• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.292-292
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• 2011

TFT (Thin Film Transistor)에서 공정을 단순화 시키고, 가격을 하락시키기 위해서는 Poly-Si을 대체할 물질이 필요하다. 이 연구에서는 Chalcogenide Material의 하나인 GeTe 박막을 이용하여 TFT Channel으로 사용 가능한 물질인지 알아보기 위하여 Post-Annealing을 한 뒤, 상 변화에 따른 박막의 저항 변화, Carrier Concentration (cm-3)과 Mobility (cm2V-1s-1)의 변화를 알아보았다. Sputtering을 이용하여 증착한 GeTe 100 nm Thin Film 위에 Sputtering을 이용하여 SiO2 5 nm를 Capping Layer로 증착한 후, Post-Annealing을 200$^{\circ}C$, 300$^{\circ}C$, 400$^{\circ}C$, 500$^{\circ}C$로 온도를 변화 시키며 진행하였고, 이로 인하여 GeTe Thin Film에 외부의 영향을 최소화 하였다. 먼저 GeTe Thin Film의 Sheet Resistance를 측정한 결과는 300$^{\circ}C$ 까지 낮은 Sheet Resistance의 거동을 보이며 반면, 400$^{\circ}C$ 이상이 되면 높은 Sheet Resistance의 거동을 보인다. Hall Measurement를 통해, Carrier Concentration과 Mobility를 알아보았다. Carrier Concentration은 온도가 증가하면 1E+19에서 1E+21 까지 증가하며, Mobility는 감소하는 경향을 보인다. 500$^{\circ}C$ Post-Annealed GeTe Thin Film에서는 Resistivity가 상당히 높아 4 Point Probe (Range : 1 mohm/sq~2 Mohm/sq)로 측정이 불가능하다. XRD로 GeTe Thin Film을 분석한 결과 as-grown, 200$^{\circ}C$, 300$^{\circ}C$에서는 Cubic의 결정 구조를 보이며, Sheet Resistance가 급격히 증가한 400$^{\circ}C$, 500$^{\circ}C$에서는 Rhombohedral의 결정구조를 보인다. GeTe Thin Film은 400$^{\circ}C$ 이상의 Post-Annealing 온도에서 cubic 구조에서 Rhombohedral 구조로 상 변화가 일어난다. 위 결과를 통해, 결정 구조의 변화가 GeTe Thin Film의 저항, Carrier Concentration과 Mobility에 밀접한 영향이 미치는 것을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제29권7호
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• pp.400-403
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• 2016

The resistive memory switching characteristics of resistive random access memory (ReRAM) using the amorphous GeSe thin film have been demonstrated at Al/Ti/GeSe/$n^+$ poly Si structure. This ReRAM indicated bipolar resistive memory switching characteristics. The generation and the recombination of chalcogen cations and anions were suitable to explain the bipolar switching operation. Space charge limited current (SCLC) model and Poole-Frenkel emission is applied to explain the formation of conductive filament in the amorphous GeSe thin film. The results showed characteristics of stable switching and excellent reliability. Through the annealing condition of $400^{\circ}C$, the possibility of low temperature process was established. Very low operation current level (set current: ~ ${\mu}A$, reset current: ~ nA) was showed the possibility of low power consumption. Particularly, $n^+$ poly Si based GeSe ReRAM could be applied directly to thin film transistor (TFT).

• 한국결정성장학회지
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• 제7권4호
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• pp.578-588
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• 1997

