• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제8권2호
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• pp.176-183
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• 1995

The present work is concerned with the switching conduction characteristics of PI LB films in metal insulator metal sandwiches. By applying various DC voltage bias to MIM junctions, conduction characteristics of junctions can be changed between the high-voltage low-current(off) condition, the low-voltage high-current (on) condition and the medium(mid) condition. Switching conduction characteristics can be also observed in MIM junctions employing some aromatic compounds as insulators. Switching conduction characteristics is assumed to be owing to the existence of aromatic rings, space charge in films, impurities on metal-insulator interface, and difference in work functions of base and top electrodes metal. To study the conduction process of on, off, and mid conductions, we measured I-V, d$^{2}$V/d I$^{2}$-V characteristics of junctions with several different top electrodes under various temperatures. Small conductance changes of junctions can be measured by observing the second derivative, d$^{2}$V/dI$^{2}$, of I-V curve. A dynamical technique is used to get the second derivatives. That is, a finite modulation of the current is applied to the junctions and the second harmonic of the voltage is detected.

• 한국표면공학회지
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• 제50권5호
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• pp.352-359
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• 2017

The growth of nanocrystalline diamond films on a p-type poly silicon substrate was studied using microwave plasma chemical vapor deposition method. A 6 mm thick poly silicon plate was mirror polished and scratched in an ultrasonic bath containing slurries made of 30 cc ethanol and 1 gram of diamond powders having different sizes between 5 and 200 nm. Upon diamond deposition, the specimen scratched in a slurry with the smallest size of diamond powder exhibited the highest diamond particle density and, in turn, fastest diamond film growth rate. Diamond deposition was carried out applying different DC bias voltages (0, -50, -100, -150, -200 V) to the substrate. In the early stage of diamond deposition up to 2 h, the effect of voltage bias was not prominent probably because the diamond nucleation was retarded by ion bombardment onto the substrate. After 4 h of deposition, the film growth rate increased with the modest bias of -100 V and -150 V. With a bigger bias condition(-200 V), the growth rate decreased possibly due to the excessive ion bombardment on the substrate. The film grown under -150V bias exhibited the lowest contact angle and the highest surface roughness, which implied the most hydrophilic surface among the prepared samples. The film growth rate increased with the apparent activation energy of 21.04 kJ/mol as the deposition temperature increased in the range of $300{\sim}600^{\circ}C$.

• 한국진공학회지
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• 제6권4호
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• pp.348-353
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• 1997

DC saddle-field plasma enhanced chemical vapor deposition(PECVD) 장치를 이용 하여 상온에서 p-type Si(100) 기판위에 hydrogenated amorphous carbon(a-C:H) 박막을 증 착하고 기판의 bias 전압 변화에 따른 박막의 미세구조 변화와 광학적 특성을 연구하였다. 본 실험시 CH4 가스의 유량은 5sccm, 진공조의 $CH_4$ 가스압력은 90mtorr로 일정하게 유지 하였으며 기판의 bias 전압($V_s$)은 0V에서 400V까지 변화시켰다. Rutherford backscattering spectroscopy(RBS)와 elastic recoil detection(ERD) 측정결과 증착된 a-C:H박막의 증착율은 $V_s$=0V에서 $V_s$=400V로 증가함에 따라 45$\AA$/min에서 5$\AA$/min으로 크게 감소하였지만 박막 내의 수소 함유량은 15%에서 52%까지 크게 증가하였다. a-C:H박막내의 수소 함유량이 증 가함에 따라 a-C:H박막은 sp3CH3구조의 polymer like carbon(PLC) 구조로 변환되는 것을 FT-IR로 확인하였으며 Raman 측정 결과 $V_s$=100V와 $V_s$=200V에서 증착한 a-C:H 박막에서 만 C-C결합에 의한 disorder 및 graphite peak를 볼 수 있었다. Photoluminescence(PL) 측 정 결과 $V_s$=200V까지는 기판의 bias 전압이 증가함에 따라 PL세기는 증가하였으나 그 이 상의 인가전압에서는 PL세기가 점점 감소하였다. 특히 $V_s$=200V에서 제작한 a-C:H박막의 PL특성은 상온에서도 눈으로 보일 만큼 우수한 발광 특성을 보였으며, 기판 bias전압이 증 가함에 따라 PL peak 위치가 청색으로 편이하는 경향을 보였다. 이러한 발광 세기의 변화 는 $V_s$=0V부터 $V_s$=200V까지는 기판의 bias전압이 증가함에 따라 상대적으로 박막의 표면에 충돌하는 이온에너지의 감소로 인해 a-C:H박막내에 비발광 중심으로 작용하는 dangling bond가 감소하여 발광의 세기가 증가하였으며 $V_s$=300V이상에서는 박막내의 수소 함유량이 증가함에 따라 dangling bond수는 감소하나 발광 중심으로 작용하는 탄소간의 $\pi$결합을 포 함하는 cluster가 줄어들어 PL세기가 감소한 것으로 생각된다.

