• 전기의세계
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• v.35 no.5
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• pp.301-307
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• 1986

본고의 내용은 다음과 같다. 1. 전기전도기구 1.1 전자성전도 1.2 이온성 전도 1.3 이동도의 측정 1.4 광전도 1.5 전도기구에 미치는 Doping효과

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.63-63
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• 2011

비정질 반도체/절연체의 직류와 교류 전도도 스펙트럼은 주파수에 대한 거듭제곱의 법칙 (power-law)을 따르는 보편성이 있음이 확인되었다. 이러한 보편성은 다양한 비정질 반도체/절연체 물질에서 공통적으로 관찰되었으며 현재까지 이 보편성의 물리학적 원인이 정확히 규명되지 않고 있다. 이 보편성을 설명하기 위한 모델로서 비정질 반도체/절연체 내의 전자/정공의 호핑 전도기구 (hopping conduction mechanism)가 제시된 바 있으며 다양한 비정질 시스템의 전도도 스펙트럼 해석에 인용되고 있다. 그러나 직.교류 전도기구 사이의 상이함에 대한 이견이 있으며 현재까지 정확히 규명된 바 없다. 본 연구에서는 비정질 GeSe 반도성 물질의 전도도 스펙트럼을 10 Hz-1 MHz 주파수 대역에서 측정하였으며 이를 위해 백금 상.하부 전극을 갖는 크로스바(crossbar)형의 금속-절연체-금속구조의 2단자 소자를 제작하였다. 측정 스펙트럼으로부터 본 연구의 GeSe 물질이 앞서 언급한 비정질 물질의 보편성에 부합함을 확인하였으며 스펙트럼 내의 직류와 교류 성분을 명확히 분리할 수 있었다. 직.교류 전도도 스펙트럼의 명확한 기구 분리를 위하여 4개의 상이한 면적을 갖는 크로스바에 대한 측정을 실시하였으며 그 결과로 직.교류 전도도의 상이한 면적 의존성을 관찰하였고 이를 근거로 직.교류 전도도가 서로 다른 전도기구에 기인함을 간접적으로 알 수 있었다. GeSe의 전도도 스펙트럼의 온도 의존성 실험을 위해 시편의 온도를 20-300 K 범위에서 변화시키며 전도도 스펙트럼을 측정하였으며 이를 통해 교류 전도도 스펙트럼 내에 상이한 두 개의 전도 기구가 혼재해있음을 규명하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.69-69
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• 2000

(Ba, Sr)TiO3 (BST)[1-3] 박막은 유전상수가 크고 고주파에서도 유전특성 저하가 적기 때문에 ULSI DRAM(Dynamic Random Access Memory)에 응용 가능한 물질로 최근 각광을 받고 있다. 하지만, 아직 BST 박막을 DRSM에 바로 적용하기 위해선 몇 가지 문제점이 있다. 그 중 누설전류 문제는 디바이스 응용시 매우 중요한 요소이다. 특히, DRAM에서 refresh time와 직접적인 관련이 있어 디바이스 내의 신뢰도 및 전력소모를 결정하는 주된 인자가 된다. 지금까지, BST 박막의 인가전업, 온도, 그리고 전극물질에 따른 누설전류 현상들이 고찰되었고, 이에 관한 많은 전도기구 모델들이 제시되었다. Schottky emission, Poole-Frenkel emission, space charge limited conduction 등이 그 대표적인 예이다. 하지만 아쉽게도 BST 박막의 정확한 누설 전류 전도 기구를 완전히 설명하는데는 아직 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 제작된 BST 커패시터 내의 기본적인 전기적 성질을 조사하고, 정확한 누설전류 기구 규명에 초점을 두고자 한다. 이를 위해 기존의 여러 기구들과 비교 분석할 것이다. 하부전극으로 사용하기 위해 스퍼터링 방법으로 p-Si(100) 기판위에 RuO2 박막을 약 120nm 증착하였다. 증착전의 chamberso의 초기압력은 5$\times$10-6 Torr이하의 압력으로 유지시켰다. Ar/O2의 비는 이전 실험에서 최적화된 9/1로 하였다. BST 박막 증착 시 5분간 pre-sputtering을 실시한 후 하부전극 기판위에 BST 박막을 증착하였다. 증착이 끝난 후 시편을 상온까지 냉각시킨 후 꺼내었다. 전기적 특성을 측정하기 상부전극으로 RuO2와 Al 박막을 각각 상온에서 100nm 증착하였다. 이때 hole mask를 이용하여 반경이 140um인 원형의 상부전극을 증착하였다. BST 박막의 증착온도가 증가하고 Ar/O2 비가 감소할수록 제작된 BST-커패시터의 전기적 성질이 우수하였다. 증착온도 $600^{\circ}C$, ASr/O2=5/5에서 증착된 막의 누설전류는 4.56$\times$10-8 A/cm2, 유전상수는 600 정도의 값을 나타내었다. 인가전압에 따른 BST 커패시터의 transition-current는 Curie-von Schweider 모델을 따랐다. BST 박막의 누설전류 전도기구는 기존의 Schottky 모델이 아니라 modified-Schottky 무델로 잘 설명되었다. Modified-Schottky 모델을 통해 BST 박막의 광학적 유전율 $\varepsilon$$\infty$=4.9, 이동도 $\mu$=0.019 cm2/V-s, 장벽 높이 $\psi$b=0.79 eV를 구하였다.

