• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제37권2호
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• pp.208-214
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• 2024

This reports the electrical properties of single-crystal β-gallium oxide (β-Ga₂O₃) vertical Schottky barrier diodes (SBDs) with a different guard ring structure. The vertical Schottky barrier diodes (V-SBDs) were fabricated with two types guard ring structures, one is with metal deposited on the Al₂O₃ passivation layer (film guard ring: FGR) and the other is with vias formed in the Al₂O₃ passivation layer to allow the metal to contact the Ga₂O₃ surface (metal guard ring: MGR). The forward current values of FGR and MGR V-SBD are 955 mA and 666 mA at 9 V, respectively, and the specific on-resistance (R_on,sp) is 5.9 mΩ·cm² and 29 mΩ·cm². The series resistance (R_s) in the nonlinear section extracted using Cheung's formula was 6 Ω, 4.8 Ω for FGR V-SBD, 10.7 Ω, 6.7 Ω for MGR V-SBD, respectively, and the breakdown voltage was 528 V for FGR V-SBD and 358 V for MGR V-SBD. Degradation of electrical characteristics of the MGR V-SBD can be attributed to the increased reverse leakage current caused by the guard ring structure, and it is expected that the electrical performance can be improved by preventing premature leakage current when an appropriate reverse voltage is applied to the guard ring area. On the other hand, FGR V-SBD shows overall better electrical properties than MGR V-SBD because Al₂O₃ was widely deposited on the Ga₂O₃ surface, which prevent leakage current on the Ga₂O₃ surface.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.193-199
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• 2019

본 연구에서는 TCAD 시뮬레이션을 사용하여 산화갈륨 ($Ga_2O_3$) 기반 수직형 쇼트키 장벽 다이오드 고전압 스위칭 소자의 항복전압 특성을 개선하기 위한 가드링 구조를 이온 주입이 필요 없는 간단한 플로팅 금속 구조를 활용하여 제안하였다. 가드링 구조를 도입하여 양극 모서리에 집중되던 전계를 감소시켜 항복전압 성능 개선을 확인하였으며, 이때 금속 가드링의 폭과 간격 및 개수에 따른 항복전압 특성 분석을 전류-전압 특성과 내부 전계 및 포텐셜 분포를 함께 분석하여 최적화를 수행하였다. N형 전자 전송층의 도핑농도가 $5{\times}10^{16}cm^{-3}$이고 두께가 $5{\mu}m$인 구조에 대하여 $1.5{\mu}m$ 폭의 금속 가드링을 $0.2{\mu}m$로 5개 배치하였을 경우 항복전압 2000 V를 얻었으며 이는 가드링 없는 구조에서 얻은 940 V 대비 두 배 이상 향상된 결과이며 온저항 특성의 저하는 없는 것으로 확인되었다. 본 연구에서 활용한 플로팅 금속 가드링 구조는 추가적인 공정단계 없이 소자의 특성을 향상시킬 수 있는 매우 활용도가 높은 기술로 기대된다.

• 공업화학
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• 제25권4호
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• pp.414-417
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• 2014

습식제련 기술을 통한 Ga의 재활용을 위해 고결정성 GaN으로 구성되어 있는 LED 공정스크랩의 침출 거동을 연구하였다. 고결정성 GaN은 산성 및 염기성 조건에서 매우 안정하여 침출이 어려운 물질로 알려져 있다. 따라서, 본 연구에서는 볼밀링을 통해 원료와 $Na_2CO_3$를 1:1 비율로 섞은 후 관상로를 이용해 $1000-1200^{\circ}C$에서 열처리 하여 산화물로의 상변화를 유도하였다. 열처리 결과로써, $1100^{\circ}C$에서 GaN은 약 73 wt%의 Ga을 포함하는 산화물로 상변화 되었다. 이러한 열처리 샘플은 $100^{\circ}C$ 4 M HCl에서 96%의 높은 침출률을 나타냈다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.203-203
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• 2015

Gallium Oxide (Ga2O3) has been widely investigated for the optoelectronic applications due to its wide bandgap and the optical transparency. Recently, with the development of fabrication techniques in nanometer scale semiconductor materials, there have been an increasing number of extensive reports on the synthesis and characterization of Ga2O3 nano-structures such as nano-wires, nano-belts, and nano-dots. In contrast to typical vapor-liquid-solid growth mode with metal catalysts to synthesis 1-dimensional nano-wires, there are several difficulties in fabricating the nano-structures by using sputtering techniques. This is attributed to the fact that relatively low growth temperatures and higher growth rate compared with chemical vapor deposition method. In this study, Ga2O3 nanowires (NWs) were synthesized by using radio-frequency magnetron sputtering method. The NWs were then coated by Au thin films and annealed under Ar or N2 gas enviroment with no supply of Gallium and Oxygen source. Several samples were prepared with varying the post annealing parameters such as gas environment annealing time, annealing temperature. Samples were characterized by using XRD, SEM, and PL measurements. In this presentation, the details of fabrication process and physical properties of branched Ga2O3 NWs will be reported.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.1270_1271
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• 2009