RTCVD법으로 $SiH_4$과 $GeH_4$ 가스를 이용하여 oxidized Si 위에 SiH$_4$: $GeH_4$ flow ratio(1 : 0.1~2 : 1), 증착온도(400~$600^{\circ}C$) 그리고 증착압력(1~50 torr)인 조건에서 다결정 $Si_{1-x}Ge_x$박막을 증착하여, 증착변수 변화에따른 $Si_{1-x}Ge_x$ 박막의 Ge 조성 변화와, Ge 조성이 증착속도에 미치는 영향 등에 대해 살펴보았다. 실험결과, 증착온도와 Ge 조성 증가에따라 증착속도는 증가하였으나 증착온도 증가에따라 Ge 조성이 감소하였다. 또한 증착압력 변화에따른 증착속도와 Ge조성 변화는, 증착압력 10 torr까지는 거의 직선적으로 증가하였으나 그이상에서는 서서히 증가함을 알 수 있었다. 이와같이 10 torr 이상의 증착압력에서 증착속도가 서서히 증가하는것은 물질전달 속도에 비해 표면반응 속도가 늦어져 나타난 현상으로 생각된다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제30권2호
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• pp.86-90
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• 2017

This work reports the phase-change behavior and thermal stability of doped GeSbTe/GeSbTe bilayers. We prepared the bilayers using RF sputtering, and annealed them at annealing temperature ranging from $100^{\circ}C$ to $400^{\circ}C$. The sheet resistance of the bilayer decreased and saturated with increasing annealing temperature, and the saturated value was close to that of pure GeSbTe film. The surface of the bilayer roughened at $400^{\circ}C$, which corresponds to the surface roughening of doped GeSbTe film. Mixed phases of face-centered cubic and hexagonal close-packed crystalline structures were identified in the bilayers annealed at elevated temperature. These results indicate that the phase-change behavior of the bilayer depends on the concurrent phase-transitions of the two GeSbTe-based films. The dopants in the doped GeSbTe film were diffused out at annealing temperatures of $300^{\circ}C$ or higher, which implies that the thermal stability of the bilayer should be considered for its application in phase-change electronic devices.

• 한국재료학회지
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• 제18권6호
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• pp.302-306
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• 2008

Polycrystalline germanium (Ge) thin films were grown by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) using tetra-allyl germanium [$Ge(allyl)_4$], and germane ($GeH_4$) as precursors. Ge thin films were grown on a $TiN(50nm)/SiO_2/Si$ substrate by varying the growth conditions of the reactive gas ($H_2$), temperature ($300-700^{\circ}C$) and pressure (1-760Torr). $H_2$ gas helps to remove carbon from Ge film for a $Ge(allyl)_4$ precursor but not for a $GeH_4$ precursor. $Ge(allyl)_4$ exhibits island growth (VW mode) characteristics under conditions of 760Torr at $400-700^{\circ}C$, whereas $GeH_4$ shows a layer growth pattern (FM mode) under conditions of 5Torr at $400-700^{\circ}C$. The activation energies of the two precursors under optimized deposition conditions were 13.4 KJ/mol and 31.0 KJ/mol, respectively.

• 한국재료학회지
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• 제4권4호
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• pp.416-427
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• 1994

비정질 $SiO_{2}$위에서 증착시킨 $Si_{1-x}Ge_x$합금의 증착온도에 따른 결정성, 미세구조와 조성의 균일성을 X선 회절법과 투과 전자현미겨으로 조사하였고, $Si_{1-x}Ge_x/Sio_2$계면을 고분해능 투과 전자현미경을 이용하여 원자단위로 관찰하였다. Ge의 몰분율을 0.3으로 놓고 증착온도를 $300^{\circ}C,400^{\circ}C,500^{\circ}C,600^{\circ}C,700^{\circ}C$로 변화시키며 Si-MBE로 증착된 박막은 , 분석 결과 $300^{\circ}C$에서는 비정질상만이 존재하였고 $400^{\circ}C$에서는 결정상과 비정질상이 공존하고 있었다. 두상은 $SiO_2$위에 함께 증착되었으나 초기 성장에서는 비정질상이 주로 성장되었으며 박막의 두께가 비정질층이 관찰되었다. $600^{\circ}C$이상에서는 결정상으로만 증착되었다. 증착된 다결정상은 주상성장을 하였다. 증착된 박막의 조성은 중착온도에 관계없이 균일하였으며, $Si_{1-x}Ge_x/Sio_2$계면은 다결정상이나 비정질상에 관계없이 평탄하였다.

