• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• v.20 no.1 s.51
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• pp.47-60
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• 2007

While sedimentological researches on Western coastal tidal flats of Korea have been much pelformed previously, mineralogical and biogeochemical studies are beginning to be studied. The objectives of this study were to investigate mineralogical characteritics of the inter-tidal flat sediments and to explore phase transformation of iron(oxyhydr)oxides and biomineralization by metal-reducing bacteria enriched from the inter-tidal flat sediments from Muan, Jeollanam-do, Korea. Inter-tidal flat sediment samples were collected in Chungkye-myun and Haeje-myun, Muan-gun, Jeollanam-do. Particle size analyses were performed using the pipette method and sedimentation method. The separates including sand, silt and clay fractions were examined by scanning electron microscopy (SEM) with energy dispersive X-ray (EDX) analysis, transmission electron microscopy (TEM), and X-ray diffiaction (XRD). After enriching the metal-.educing bacteria from the into,-tidal flat sediments, the bacteria were used to study phase transformation of the synthesized iron (oxyhydr)oxides and iron biomineralization using lactate or glucose as the electron donors and Fe(III)-containing iron oxides as the electron accepters. Mineralogical studies showed that the sediments of tidal flats in Chung]rye-myun and Haeje-myun consist of quartz, plagioclase, microcline, biotite, kaolinite and illite. Biogeochemical researches showed that the metal-reducing bacteria enriched from the inter-tidal flat sediments reduced reddish brown akaganeite and mineralized nanometer-sized black magnetite. The bacteria also reduced the reddish brown ferrihydrite into black amorphous phases and reduced the yellowish goethite into greenish with formation of nm-sized phases. These results indicate that microbial Fe(III) reduction may play one of important roles in iron and carbon biogeochemistry as well as iron biomineralization in subsurface environments.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.254-254
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• 2010

기존의 부유게이트를 이용한 플래시 메모리는 소자의 크기를 줄이는데 한계가 있기 때문에 이를 해결하기 위한 비휘발성 메모리 소자로 CTF가 큰 관심을 받고 있다. CTF 메모리 소자는 기존의 플래쉬 메모리 소자에 비해 쓰고 지우는 속도가 빠르고, 데이터의 저장 기간이 길며, 쓰고 지우는 동작에 의한 전계 스트레스에 잘 견뎌내는 장점을 가지고 있다. 최근 터널 장벽의 두께와 종류를 변화시킨 소자의 전기적 특성을 향상하기 위한 연구들은 많이 있었지만, 터널 장벽의 적층구조 변화에 대한 연구는 비교적 적다. 본 연구에서는 터널 장벽의 적층구조 변화에 따른 CTF 메모리 소자의 프로그램 동작 특성 변화에 대해 관찰하였다. 기존의 단일 산화막 (silicon oxide; O) 대신 산화막과 higk-k 물질인 질화막 (silicon nitride; N)을 조합하여 ON, NON, ONO로 터널 장벽의 여러 가지 적층 구조를 가진 소자를 설계하여 각 소자의 프로그램 동작 특성을 조사하였다. CTF 메모리 소자의 프로그램 동작 특성을 거리와 시간에 따른 연속방정식, Shockley-Read-Hall 유사 트랩 포획 방정식 및 푸아송 방정식을 유한차분법을 사용하여 수치해석으로 분석하였다. WKB 근사를 이용하여 인가된 전계의 크기에 따라 터널링 현상에 의해 트랩층으로 주입하는 전자의 양을 계산하였다. 또한, 터널 장벽의 적층구조 변화에 따른 트랩층의 전도대역과 트랩층 내부에 분포하는 전자의 양을 시간에 따라 계산하였다. 계산 결과에서 터널 장벽의 적층구조 변화가 CTF 메모리 소자의 프로그램 동작 특성에 미치는 영향을 알 수 있었다. 소자의 프로그램 동작 특성을 분석함으로써 CTF 메모리 소자에 적합한 터널 장벽의 구조를 알 수 있었다. 기존의 단일 산화막보다 얇아진 산화막의 두께와 낮은 질화막의 에너지 장벽 높이로 전자의 터널링 현상이 더 쉽게 일어나기 때문에 ON 구조로 터널 장벽을 적층한 CTF 메모리 소자의 프로그램 속도가 가장 빠르게 나타났다. 이러한 결과는 터널 장벽의 구조적 변화가 전자의 터널 효과에 미치는 영향을 이해하고 프로그램 동작 속도가 빠른 CTF 메모리 소자의 최적화에 도움을 줄 수 있다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.17 no.4
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• pp.311-316
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• 2008

