• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.109.1-109.1
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• 2015

Understanding the reaction mechanisms and structures underlying the adsorption of biomolecules on semiconductors is important for functionalizing semiconductor surfaces for various bioapplications. Herein, we describe the characteristic behavior of a primary nucleobase adsorbed on the semiconductor Ge(100). The adsorption configuration of guanine, a primary nucleobase found in DNA and RNA, on the semiconductor Ge(100) at an atomic level was investigated using scanning tunneling microscopy (STM) and density functional theory (DFT) calculations. When adsorbed on Ge(100) at room temperature, guanine appears dark in STM images, indicating that the adsorption of guanine on Ge(100) occurs through N-H dissociation. In addition, DFT calculations revealed that "N(1)-H dissociation through an O dative bonded structure" is the most favorable adsorption configuration of all the possible ones. We anticipate that the characterization of guanine adsorbed on Ge(100) will contribute to the development of semiconductor-based biodevices.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.16 no.8
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• pp.657-662
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• 2003

This paper presents a new fabrication method of selective SiGe epitaxial growth at 650 $^{\circ}C$ on (100) silicon wafer with oxide patterns by reduced pressure chemical vapor deposition. The new method is characterized by a cyclic process, which is composed of two parts: initially, selective SiGe epitaxy layer is grown on exposed bare silicon during a short incubation time by SiH$_4$/GeH$_4$/HCl/H$_2$system and followed etching step is achieved to remove the SiGe nuclei on oxide by HCl/H$_2$system without source gas flow. As a result, we noted that the addition of HCl serves not only to reduce the growth rate on bare Si, but also to suppress the nucleation on SiO$_2$. In addition, we confirmed that the incubation period is regenerated after etching step, so it is possible to grow thick SiGe epitaxial layer sustaining the selectivity. The effect of the addition of HCl and dopants incorporation was investigated.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• v.16 no.3
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• pp.299-304
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• 2012

A high angular tolerance spectral filter was realized incorporating an etalon, which consists of a $TiO_2$ cavity sandwiched between a pair of Ag/Ge mirrors. The effective angle was substantially extended thanks to the cavity's high refractive index. The device was created by embedding a 313-nm thick $TiO_2$ film in 16-nm thick Ag/Ge films through sputtering, with the Ge layer alleviating the roughness and adhesion of the Ag layer. For normal incidence, the observed center wavelength and transmission were ~900 nm and ~60%, respectively; throughout the range of $50^{\circ}$, the relative wavelength shift and transmission variation amounted to only ~0.06 and ~4%, respectively.

• Journal of the Korean institute of surface engineering
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• v.29 no.5
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• pp.407-414
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• 1996

We have investigated the effects of H atoms on thin film growth processes and surface reactions. In the oxidation of Si, Si surfaces are passivated against the $O_2$ adsorption by terminating dangling bonds with H atoms. Moreover, the existence of Si-H bonds on Si(100) surfaces enhances the structural relaxation of Si-O-Si bonds due to a charge transfer from Si-Si back bonds. In the heteroepitaxial growth of a Si/Ge/Si(100) system, H atoms suppress the segregation of Ge atoms into Si overlayers since the exchange of Ge atoms with Si atoms bound with H must be accompanied with breaking of Si-H bonds. However, 3-dimensional island growth is also promoted by atomic H irradiation, which is considered to result from the suppression of surface migration of adsorbed reaction species and from the lowering of step energies by the H termination of dangling bonds.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.49 no.1
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• pp.43-47
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• 2012

Electromigration in molten $Ge_2Sb_2Te_5$ (GST) was characterized using pulsed DC stress to an isolated line structure. When an electrical pulse was applied to the GST, GST lines were melted by Joule heating, and Ge and Sb atoms migrate to the cathode, whereas Te atoms migrate to the anode. This elemental separation in the molten GST was caused by an electrostatic force-induced electromigration. The effects of O-, N-, and Bi-doping on the electromigration were also investigated, and atomic mobility changes by the doping were investigated by quantifying $DZ^*$ values. The Bi -doping did not affect the $DZ^*$ values of the constituent atoms in the molten GST, but the D$DZ^*$ values decreased by O-doping and N-doping.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.39 no.2
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• pp.210-215
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• 2002

