벽 탄소나노튜브가 스핀 코팅된 구리 호일 위에 열 화학기상증착법(thermal chemical vapor deposition)을 통해 제작 하였다. 제작 과정 중 탄소나노튜브의 스핀코팅 조건을 최적화하여 하이브리드 박막에서 탄소나노 튜브의 밀도와 정렬을 제어하였으며 하이브리드 박막 제작 후 스핀 코팅 방향에 따른 박막의 저항을 측정하여 단일벽 탄소나노튜브의 코팅 방향에 따라 박막의 저항이 달라지는 모습을 확인할 수 있었다. 하이브리드 박막의 투명전극 특성을 확인 한 결과 $300{\Omega}/sq$의 면저항에 96.4%의 우수한 투과도를 보이는 것을 확인 할 수 있었다. 또한 하이브리드 박막은 CVD 그래핀과 비교하여 향상된 와 on-state current를 보이는 것을 확인 할 수 있었다. 우리는 단일벽 탄소나노튜와 단일층 그래핀으로 이루어진 하이브리드 박막이 앞으로의 투명하고 유연한 소자제작 연구에 있어 새로운 투명 전극 및, 트랜지스터 제작 방법을 제시 할 수 있을 것이다.