In this research, gallium-incorporated zinc oxide (ZnO:Ga) thin films have been used as a coating material for enhancing the field-emission property of CNT-emitters. Multi-walled CNTs were directly grown on conical-type ($250{\mu}m$ in diameter) metal-tip substrates at $700^{\circ}C$ by inductively coupled plasma-chemical vapor deposition (ICP-CVD). The pulsed laser deposition (PLD) technique was used to produce 5wt% gallium-doped ZnO (5GZO) films with very low stress. The structural properties of ZnO and 5GZO coated CNTs were characterized by Raman spectroscopy. Field emission scanning electron microscopy (FESEM) and high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) were also used to monitor the variation in the morphology and microstructure of CNTs before and after 5GZO-coating. The measurement of the field emission characteristics showed that the emitter that coated the 5GZO (10nm) on CNTs exhibited the best performance: a maximum emission current of $325{\mu}A$, a threshold field of 2.2 V/${\mu}m$.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.1592-1596
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• 2010

IGZO (indium gallium zinc oxide) 박막트랜지스터는, 활성층 채널의 폭과 길이의 비가 고정된 경우에도, 채널 길이가 길어지면 게이트전압에 대한 드레인 전류의 특성곡선이 양의 전압 방향으로 이동하고 전계효과이동도는 낮아졌다. 채널의 길이와 폭이 고정된 상태에서는, 드레인이 전압 높은 경우에 전계효과이동도가 낮고 문턱아래 기울기가 큰 특성을 보였다. 이러한 현상은 IGZO 채널층의 일함수가 커서 소스/드레인 전극과 채널층의 접합부 띠굽음이 규소반도체의 경우와 반대방향으로 나타나는 것에 기인하는 것으로 해석된다.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2009년도 9th International Meeting on Information Display
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• pp.546-549
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• 2009

In this paper, we investigated the effects of different source/drain (S/D) electrode materials in thin film transistors (TFTs) based on indium-gallium-zinc oxide (IGZO) semiconductor. A transfer length and effective resistances between S/D electrodes and amorphous IGZO thin-film transistors were examined. Intrinsic TFT parameters were extracted by the transmission line method (TLM) using a series of TFTs with different channel lengths measured at a low drain voltage. The TFTs fabricated with Cu S/D electrodes showed the lowest contact resistance and transfer length indicating good ohmic characteristics, and good transfer characteristics with a field-effect mobility (${\mu}_{FE}$) of 10.0 $cm^2$/Vs.

• 한국진공학회지
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• 제20권4호
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• pp.271-275
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• 2011

본 논문은 고휘도 발광소자의 특성을 높이기 위한 p-GaN 박의 홀농도 향상을 연구하였다. 우리는 metal organic chemical vapor deposition 법을 이용하여 Antimony (Sb)가 p-GaN의 홀농도 향상에 도움을 주는 것을 확인하였다. Atomic force microscope 측정을 통해 Sb가 계면활성제처럼 역할을 함으로써 p-GaN의 2차원 성장이 촉진됨을 알 수 있었다. 또한 X-ray diffraction 결과 [002] 면과 [102] 면의 반폭치가 Sb 도핑과 함께 줄어드는 것을 통해 Edge과 Screw 전위의 감소와 photoluminescence 결과에서 450~500 nm 청색 파장 영역에서 발광의 세기가 현저히 줄어드는 것으로 보아 질소 공극이 감소되는 것이 홀농도 향상의 주된 원임임을 알 수 있었다. Trimethylantimony가 10 ${\mu}mol/min$일 때 홀농도는 최대가 되었고 그때 홀농도는 $5.4{\times}10^{17}cm^{-3}$이었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1235-1236
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• 2015

This paper reports hyperelastically stretchable strain gauges based on liquid metal (eutectic gallium-indium;EGaIn) and a platinum-catalyzed silicone elastomer ($Ecoflex^{TM}$). A custom liquidmetal patterning setup was operated to fabricate liquidmetal straingauge on flexible substrate. The printed strain gauges were tested under cyclic uniaxial stretching, twisting, even bending of human finger. By engineering the orientation of solid wires placed over two terminals of t he printed liquid metal resistor, we stably achieved the stretchability of ~800 % which is the highest value reported so far, to the best of our knowledge.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제17권4호
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• pp.235-237
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• 2016

Oxide/metal/oxide (OMO) thin films were fabricated using amorphous indium-gallium-zinc-oxide (a-IGZO) and an Ag metal layer on a glass substrate at room temperature. The optical and electrical properties of the a-IGZO/Ag/a-IGZO samples changed systemically depending on the thickness of the Ag layer. The transmittance in the visible range tends to decrease as the Ag thickness increases while the resistivity, carrier concentration, and Hall mobility tend to improve. The a-IGZO/Ag (13 nm)/a-IGZO thin film with the optimum Ag thickness showed an average transmittance (T_av) of 71.7%, resistivity of 6.63 × 10⁻⁵ Ω·cm and Hall mobility of 15.22 cm²V⁻¹s⁻¹.