• 한국진공학회지
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• 제10권2호
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• pp.219-224
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• 2001

N형 InGaAs에 대한 Pd/Ge/Ti/Pt 오믹 접촉 특성을 조사하였다. $450^{\circ}C$까지의 급속 열처리에 의해 우수한 오믹 특성을 나타내어 $400^{\circ}C$, 10초의 급속 열처리 조건에서 최저 $3.7\times10^{-6}\; \Omega\textrm{cm}^2$ 의 접촉 비저항을 나타내었다. 이는 열처리에 의해 생성된 Pd-Ge계 화합물의 형성 및 Ge의 InGaAs 표면으로의 확산과 관련이 있었다. 그러나 열처리 시간을 연장할 경우 접촉 비저항이 $low-10^5\; \Omega\textrm{cm}^2$로 약간 증가하였다. 고온 열처리 후에도 오믹 재료와 InGaAs의 평활한 계면을 유지하면서 우수한 오믹 특성을 나타내어, 화합물 반도체 소자의 오믹 접촉으로 충분히 응용 가능하다고 판단된다.

• 한국자기학회지
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• 제19권3호
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• pp.85-88
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• 2009

다결정 $Ge_{1-x}Mn_x$ 박막의 자기적 상들에 관한 연구가 이루어졌다. Molecular beam epitaxy(MBE) 장비를 이용해 $400^{\circ}C$ 에서 $Ge_{1-x}Mn_x$ 박막을 성장시켰다. $Ge_{1-x}Mn_x$ 박막의 캐리어 유형은 P타입 이였고, 전기 비저항 값은 $4.0{\times}10^{-2}{\sim}1.5{\times}10^{-4}ohm-cm$이었다. 자기적인 특성과 미세구조의 분석에 기초하여 $Ge_{1-x}Mn_x/SiO_2$/Si(100) 박막에 310 K 이내의 큐리에온도를 지닌 강자성의 $Ge_3Mn_5$ 상이 형성되었음을 알 수 있었다. 게다가, $Ge_3Mn_5$ 상이 형성된 $Ge_{1-x}Mn_x$ 박막은 20 K, 9 T의 자기장에서 약 9%의 음의 자기저항을 보였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제31권5호
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• pp.320-323
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• 2018

SiGe thin films were deposited by remote plasma enhanced chemical vapor deposition (RPE-CVD) at $400^{\circ}C$ using $SiH_4$ or $SiCl_4$ and $GeCl_4$ as the source of Si and Ge, respectively. The growth rate and the degree of crystallinity of the fabricated films were characterized by scanning electron microscopy and Raman analysis, respectively. The optical and electrical properties of SiGe films fabricated using $SiCl_4$ and $SiH_4$ source were comparatively studied. SiGe films deposited using $SiCl_4$ source showed a lower growth rate and higher crystallinity than those deposited using $SiH_4$ source. Ultraviolet and visible spectroscopy measurement showed that the optical band gap of SiGe is in the range of 0.88~1.22 eV.

• 한국진공학회지
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• 제4권S1호
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• pp.178-184
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• 1995

SiO2 위에 as-dep. 비정질 Si1-xGex 합금박막을 증착하기 위하여 Si2H6 와 GeH4 가스를 사용한 저압 화학 기상증착(LPCVD)에 관하여 연구하였다. 증착온도는 $400-500^{\circ}C$였으며, 공정압력은 0.5-1Torr 였다. 박막내의 Ge 함량은 온도 및 증착가스의 유량이 일정하면 공정압력이 증가함에 따라 증가하였고, 공정압력 및 증착가스의 유량이 일정하면 증착온도에 관계없이 일정하였다. 일정한 Si2H6가스의 표면반응은 박막내의 Ge 원자에 의해 촉진됨을 알 수 있었다. 조성이 일정한 Si1-xGex 박막의 증착속도는 증착온도 증가에 따라 Arrhenius 형태로 증가하여, Si, Si0.84Ge0.16,Si0.69Ge0.31박막증착의 활성화에너지는 각각 1.5, 1.13, 1 eV로서 박막내의 Ge함량이 증가함에 따라 활성화 에너지는 감소하였다.