• 전기의세계
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• v.26 no.1
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• pp.29-35
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• 1977

본고에서는 다음의 내용을 다루었다. 1. 전기전도현상 2. 전기전도기구, (1) 전자성전도, (2) 이온성전도

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.9 no.3
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• pp.242-248
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• 2000

BST thin films were prepared with various deposition conditions by rf-magnetron sputtering. As substrate temperature increases and Ar/$O_2$ratio decreases, the electrical properties of the BST films improve. The conventional Schottky model and modified-Schottky model were introduced in order to investigate the leakage-current-conduction mechanisms of the deposited films. It was found that the modified-Schottky model better describes the current-conduction mechanism in the BST films than the conventional Schottky model. From the modified-Schottky model, optical dielectric constant ($\varepsilon$), electronic drift mobility ($\mu$), and barrier height $({\phi}_b)are calculated as $\varepsilon$=4.9, $\mu$=0.019 $\textrm{cm}^2$/V-s, and ${\phi}_b=0.79 eV.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.6 no.1
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• pp.69-79
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• 1993

ZnO 바리스터는 전기전자 장치에 비이상적인 써어지 혹은 잡음신호가 침입하는 것을 막기위해서 폭넓게 사용되고 잇다. 많은 연구자들은 저전압 바리스터를 제조하기 위해서 요러가지 방법을 제시하였다. 그렇지만 그러한 방법들은 6V이하의 동작 전압을 갖는 바리스터를 제조하기는 어렵다. 본 연구에서는 새로운 3-성분 종입자법으로 제조한 바리스터의 전도특성을 보고하고자 한다. 온도범위 20-150.deg.C 및 전류 범위 $10^{-8}$~$10^{-1}$A/$cm^{2}$에서 관찰된 바리스터의 전도특성은 측정전류가 증가함에 따라서 다른 기구를 갖는 3개의 영역으로 구분되었다. 측정전류가 $10^{-3}$ A/$cm^{2}$이하인 경우에 오옴전도 혹은 누설전류 영역으로 해석 할 수 있었다. 측정 전류가 $10^{-3}$ A/$cm^{2}$ 부근에서는 이중 쇼트키 장벽에 의한 전도로 해석할 수 있었으며 또한 $10^{-3}$ A/$cm^{2}$ 이상의 전류 영역에서는 턴넬 전도 전류로 해석 할 수 있었다. 이상의 결과로 부터 3-성분 종입자법으로 저전압 바리스터를 제조하는 방법은 지금까지 보고된 어느 다른 방법보다도 우수하며 그 전도기구를 제시하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.60-60
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• 1999

