• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제5회(2016년)
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• pp.299-304
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• 2016

2차원 반도체 소재의 경우 물질종류마다 내포하고 있는 고유결함에 의해서 Fermi-Level Pinning 이 발생하여 이로 인한 Schottky Barrier transistor로 동작을 하게 되며, 이는 접합부에 Carrier Injection 정도와 Schottky Barrier을 통과하는 Tunneling 정도에 의해서 소자의 특성이 결정 된다. 본 연구에서는 시뮬레이션을 통하여 2차원 반도체인 $MoS_2$소자를 설계하고, S/D Doping에 따라 접촉 저항 개선 효과와 소자의 동작특성이 어떠한 영향을 미치는지 연구하여 최대 $250cm^2/V{\cdot}sec$의 field effect mobility 의 결과를 얻었다. 또한 S/D doping 에 따라 각 저항 성분의 영향을 분석하였으며 면저항 및 접촉 저항 둘 다 doping 농도가 증가함에 따라 감소하는 결과를 나타내며, S/D doping의 영향은 접촉저항에서 더 크게 나타났다. 더불어 2차원 반도체의 Resistance network model 을 제안하여 subthreshold 영역에서는 $R_{ic}$, saturation 영역에서는 $R_{ish}$ 가 전체저항에서 주요한 변수로 전체저항식에 포함되어야 한다는 것을 시뮬레이션을 통해서 검증하였다.

• 접착 및 계면
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• 제22권3호
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• pp.111-111
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• 2021

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.87.1-87.1
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• 2016

The unique properties of 2D materials significantly rely on the atomic structure and defects. Thus study at atomic scale is crucial for in-depth understanding of 2D materials and provides insights into its future applications. Using aberration-corrected transmission electron microscopes, atomic resolution imaging of individual atoms has been achieved even at a low kV. Ongoing optimization of aberration correction improves the spatial resolution better than angstrom and moreover boosts the contrast of light atoms. I present the recent progress of the study on the atomic structure and defects of monolayer and multilayer graphene, hBN and MoS2. Furthermore, the defect formation mechanisms of graphene, hexagonal boron nitride and MoS2 are discussed.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.294.1-294.1
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• 2016

Transition metal dichalcogenides (TMDs) with two-dimensional layered structure, such as molybdenum disulfide (MoS2) and tungsten diselenide (WSe2), are considered attractive materials for future semiconductor devices due to its relatively superior electrical, optical, and mechanical properties. Their excellent scalability down to a monolayer based on the van der Waals layered structure without surface dangling bonds makes semiconductor devices based on TMD free from short channel effect. In comparison to the widely studied transistor based on MoS2, researchs focusing on WSe2 transistor are still limited. WSe2 is more resistant to oxidation in humid ambient condition and relatively air-stable than sulphides such as MoS2. These properties of WSe2 provide potential to fabricate high-performance filed-effect transistor if outstanding electronic characteristics can be achieved by suitable metal contacts and doping phenomenon. Here, we demonstrate the effect of two different metal contacts (titanium and platinum) in field-effect transistor based on WSe2, which regulate electronic characteristics of device by controlling the effective barreier height of the metal-semiconductor junction. Electronic properties of WSe2 transistor were systematically investigated through monitoring of threshold voltage shift, carrier concentration difference, on-current ratio, and field-effect mobility ratio with two different metal contacts. Additionally, performance of transistor based on WSe2 is further enhanced through reliable and controllable n-type doping method of WSe2 by triphenylphosphine (PPh3), which activates the doping phenomenon by thermal annealing process and adjust the doping level by controlling the doping concentration of PPh3. The doping level is controlled in the non-degenerate regime, where performance parameters of PPh3 doped WSe2 transistor can be optimized.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제5회(2016년)
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• pp.368-372
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• 2016

In this paper, the physics-based analytical model of transition metal dichalcogenide (TMD)-based double-gate (DG) tunneling field-effect transistors (TFETs) is proposed. The proposed model is derived by using the two-dimensional (2-D) Landauer formula and the Wentzel-Kramers-Brillouin (WKB) approximation. For improving the accuracy, nonlinear and continuous lateral energy band profile is applied to the model. 2-D density of states (DOS) and two-band effective Hamiltonian for TMD materials are also used in order to consider the 2-D nature of TMD-based TFETs. The model is validated by using the tight-binding non-equilibrium Green's function (NEGF)-based quantum transport simulation in the case of monolayer molybdenum disulfide ($MoS_2$)-based TFETs.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.274-274
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• 2013

We fabricate encapsulation-layer of OLED panel from organic-inorganic hybrid thin film by atomic layer deposition (ALD) molecular layer deposition (MLD) using Al2O3 as ALD process and Adipoyl Chloride (AC) and 1,4-Butanediamine as MLD process. Ellipsometry was employed to verify self-limiting reaction of MLD. Linear relationship between number of cycle and thickness was obtained. By such investigation, we found that desirable organic thin film fabrication is possible by MLD surface reaction in monolayer scale. Purging was carried out after dosing of each precursor to eliminate physically adsorbed precursor with surface. We also confirmed roughness of the organic thin film by atomic force microscopy (AFM). We deposit AC and 1,4-Butanediamine at $70^{\circ}C$ and investigated surface roughness as a function of increasing thickness of organic thin film. We confirmed precursor's functional group by IR spectrum. We calculated WVTR of organic-inorganic hybrid super-lattice epitaxial layer using Ca test. WVTR indicates super-lattice film can be possibly use as encapsulation in flexible devices.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.463-463
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• 2012