Since the presence of the chemical impurities and defect at surfaces and interfaces greatly influence the properties of various semiconductor devices, an unambiguous chemical characterization of the metal and semiconductor surfaces become more important in the view of the miniaturization of the devices toward nano scale. Among the various conventional surface characterization tools, Electron-induced Auger Electron Spectroscopy (EAES), X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) and Secondary Electron Ion Mass Spectroscopy (SIMS) are being used for the identification of the surface chemical impurities. Recently, a novel surface characterizaion technique, Positron-annihilation induced Auger Electron Spectroscopy (PAES) is introduced to provide a unique method for the analysis of the elemental composition of the top-most atomic layer. In PAES, monoenergetic positron of a few eV are implanted to the surface under study and these positrons become thermalized near the surface. A fraction of the thermalized positron trapped at the surface state annihilate with the neighboring core-level electrons, creating core-hole excitations, which initiate the Auger process with the emission of Auger electrons almost simultaneously with the emission of annihilating gamma-rays. The energy of electrons is generally determined by employing ExB energy selector, which shows a poor resolution of $6{\sim}10eV$. In this paper, time-of-flight system is employed to measure the electrons energy with an enhanced energy resolution. The experimental result is compared with simulation results in the case of both linear (with retarding tube) and reflected TOF systems.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.100.1-100.1
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• 2015

중이온가속기에서 잔류기체 분자와 가속 이온의 충돌이 발생하면 이온빔 전류의 손실을 야기하는 직접적인 효과 외에 잔류 기체분자 중에서 전리된 이온들이 반발력에 의해 용기 벽에 부딪힐 때 표면에 흡착되어 있던 기체분자들을 충격탈리(stimulated desorption)시킨다. 더 심각한 경우는 산란된 고속 이온이 용기 벽과 충돌하면서 핵반응을 일으켜 방사화 시키거나 벽에서 다량의 기체를 방출시키는 것이다. 최악의 경우에는 고속이온의 에너지에 의해 용기벽이나 부품들이 열적인 손상을 입을 수도 있다. 현재 설계 및 연구개발이 진행중인 기초과학원(IBS) RISP (Rare Isotope Science Project)의 RAON 중이온가속기는 입사기에서 실험영역까지 각 부분의 진공도 조건이 일반적으로 10-8~10-9 mbar 대에 있어서 이온빔 전류의 손실이나 전리 이온들에 의한 충격탈리는 무시할 수도 있지만 고속이온의 기체방출 수율이 ~104 정도로 높은 것을 감안할 때 고속이온의 충격탈리에 의한 압력 증가가 감내할 수준인지 검토할 필요가 있다. 압력증가는 추가적인 손실을 유발하고 이것은 다시 압력을 상승시키는 진공 불안정성(vacuum instability)을 야기할 수 있다는 축면에서 조심하는 것이 좋다고 판단된다. 고속 중이온과 잔류기체 분자와의 충돌에서 이온이 손실되는 반응에는 쿨롬(coulomb) 산란과 전하교환(charge exchange)이 있는데 전자는 후자에 비해 일반적으로 1/10000 가까이 낮아서 무시할 수 있고, 전자 포획(electron capture) 또는 전자 손실(electron loss, 이온의 전리에 해당)로 대별되는 전하교환 반응이 이온 손실을 주도하는 것으로 알려져 있다. 이 연구에서는 다양한 전하교환 반응 단면적을 아우르는 비례칙(scaling law)을 사용하여 대표적인 중이온인 U33+ 및 U79+의 손실 및 잔류 기체의 전리율을 계산하고 충격탈리에 의한 표면방출 및 압력상승을 일차적으로 고려하여 진공도 조건의 타당성을 입증하려고 한다.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.9 no.8
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• pp.789-798
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• 1996

The double nitride layer Metal Nitride Oxide Semiconductor(MNOS) structures were fabricated by variating both gas ratio and nitride thickness, and by duplicating nitride deposited and one nitride layer MNOS structure to improve nonvolatile memory characteristics of MNOS structures by Low Pressure Chemical Vapor Deposition(LPCVD) method. The nonvolatile memory characteristics of write-in, erase, memory retention and degradation of Bias Temperature Stress(BTS) were investigated by the homemade automatic .DELTA. $V_{FB}$ measuring system. In the trap density double nitride layer structures were higher by 0.85*10$^{16}$ $m^{-2}$ than one nitride layer structure, and the AVFB with oxide field was linearly increased. However, one nitride layer structure was linearly increased and saturated above 9.07*10$^{8}$ V/m in oxide field. In the erase behavior, the hole injection from silicon instead of the trapped electron emission was observed, and also it was highly dependent upon the pulse amplitude and the pulse width. In the memory retentivity, double nitrite layer structures were superior to one nitride layer structure, and the decay rate of the trapped electron with increasing temperature was low. At increasing the number on BTS, the variance of AVFB of the double nitride layer structures was smaller than that of one nitride layer structure, and the trapped electron retention rate was high. In this paper, the double nitride layer structures were turned out to be useful in improving the nonvolatile memory characteristics.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics D
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• v.36D no.4
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• pp.48-56
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• 1999

