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

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2013.02a
• /
• pp.523-523
• /
• 2013

대기압 제트 플라즈마는 의료산업 및 재료공정, 정수, 기체흐름 제어 등 다양한 분야에 적용을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 뿐만 아니라 구동 조건에 따라 다양한 방전 모드가 존재하며, 이에 따라 발생된 플라즈마의 광학적 및 전기적 특성도 매우 다르게 나타나기 때문에 과학적으로도 새로운 현상들이 속속 발표되고 있다. 대기압 제트 플라즈마에서 중요한 과학적 현상 중 하나인 스트리머(streamer) 혹은 플라즈마 총알(plasma bullet)은 수-수십 kHz의 저주파 전압으로 구동 시 특정 조건에서 발생하는 현상으로, 최근 들어 시간분해능이 높은 ICCD 카메라를 이용하여 스트리머의 발생 및 전파에 대한 새로운 현상의 발견과 다양한 물리적 이해가 시도되고 있다. 본 연구에서는 헬륨 대기압 제트 플라즈마에 포함된 질소 함유량에 따른 다중 스트리머의 발생 및 기작의 이해를 시도하였다. 구동 전압 및 주파수, 헬륨기체의 유량, 전극 구조 및 간격 등 모든 조건이 동일한 상태에서 질소기체의 함유량을 증가시킬수록 특정 영역에서 스트리머의 개수가 증가하는 것을 관찰되었다. 또한 $N_2{^+}$의 방출광 세기가 헬륨 및 산소 원자의 방출광보다 지배적인 것으로 측정되었으며, 이는 헬륨 플라즈마에서 흔히 나타나는 헬륨 metastable에 의한 질소분자의 페닝 이온화(Penning ionization) 때문이다. 본 연구팀은 페닝 이온화($He^*+N_2{\rightarrow}He+N_2{^+}+e$)로 인해 추가적으로 발생하는 전자가 다중 스트리머 발생에 중요한 역할을 하는 것이라 제안한다. 좀 더 심화적인 분석을 하고자 헬륨-질소 플라즈마에서 주된 여러 가지 반응식을 이용하여 페닝 이온화에 의한 이온화율 및 전자의 직접적인 충돌에 의한 질소, 헬륨의 이온화율의 계산을 수행하여 특정 영역에서 헬륨의 이온화율보다 질소 페닝 이온화율이 더 커지는 것을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2013.02a
• /
• pp.232-233
• /
• 2013

본 발표에서 2012년 나노융합산업원천기술개발사업 꼭지로 연구개발을 수행하고 있는 "외부 충전없이 반영구적으로 사용이 가능한 10 mWh/cm2급 동위원소기반 전고상(全固相) 하이브리드 전지 원천기술 개발" 사업의 핵심내용을 간략히 소개하고자 한다. 본 과제의 핵심내용은 국내 유일의 원자로인 하나로의 중성자 빔라인을 이용하여 ${\beta}$-선을 방출하는 동위원소파우더를 생산하고, 방출되는 ${\beta}$-선을 효율적으로 흡수할 수 있는 PN-접합 전지구조에 노출시켜 2차적인 e-h 쌍을 생성시키고, 분리시키고 전극으로 포집하여 전력을 생산하는 한국형 동위원소전지 개발에 있다. 더하여 실시간으로 생성되는 미세한 출력전력을 증폭시켜 저장할 수 있는 고효율 전고상 이차전지와 전력제어회로를 포함하는 한국형 하이브리드전지관련 원천기술 개발관련 세부 사업내용을 소개함으로 관련분야 연구에 대한 국내관심을 환기시켜 관련기술개발을 촉진하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2013.02a
• /
• pp.705-705
• /
• 2013

CIGS 박막태양 전지는 I-III-VI Chalcopyrite 결정구조를 가진 화합물 반도체 태양전지로 인위적인 밴드갭 조작을 통하여 효율 향상에 용이하다. 4원소 화합물인 CIGS 광흡수층의 대표적인제조 방법으로는 co-evaporation 공정법이 있다. 동시 증발법은 CIGS 결정을 최적화하기 위하여 박막이 증착되는 동안 기판의 온도를 3단계로 변화시켜주는 3-stage 공정을 통하여 제작된다. 일반적으로 CIGS 박막태양전지는 전면전극으로 투명전도막이 사용되며 높은 광투과성과 전기전도성을 가져야 한다. 투명전도막의 광학적, 전기적 특성은 CIGS 박막태양전지의 효율에 영향을 미치기 때문에 최적화된 조건이 요구된다. 본 연구에서는 CIGS 광흡수층은 Ga/(In+Ga)=0.31, Cu/(In+Ga)=0.86으로 최적화 시켰으며, 투명전도막은 Ga이 도핑된 ZnO박막을 RF 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 증착하였다. CIGS 박막 태양전지 직렬저항 성분인 투명 전도막의 비저항이 $4.46{\times}{\square}10{\square}-3{\square}$(${\Omega}$-cm)에서 $9.3{\times}{\square}0{\square}-4{\square}$(${\Omega}$-cm) 으로 변화함에 따라 Efficiency가 9.67%에서 16.47%으로 증가하였으며, Voc가 508 mV에서 596 mV으로, Jsc가 29.27 mA/$cm^2$에서 37.84 mA/$cm^2$으로, FF factor가 64.99%에서 72.96%로 증가하였다. 이에 따른 투명 전도막의 전기적, 광학적 특성을 통해 CIGS 박막태양전지에 미치는 영향에 대해 조사하였다.

• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
• /
• v.12 no.1
• /
• pp.245-248
• /
• 2012

In this paper, the optimized growing conditions of PZT thin films on low temperature co-fired ceramics (LTCC) substrates are studied. The LTCC technology is an emerging one in the fields of mesoscale (from 10 um to several hundred um) sensor and actuator against silicon based technology due to low cost, high yield, easy manufacturing of 3 dimensional structure, etc. The LTCC substrates with thickness of 400 um are fabricated by laminating 100 um green sheets using commercial power (NEG, MLS 22C). The Pt/Ti bottom electrodes are deposited on the LTCC substrates, then the growing conditions of PZT thin films using rf magnetron sputtering method are studied. The growing conditions are tested under various rf power and gas ratio of oxygen to argon. And the crystallization and ingredient of PZT films are analyzed by X-ray diffraction method (XRD) and energy dispersive spectroscopy (EDS). The optimized growing conditions of PZT thin films are rf power of 125W, Ar/O2 gas ratio of 15:5.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2008.06a
• /
• pp.160-161
• /
• 2008

$SnO_2$는 n형 반도체로써 3.6 eV의 큰 밴드갭을 가지는 물질로 CO와 NOx 가스에 좋은 감도를 나타내는 것으로 보고되고 있다. 문헌에 따른 일반적인 $SnO_2$ 가스센서는 후막이나 벌크형태로 제작되었다. 근래에는 가스감응체가 $SnO_2$ 나노선 형태인 가스센서가 활발한 연구 중에 있다. 본 논문에서는 기판 위에 서로 분리된 전극 패턴에 Au를 촉매로 하여 네트워크 구조로 된 $SnO_2$ 나노선이 합성되었다. 제작된 가스센서에 Pd 도핑에 따른 영향을 알아보기 위하여 1.8 mM의 Pd 용액 ($PdCl_2{\cdot}xH_2O$ 3 mg + $H_2O$ 10 ml)을 이용하여 센서에 도핑하였다. 측정 시스템에서 $NO_2$ 가스에 대한 센서의 특성을 분석한 결과 도핑하지 않은 $SnO_2$ 센서보다 20%정도의 감도가 개선되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• v.49 no.6
• /
• pp.846-850
• /
• 2011

Nanocomposite anodes for rechargeable lithium battery are prepared by mixing tin and nickel nanoparticles via wet method and their electrochemical properties are examined. The Sn-Ni nanocomposite anode shows a maximum discharge capacity of 700 mAh $g^{-1}$ at the first cycle but very poor cycle performance. This means that the electrode porosity and the Ni component formed by the simple mixing of nanoparticles no longer play the role of buffering the volume expansion/contraction of Sn component during charge-discharge. To solve the cycle performance problem, a novel nanostructured Sn-Ni anode should be designed and tested.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• v.55 no.2
• /
• pp.253-257
• /
• 2017

Graphene is a monolayer carbon material which consists of $sp^2$ bonding between carbon atoms. Its excellent intrinsic properties allow graphene to be used in various research fields. Many researchers believe that graphene is suitable for electronic device materials due to its high electrical conductivity and carrier mobility. Through chemical doping, n- or p-type graphene can be obtained, and consequently graphene-based devices which have more comparable structure to common semiconductor-based devices can be fabricated. In our research, we introduced the dielectrophoresis process to the chemical doping step in order to improve the effect of chemical doping of graphene selectively. Under 10 kHz and $5V_{pp}$ (peak-to-peak voltage), doping was conducted and the Au nanoparticles were effectively formed, as well as aligned along the edges of graphene. Effects of the selective chemical doping on graphene were investigated through Raman spectroscopy and the change of its electrical properties were explored. We proposed the method to enhance the doping effect in local region of a graphene layer.

• Geophysics and Geophysical Exploration
• /
• v.3 no.3
• /
• pp.88-93
• /
• 2000

The present study may be summarized as follows. By means of a pole-pole electrical survey, major geological features, i.e, fresh rocks, fractured & weak & saturated rocks, fresh water bearing aquifer, were successfully delineated in the surveyed area of a granite region in Korea. The subsequent Schlumberger sounding and drilling confirmed the existence of the acquifer at 60 m depth as expected. But one more minor acquifer which does not show up in the resistivity depth section was met at 100 m depth. A simple forward modelling leads the authors to believe that any other electrode configuration, e.g., Wenner, Schlumberger, dipole-dipole, pole-dipole, would not detect the deeper aquifer. Under these circumstances, further studies remain to be done in connection with the spatial resolution in the vertical direction.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
• /
• v.27 no.11
• /
• pp.49-54
• /
• 1990

In this paper, a simple model is presented for the gate-voltage dependence of the parasitic resistance in MOSFETs with the lightly-doped drain (LDD) structure. At the LDD region located under the gate electrode, an accumulation layer is formed due to the gate voltage. The parasitic resistance of the source side LDD in the channel is treated as a parallel combination of the resistance of the accumulation layer and that of the bulk LDD, which is approximated as a spreading resistance from the end of the channel inversion layer to the ${n^+}$/LDD junction boundary. Also the effects of doping gradients at the junction are discussed. As result of the model, the LDD resistance decreases with increasing the gate voltage at the linear regime, and increase quasi-linearly with the gate voltage at the saturation regime, considering th velocity saturation both in the channel and in the LDD region. The results are in good agreement with experimental data reported by others.