Optical Band-pass Filter(BPF) for the selected wavelength of 4300 nm was designed and fabricated on Si wager by alternately depositing Ge and $SiO_2$ thin layers by an electron beam evaporation technique. The fabricated BPF showed the optical transmittance characteristics of 58.2% with FWHM(Full Width at Half Maximum) of 204 nm at 4300 nm, but showed the transmittance less than 5% due to the reflectance over all the wavelength ranges except 4300 nm band. The $CO_2$ sensitivity of BPF was investigated with the transmittance as a function of $CO_2$ gas concentration using a sensing cell attached to FT-IR instrument. The transmittance of BPF was almost linearly decreased with increasing of $CO_2$ concentration in the range of from 500 to 5000 ppm. The sensing structure using double BPFs showed higher slop of transmittance vs $CO_2$ concentration, and thus higher gas sensitivity than that using a single BPF, even though the former had relatively lower transmittance.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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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.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1998.02a
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• pp.55.2-55
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• 1998

다견정 심리판-거l르마늄(JXlly-SiGe)은 TFT(thin-film transistor)와 갇븐 소자 응용에 있어서 중요한 불칠이다 .. LPCVD (low pressure chemical vapor deposition) 방법으로 비정칠 SiGc (a-SiGe) 박막올 증 착시키고 고상결정화(SPC: solid-phase crystallization)시켜 poly-SiGc옹 얻는 것은 잘 알려져 있다. 그러 나 그러나 PF'||'&'||'pound;VD-SPC 방법올 이용한 poly-SiGc의 제조에 대해서는 아직 두드러지게 연구된 바 없다. 우리단 PF'||'&'||'pound;VD 방법으로 a-SiGc 박막올 증착시키고 고상캘정화시켜 poly-SiGc올 얻었 R며, :~ 결정성, G Gc 농도, 결정핍의 평끌 크기 눔올 XRD (x-ray diffraction) 방법으호 조사하였다. 특히 pr'||'&'||'pound;VD 증착시 가판온도,Gc 함유량 등이 고상화에 미치는 영향에 대해서 조사하였다. P PECVD 장치는 터보펌프콸 사용하여 71저진공이 2xlOlongleftarrow5 Torr에 이르렀다. 가판윤 SiOOO) 웨이퍼륜 사용하고 기판 온도는 약 150- 35()"C 사이에서 변화되었다. 증착가스는 SiH4, GcH4, 112 등흘 썼다. 증착 압력과 r.f 전력용 각각 O.25ToIT와 3W로 일정하게 하였다 .. Gc 함유량(x)은 x x=O.O-O.5 사이에서 변화되었다 .. PECVD모 증착된 SiGc 박막들은 고상결정화를 위해 $\theta$X)"(:: Nz 분위기에서 24시간동안, 혹은 5OO'C에서 4열간 가열되었다. 고상결정화 후 poly-SiGc 박막은 SiGc(Ill), (220), (311) XRD 피크들올 보여주었으며, 각 피 크들은 poly-Si에 비하여 왼쪽으로 Bragg 각이 이동되었고, Vegard’slaw에 의해서 x의 값올 확 인할 수 있었다. 이것온 RBS 결과와 열치하였다. 약 150-350'C 사이에서 변화된 기판온도의 범위 에서 증착온도가 낮올수콕 견정립의 크기는 대체로 증가하는 것으로 나타났다 .. XHD로 추정된 형 균 결정립의 크기는 최대 약 3$\alpha$1m 정도였다. 또한 같끈 샘플뜰에 대해서 기판온도가 낮올수록 증착속도가 증가함옴 확인하였다 .. Gc 함유량이 x=O.1에서 x=O.5로 증가함에 따라서도 결정립의 크기와 SiGc 증착속도는 증가하는 것으로 나타났다 .. Hwang [1] , Kim[2] 둥의 연구자들은 Gc 함유 량이 증가함에 따라 결정 립 크기가 캄소하는 것올 보고하였으냐, Tsai [3] 둥은 반대의 결과플 보 고하고 Ge 힘유량의 증가시 결정립 크기의 증가에 대해 Gc의 Si보다 낮은 융점 (melting point) 올 강조한 바 있다. 결정립 크기의 증가는 대체로 SiGe 중착속도의 증가와도 관련이 있음올 볼 때, poly-SiGc의 경우에도 polv-Si의 고상화에서와 같이 증착속도가 빠를수록 최종적언 결정럽의 크기가 커지는 것으로 이해될 수도 있다 .. PECVD 증착시 증착속도의 증가는 증착된 박딱에서의 무켈서도를 증 가시킬 수 있음올 고려하면, 이라한 결파플온 p이y-SiGc의 고상결정화에서도 ploy-Si의 고상결정 화에서와 마찬가지로 초기 박막에서의 구조직 무절서도가 클수록, 고상결정화 후 결정 립의 크기 가 커칠 수 있음올 보여준다고 생각휠 수 있다,