In this paper, we have investigated experimentally the effects of initial oxygen concentration on oxygen pileup phenomenon and the diffusion of implanted impurities. 1.2 MeV $^{11}B^{+}$ and 2.2 MeV $^{31}P^{+}$ ions were implanted into p-type (100) Si wafers with a dose of 1${\times}10^{15}$ / $\textrm{cm}^2$. Secondary ion mass spectrometry(SIMS) measurements were carried out to obtain depth distribution profiles for implanted impurities and oxygen atoms after two-step annealing of $700^{\circ}C$(20 hours)+$1000^{\circ}C$(10 hours). Residual secondary defect distribution and annealing behabiour were also studied by cross-sectional transmission electron microscopy(TEM) observations. Oxygen pileup nearly $R_p$(projected range) were observed by SIMS measurements and considerable amount of residual secondary defect layer were observed by TEM observations. It can be seen that oxygen atoms are trapped at the secondary defects by the experimental results. Enhanced diffusions of boron and phosphorus to the bulk direction were observed with the increasing of initial oxygen concentration.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics D
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• v.36D no.6
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• pp.21-27
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• 1999

In this work, single-poly EEPROM was designed and fabricated by using standard $0.8{\mu}m$ CMOS process. From the results of programming and erasing characteristics, it was found that the programming time was smaller than 10ms and the erasing time was about 100ms. To reduce the erasing time, several erasing methods were performed. The S/D erasing method was used to improve the endurance characteristics which was degraded due to electron trapping in programming and erasing cycles. By using the S/D erasing method, the more improved endurance characteristics then conventional one was obtained.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.7 no.4
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• pp.306-313
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• 1998

The electrochromic $WO_3$thin films were prepared by using the electron-beam evaporatin technique. Flms prepared at a vacuum pressure of $10^{-4}$ mbar were found to be most stable during repeated potential cycles. The chemical stability of the film in aqueous solutions was also affected by the vacuum pressure during evaporation. The redox current and the optical properties of the degraded films were affected by the thickness of the film. The 5,000$\AA$-thick films were found to be most stable, undergoing the least degradation during the repeated coloring and bleaching cycles. The origin of the mechanism dominating the degradation during the repeated coloring and bleaching cycles was the accumulation of lithium in the film, which results in decreasing redox current. Tungsten oxide films with titanium content of about 10-15 mol% was found to be most stable, undergoing the least degradation during the repeated cycles. The origin of the mechanism dominating the least degradation during the repeated cycles was the reduction of lithium ion trapping sites in the films, which results in a increased durability.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.134-135
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• 2011