• 전기전자학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.392-397
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• 2016

본 논문에서는 투명 전극용 ITO(Indium Tin Oxide) 박막의 성막 조건을 알아내기 위하여 DC(Direct Current) 마그네트론 스퍼터를 사용해 증착된 ITO 박막의 특성을 분석하였다. 실험 조건은 1~3[mTorr] 분위기압으로 조절하고 인가전압은 260~330[V]로 10[V]씩 스텝을 주어 실험을 진행하였다. 증착된 박막의 투과율, 굴절률 및 표면과 단면 형상을 자외선-가시광선 분광광도계, 타원편광분석기와 주사전자현미경으로 측정하였다. ITO 성막 조건 1~2[mTorr] 분위기압에서 300[V] 정도의 전압이 투과율이 90[%] 이상으로 우수하고 굴절률이 2이상 이였다. 따라서 높은 투명 전도성 전극을 만들기에 적절한 조건임을 확인하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권9호
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• pp.813-817
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• 2002

Magnetoelectric(ME) laminate composites of $Pb(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3-PbTiO_3 (PMN-PT)$ and Terfenol-D were prepared by sandwiching single crystals of PMN-PT between Terfenol-D disks. The magnetoelectric voltage coefficient (dE/dH) of the composite was determined to be 10.30 V/cm${\cdot}$Oe, at 1 kHz and under a dc magnetic bias of 0.4 T. The value of dE/dH is ∼80 times higher than either that of naturally occurring magnetoelectrics or artificially-grown magnetoelectric composites. This superior magnetoelectric voltage coefficient is attributed to the high piezoelectric voltage constant as well as the high elastic compliance of PMN-PT single crystal and the large magnetostrictive response of Terfenol-D.

• 한국진공학회지
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• 제12권2호
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• pp.136-143
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• 2003

본 논문은 비질량분리형 이온빔증착법에 이용하기 위한 고순도의 고주파 스퍼터타입 이온소스에 대한 특성을 평가했다. 고주파 구리 코일과 고순도 (99.9999 %)의 구리 타겟으로 이루어진 이온소스에 대한 기본적인 특성과 ULSI금속배선용 구리 박막으로의 응용가능성에 대해서 고찰하였다. 구리 타겟에 걸어주는 전압에 따른 구리 타겟에 흐르는 전류 특성을 고주파 전원 또는 아르곤 가스 압력을 변화시키면서 특성을 평가한 후 구리박막제작을 위한 조건에 대해서 고찰하였다. 박막 증착을 위한 기본적인 조건으로써, 타겟의 전압 -300 V와 고주파 전원 240 W, 그리고 아르곤 압력 9 Pa이 정해졌으며, 이 같은 조건에서 기판 바이어스 -50 V에서 증착된 구리 박막의 비저항값은 1.8 $\pm$ 0.1 $mu\Omega$cm로 이는 구리 벌크의 저항값(1.67 $\pm$ 0.1 $\mu\Omega$cm)에 근접한 값임을 알 수 있었다.

• 한국진공학회지
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• 제9권3호
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• pp.290-295
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• 2000

KAIST-TOKAMAK에서 재현성이 좋은 저항가열 플라즈마를 발생시키는데 필요한 전이온화(pre-ionization)에 응용하기 위해 2.45 GHz 마그네트론을 사용하여 간편한 마이크로파 발생장치를 개발하였다. 장치에 사용한 마그네트론은 출력 500 W, 주파수 2.45 GHz이며, 일반적인 가정용 전자오븐(microwave oven)에 사용된다. 기존의 가정용 마그네트론은 음극(cathode)과 양극(anode)사이에 걸리는 고전압이 60 Hz의 주기를 갖기 때문에 약 16ms마다 약 8 ms 동안만 주기적으로 마이크로파를 발생한다. 이 마그네트론을 사용하여 토카막 전이온화에 충분할 정도로 연속적으로 발생되는 마이크로파를 얻기 위해서 음극과 양극사이에 개량된 회로로 리플전압이 작은 DC 고전압(5 kV 1 A)을 인가하였다. 본 논문에서는 주기적으로 생성.소멸하는 ECH 플라즈마와 연속적인 ECH 플라즈마를 발생시켜 랑뮈어탐침과 광증배관(PMT)을 이용한 이온 포화전류와 $H_\alpha$/ 방출(emission)을 측정하여 마이크로파 발생장치의 특성을 조사하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.619-628
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• 2019