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.23 no.5
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• pp.670-677
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• 1999

An analysis of generation and growth of multicomponent particles has been carried out to predict the size and composition distributions of particles generated in the Modified Chemical Vapor Deposition(MCVD) process. In MCVD process. scale-up of sintering and micro-control of refractive index may need the Information about the size and composition distributions of $SiO_2-GeO_2$ particles that are generated and deposited. The present work solved coupled steady equations (axi-symmetric two dimensions) for mass conservation, momentum balance. energy and species(such as $SiCl_4$, $GeCl_4$, $O_2$, $Cl_2$) conservations describing fluid flow. heat and mass transfer in a tube. Sectional method has been applied to obtain multi-modal distributions of multicomponent aerosols which vary in both radial and axial directions. Chemical reactions of $SiCl_4$ and $GeCl_4$ were included and the effects of variable properties have also been considered.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2002.11a
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• pp.182-185
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• 2002

자기정렬구조의 실리콘-게르마늄 이종접합 트랜지스터에서 $f_{max}$를 높이기 위한 방안으로 베이스의 저항 값을 감소시키고자 외부 베이스에 실리콘 및 실리콘-게르마늄 박막을 저온에서 선택적으로 성장할 수 있는 방법을 연구하였다. RPCVD를 이용하여 $SiH_{2}Cl_{2}$과 $GeH_{4}$를 소스 가스로 하고 HCI을 첨가하여 선택성을 향상시킴으로써 $675\sim725^{\circ}C$의 저온에서도 실리콘 및 실리콘-게르마늄의 선택적 에피성장이 가능하였다. 고온 공정에 주로 이용되는 $SiH_{2}Cl_{2}$를 이용한 실리콘 증착은 $675^{\circ}C$에서 열분해가 잘 이루어지지 않고 HCl의 첨가에 의한 식각반응이 동시에 진행되어 실리콘 기판에서도 증착이 진행되지 않으나 $700^{\circ}C$ 이상에서는 HCI을 첨가한 경우에 한해서 선택성이 유지되면서 실리콘의 성장이 이루어졌다, 반면 실리콘-게르마늄막은 실리콘에 비해 열분해 온도가 낮고 GeO를 형성하여 잠입시간을 지연하는 효과가 있는 게르마늄의 특성으로 인해 선택성이나 증착속도 모두에서 유리하였으나 실리사이드 공정시에 표면으로 게르마늄이 석출되는 현상 등의 저항성분이 크게 작용하여 실리콘-게르마늄막 만으로는 외부 베이스에의 적용은 적절하지 않았다. 그러나 실리콘막을 실리콘-게르마늄막 위에 Cap 층으로 증착하거나 실리콘막 만으로 외부 베이스에 선택적으로 증착하여 베이스의 저항을 70% 가량 감소시킬 수 있었다.