단결정 다이아몬드의 열전도도는 약 22W/cm.K로 열전도도가 가장 큰 물질로 알려져 있으며, 비저항은 10$\Omega$.cm 이상의 높은 값을 갖는다. 대부분 열전도도가 큰 것으로 알려진 물질들은 Cu, Ag 등과 같이 전자의 흐름에 의하여 열이 전도되기 때문에 큰 전기전도도를 함께 갖는 것일 일반적이다, 그러나, 다이아몬드는 빠른 phonon의 이동에 의하여 열전도가 이루어지므로 전기적으로 절연 특성을 갖으면서도 큰 열전도가 가능하다. 단결정 다이아몬드는 고방열 절연체로서 이상적인 물질 특성을 보여준다. 전기절연성을 갖는 열전도층으로 다이아몬드를 이용하기 위해서는 저가로 제조가 용이한 화학기상증착법을 이용하여야 한다. 화학기상증착법으로 제조된 다결정 다이아몬드 박막의 열전도도는 약 21W/cm.K로 여전히 매우 높은 값을 갖는 것으로 알려져 있지만, 비저항 값은 인위적으로 도핑을 전혀 하지 않은 상태에서도 106$\Omega$.cm 정도의 낮은 값을 갖는다. 전혀 도핑을 하지 않았음에도 전도성을 갖는 특이한 특성을 다결정 다이아몬드가 보여 주고 있으므로 이에 대한 연구는 주로 전기 전도성을 갖는 특이한 특성을 다결정 다이아몬드가 보여주고 있으므로 이에 대한 연구는 주로 전기전도성의 원인을 규명하는데 집중되고 있다. 아직 명확한 전도 기구는 제안되고 있지 못하지만 전도성의 원인은 수소와 관련이 있고 전도는 표면을 통하여 이루어진다는 것이다. 산(acid)을 이용하여 다결정 다이아몬드 박막을 세척하면 전기 전도성이 사라지고 높은 저항값을 갖는 박막을 얻게 되는데 박막을 세척하는 공정은 박막의 표면만을 변호시키므로 표면에 있던 전기전도층이 용액 처리를 통하여 제거되므로 전도성이 사라진다고 생각하는 것이다. 그러나, 본 연구에서는 두께가 두꺼울수록 저항값이 증가하는 것이 관찰되었고 기존의 측정방식인 수평적인 저항 측정법에 대하여 수직적 방향으로 저항을 측정하면 저항값이 1/2 정도 작게 측정되었다. 다결정 다이아몬드에서 표면을 통하여 전류가 흐른다면 박막의 두께에 따른 변화가 나타나지 않아야 하고 수직적인 전류 측정법이 오히려 더 큰 저항을 보여주어야 한다. 기존의 표면 전도 모델로는 설명되지 못하는 현상들이 관찰되었고 정확한 전기 전도 경로를 확인하기 위하여 전해 도금법으로 금속들이 석출되는 모습을 관찰하였다. 이 방법을 통하여 다결정 다이아몬드에서 전류는 결정입계를 통하여 전도됨을 알 수 있었다. 온도에 따른 다결정 다이아몬드의 전기전도도 변화를 관찰하였고 이로부터 활성화 에너지 값을 구할 수 있었다. 다결정 다이아몬드의 전도도는 온도에 따라서 0.049eV와 0.979eV의 두 개의 활성화 에너지를 갖는 구간으로 나뉘어졌다. 이로부터 다결정 다이아몬드에는 활성화 에너지 값이 다른 두 종류의 defect level이 형성되는 것으로 추정할 수 있고 이 낮은 defect level에 의하여 전도성을 갖는 것으로 생각된다.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.4 no.2
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• pp.132-142
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• 1991

본 연구에서는 유기절연재료의 재방사선 재료개발을 위한다는 측면에서 두께 15[.mu.m]의 이축 연신 폴리프로필렌 필름을 시료로 선정하여 Co$^{60}$-.gamma.으로 조사시켜 온도 25-55[.deg.C], 전계 10-250[MV/m]사이에서 방사선 조사량 변화에 따른 전기전도현상을 연구하였다. 조사된 시료의 전기전도는 온도에 크게 의존하여 전계의 증가와 더불어 각기 다른 전도기구 특성을 갖는 4개의 영역으로 구분되었는데 각 영역별로 조사선량 변화에 따른 하전입자들의 거동상황을 규명하고 기초적인 제 물성정수를 결정하였다.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.4 no.3
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• pp.273-279
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• 1991

본 연구에서는 플라즈마공중합(메틸메타아크릴레이트 + 스틸렌) 박막의 전기적 특성을 도전전류, 고전계전기전도기구, TSC, 등의 측정을 통하여 분석하였다. 박막의 도전전류는 진공중 열처리에 의해 감소되고 아르곤 플라즈마처리 및 산화에 의해 증가 하였다. 고전계전기전도기구는 전자성전도중 공간전하제한전류형과 잘 일치하였다. 열자극전류 특성에서 두개의 피크 P$_{1}$, P$_{2}$가 관측되었으며 이는 쌍극자의 탈분극에 의한 것으로 사료되며 열처리에 의해 열자극전류는 감소하였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.10 no.9
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• pp.593-600
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• 2000

This paper investigated the conduction path and conduction mechanism in undoped polycrystalline diamond thin films deposited by microwave chemical vapor deposition. The resistances measured by ac impedance spectroscopy with different directions can not be explained by the previously-known surface conduction model. The electrodeposition of Cu and electroetching of Ag experiments showed that the conduction path is the grain boundaries within the diamond films. The electodeposition of Cu with an insulating surface layer further proved that the main conduction path in polycrystalline films in the grain boundaries. The film with high electrical conductivity has low activation energy of 45meV and higher dangling bond density. By considering the results and surface C chemical bonds, the H-C-C-H bonds at surface and in grain boundaries might be the origin of high conductivity in undoped diamond films.