본 논문에서는 진성난수 생성기를 위한 베타선 센서를 설계하였다. PMOS 피드백 트랜지스터의 게이트를 DC 전압으로 바이어스하는 대신 PMOS 피드백 트랜지스터에 흐르는 전류가 PVT 변동에 둔감하도록 설계된 전류 바이어스 회로를 mirroring하게 흐르도록 하므로 CSA의 signal voltage의 변동을 최소화하였다. 그리고 BGR (Bandgap Reference) 회로를 이용하여 공급된 정전류를 이용하여 신호 전압을 VCOM 전압 레벨까지 충전하므로 충전 시간의 변동을 줄여 고속 감지가 가능하도록 하였다. 0.18㎛ CMOS 공정으로 설계된 베타선 센서는 corner별 모의실험 결과 CSA 회로의 최소 신호전압과 최대 신호전압은 각각 205mV와 303mV이고, pulse shaper를 거친 출력 신호를 비교기의 VTHR (Threshold Voltage) 전압과 비교해서 발생된 펄스의 최소와 최대 폭은 각각 0.592㎲와 1.247㎲로 100kHz의 고속 감지가 가능한 결과가 나왔으며, 최대 100Kpulse/sec로 계수할 수 있도록 설계하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.10-18
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• 2014

새로운 주파수 가변 이중 대역 안테나를 제안한다. 기존의 기판집적형 도파관(SIW: Substrate-Integrated Waveguide)에 비하여 1/8 크기를 갖는, 전기적으로 작은 1/8차 기판집적형 도파관(EMSIW: Eighth-Mode Substrate-Integrated Waveguide) 공진기 구조를 이용하여 전기적으로 작은 크기의 안테나를 설계하였다. 설계한 EMSIW 안테나 표면에 상보적 분할 링 공진기(CSRR: Complementary Split Ring Resonator) 구조를 추가적으로 탑재하여 이중 대역에서 동작할 수 있게 하였다. EMSIW와 CSRR 구조는 각각 1.575 GHz(GPS), 2.4 GHz 대역(WLAN) 주파수 대역을 만족시킬 수 있어 이중 공진 특성을 만족하였다. 기본적으로 CSRR은 대역폭이 좁기 때문에 Varactor 다이오드를 탑재시켜 주파수를 2.4 GHz에서 2.5 GHz까지 연속적으로 가변할 수 있게 하였다. 그에 따라 WLAN 표준에서 사용하고 있는 채널 선택 기능 또한 구현할 수 있다. Varactor 다이오드에 따라 EMSIW의 공진은 독립적으로 고정되어 GPS 주파수 수신을 안정적으로 유지할 수 있도록 설계하였다. 결과적으로 DC 바이어스 전압을 11.4 V에서 30 V로 변경함에 따라 GPS 대역 주파수는 고정되어 있고, WLAN 대역의 공진 주파수가 2.38 GHz에서 2.5 GHz까지 연속적으로 변화한다. 시뮬레이션, 측정값 사이에 반사 손실, 방사 패턴 특성이 잘 일치함을 관찰할 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권6호
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• pp.1-6
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• 2010

본 논문에서는 고출력 고이득 특성을 갖는 고전자이동도 트랜지스터 (high-electron mobility transistor, HEMT)를 구현하기 위하여 계단형 구조의 게이트 전극을 갖는 AlGaN/GaN HEMT를 제안하였고, 소자의 DC 특성의 향상 가능성을 확인하기 위하여 단일 게이트 전극을 갖는 HEMT 및 field-plate 구조의 게이트 전극을 갖는 HEMT 소자와의 특성을 비교 분석하였다. 상용 시뮬레이터를 통해 시뮬레이션 결과, 본 연구에서 제안한 계단형 구조의 게이트 전극을 갖는 AlGaN/GaN HEMT는 드레인 전압의 인가 시, 소자의 내부에서 발생하는 전계가 단일 게이트 전극을 갖는 HEMT에 비해 약 70% 정도 감소하는 특성을 갖는 것을 확인하였고, 전달이득 (transconductance, $g_m$) 특성 역시 단일 게이트 전극구조의 HEMT나 field-plate 구조를 삽입한 HEMT에 비해 약 11.4% 정도 향상된 우수한 DC 특성을 갖는 것을 확인하였다.