양자점은 전자와 양공을 3차원으로 속박 시키므로 기존의 bulk나 양자우물보다 양자점을 이용한 레이저 다이오드의 경우 낮은 문턱 전류, 높은 미분이득 및 온도 안전성의 장점이 있을 거라 기대되고 있다. 그러나, 양자점은 낮은 areal coverage 때문에 높은 속박효율을 얻지 못하고 있다. 이러한 양자점의 문제점을 해결하기 위해 양자점을 양자우물 안에 성장시켜 운반자들의 포획을 향상시키는 방법들이 연구되고 있다. 양자우물 안에 양자점을 넣으면 양자우물이 운반자들의 포획을 증가 시키고, 열적 방출도 억제하여 온도 안정성이 향상 되는 것으로 알려져 있다. 광통신 대역의 1.3 ${\mu}m$ 경우, GaAs계를 이용하여 InAs 양자점을 strained InGaAs 박막을 우물층으로 한 dot-in-a-well 구조의 연구는 몇몇 보고된 바 있다. 그러나 InP계를 사용하는 1.55 ${\mu}m$ 대역에서 dot-in-a-well구조의 연구는 아직 미미하다. 본 연구에서는 유기 금속 화학 증착법(metal organic chemical vapor deposition)을 이용하여 InP 기판 위에 InAs 양자점을 자발성장법으로 성장하였으며 dot-in-a-well 구조에서 우물층으로 1.35 ${\mu}m$ 파장의 $In_{0.69}Ga_{0.31}As_{0.67}P_{0.33}$ (1.35Q)를, 장벽층으로는 1.1 ${\mu}m$ 파장의 $In_{0.85}Ga_{0.15}As_{0.32}P_{0.68}$(1.1Q)를 사용하였다. 양자우물층과 장벽층은 모두 InP 기판과 격자가 일치하는 조건으로 성장하였다. III족 원료로는 trimethylindium (TMI)와 trimethylgalium (TMGa)을 사용하였으며 V족 원료 가스로는 $PH_3$ 100%, $AsH_3$ 100%를, carrier gas로는 $H_2$를 사용하였다. InP buffer층의 성장 온도는 640$^{\circ}C$이며 양자점 성장 온도는 520$^{\circ}C$이다. 양자점 형성은 원자력간 현미경(Atomic force microscopy)를 이용하여 확인하였으며, 박막의 결정성은 쌍결정 회절분석(Double crystal x-ray deffractometry)를 이용하여 확인하였다. 확인된 성장 조건을 이용하여 양자점 시료를 성장하였으며 광여기분광법(Photoluminescence)을 이용하여 광특성을 분석하였다. Fig. 1은 dot in a barrier 와 dot-in-a-well 시료의 성장구조이다. Fig. 1(a)는 일반적인 dot-in-a-barrier 구조로 InP buffer층을 성장하고 1.1Q를 100 nm 성장한 후 양자점을 성장하였다. 그 후 1.1Q 100 nm와 InP 100 nm로 capping하였다. Fig. 1(b)는 dot-in-a-well 구조로 InP buffer층을 성장하고 1.1Q를 100 nm 성장 후 1.35Q 우물층을 4 nm 성장하였다. 그 위에 InAs 양자점을 성장하였다. 그 후에 1.35Q 우물층을 4 nm 성장하고 1.1Q 100 nm와 InP 100 nm로 capping하였다. Fig. 2는 dot-in-a-barrier 시료와 dot-in-a-well 시료의 상온 PL data이다. Dot-in-a-barrier 시료의 PL 파장은 1544 nm이며 반치폭은 79.70 meV이다. Dot-in-a-well 시료의 파장은 1546 nm이며 반치폭은 70.80 meV이다. 두 시료의 PL 파장 변화는 없으며, 반치폭은 dot-in-a-well 시료가 8.9 meV 감소하였다. Dot-in-a-well 시료의 PL peak 강도는 57% 증가하였으며 적분강도(integration intensity)는 45%가 증가하였다. PL 데이터에서 높은 에너지의 반치폭 변화는 없으며 낮은 에너지의 반치폭은 8 meV 감소하였다. 적분강도 증가에서 dot-in-a-well 구조가 dot-in-a-barrier 구조보다 전자-양공의 재결합이 증가한다는 것을 알 수 있으며, 반치폭 변화로부터 특히 높은 에너지를 갖는 작은 양자점에서의 재결합이 증가 된 것을 알 수 있다. 이는 양자우물이 장벽보다 전자-양공의 구속력을 증가시키기 때문에 양자점에 전자와 양공의 공급을 증가시키기 때문이다. 따라서 낮은 에너지를 가지는 양자점을 모두 채우고 높은 에너지를 가지는 양자점까지 채우게 되므로, 높은 에너지를 가지는 양자점에서의 전자-양공 재결합이 증가되었기 때문이다. 뿐만 아니라 파장 변화 없이 PL peak 강도와 적분강도가 증가하고 낮은 에너지 쪽의 반치폭이 감소한 것으로부터 에너지가 낮은 양자점보다는 에너지가 높은 양자점에서의 전자-양공 재결합율이 급증하였음을 알 수 있다. 우리는 이와 같은 연구에서 InP계를 이용해 1.55 ${\mu}m$에서도 dot in a well구조를 성장 하여 더 좋은 특성을 낼 수 있으며 앞으로 많은 연구가 필요할 것이라 생각한다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.22 no.5
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• pp.250-256
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• 2013

It is described that the proton beam induces micro-size defects and electronic deep levels in luminescence Thin Film. Coincidence Doppler Broadening Positron Annihilation Spectroscopy (CDBPAS) and Positron lifetime Spectroscopy were applied to study of characteristics of a poly crystal samples. In this investigation the numerical analysis of the Doppler spectra was employed to the determination of the shape parameter, S-parameter value. The samples were exposed by 3.0 MeV proton beams with the intensities ranging between 0 to ${\sim}10^{14}$ particles. The S-parameter values decreased as increased the proton beam, that indicates the protons trapped in vacancies. Lifetime ${\tau}_1$ shows that positrons are trapped in mono vacancies. Lifetime ${\tau}_2$ is not changed according to proton irradiation that indicate the cluster vacancies of the grain structure.