ITRS (international technology roadmap for semiconductors)에 따르면 MOS(metal-oxide-semiconductor)의 CD (critical dimension)가 45 nm node이하로 줄어들면서 poly-Si/$SiO_2$를 대체할 수 있는 poly-Si/metal gate/high-k dielectric이 대두된다고 보고하고 있다. 일반적으로 high-k dielectric를 식각시 anisotropic 한 식각 형상을 형성시키기 위해서 plasma를 이용한 RIE (reactive ion etching)를 사용하고 있지만 PIDs (plasma induced damages)의 하나인 PIED (plasma induced edge damage)의 발생이 문제가 되고 있다. PIED의 원인으로 plasma의 direct interaction을 발생시켜 gate oxide의 edge에 trap을 형성시키므로 그 결과 소자 특성 저하가 보고되고 있다. 그러므로 본 연구에서는 이에 차세대 MOS의 high-k dielectric의 식각공정에 HDP (high density plasma)의 ICP (inductively coupled plasma) source를 이용한 원자층 식각 장비를 사용하여 PIED를 줄일 수 있는 새로운 식각 공정에 대한 연구를 하였다. One-monolayer 식각을 위한 1 cycle의 원자층 식각은 총 4 steps으로 구성 되어 있다. 첫 번째 step은 Langmuir isotherm에 의하여 표면에 highly reactant atoms이나 molecules을 chemically adsorption을 시킨다. 두 번째 step은 purge 시킨다. 세 번째 step은 ion source를 이용하여 발생시킨 Ar low energetic beam으로 표면에 chemically adsorbed compounds를 desorption 시킨다. 네 번째 step은 purge 시킨다. 결과적으로 self limited 한 식각이 이루어짐을 볼 수 있었다. 실제 공정을 MOS의 high-k dielectric에 적용시켜 metal gate/high-k dielectric CMOSFETs의 NCSU (North Carolina State University) CVC model로 구한 EOT (equivalent oxide thickness)는 변화가 없으면서 mos parameter인 Ion/Ioff ratio의 증가를 볼 수 있었다. 그 원인으로 XPS (X-ray photoelectron spectroscopy)로 gate oxide의 atomic percentage의 분석 결과 식각 중 발생하는 gate oxide의 edge에 trap의 감소로 기인함을 확인할 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제25권3호
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• pp.131-139
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• 1981

Cholesteryl hexanoate의 결정 및 분자구조를 실온과 $-75{\circ}C$에서 X-ray 회절방법으로 결정하였다. 이 화합물의 결정은 단사형계에 속하며 a = 12.162(3), b = 9.314(3), c = 13.643(5) ${\AA}$, ${\beta}$ = $93. 55{\circ}(3)$이며 단위세포안에 두개의 분자가 있다. 분자구조는 cholesteryl octanoate의 원자좌표를 trial 구조로 하여 Fourier 방법으로 결정하여 정밀화하였다. 최종 R값은 실온과 저온에서 얻은 X-ray 회절강도들에 대하여 각각 0.129와 0.105이다. 분자들은 서로 반대로 나란히 길게 놓여 있으며 이들이 monolayer를 만들면서 모여져 있다. Monolayer들 안에서는 cholesteryl군들이 서로 촘촘히 쌓인 구조를 가지고 있다. 결정구조는 cholesteryl octanoate와 cholesteryl oleate와 매우 비슷하다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.276.2-276.2
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• 2016

Dye-sensitized solar cells (DSCs) are promising candidates for light-to-energy conversion devices due to their low-cost, easy fabrication and relative high conversion efficiency. An important component of DSCs is counter electrode (CE) collect electrons from external circuit and reduct I3- to I-. The conventional CEs are thermally decomposed Pt on fluorine-doped tin oxide (FTO) glass substrates, which have shown excellent performance and stability. However, Pt is not suitable in terms of cost effect. In this report, we demonstrated that nickel sulfide thin films by atomic layer deposition (ALD)-using Nickel(1-dimethylamino-2-methyl-2-butanolate)2 and hydrogen sulfide at low temperatures of $90-200^{\circ}C$-could be good CEs in DSCs. Notably, ALD allows the thin films to grow with good reproducibility, precise thickness control and excellent conformality at the angstrom or monolayer level. The nickel sulfide films were characterized using X-ray photoelectron spectroscopy, scanning electron microscopy, X-ray diffraction, hall measurements and cyclic voltammetry. The ALD grown nickel sulfide thin films showed high catalytic activity for the reduction of I3- to I- in DSC. The DSCs with the ALD-grown nickel sulfide thin films as CEs showed the solar cell efficiency of 7.12% which is comparable to that of the DSC with conventional Pt coated counter electrode (7.63%).

• 한국결정학회지
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• 제7권2호
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• pp.126-132
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• 1996

Cholesteryl Isopropyl Carbonate(C31O3H52)의 결정구조를 X-선 회절법으로 연구하였다. 결정의 공간군은 P212121이고, 단위세포 길이는 a=6.266(4), b=10.836(5), c=47.364(20)Å, Z=4, Dc=0.98 g/cm3 이고, Dm=1.01 g/cm3이다. 회절강도들은 Nonius CAD-4 diffractometer로 얻었으며, graphite-monochromatized MoKα radiation를 사용하여 2θ로 40°까지 얻었다. 분자구조는 직접법으로 풀었으며, 정밀화는 Fourier 법과 최소자승법으로 수행하였다. 현재 R값은 0.22로 아직 풀어야 할 연구과제로 남아있다. 이 화합물의 cholesterol 부분의 구조는 다른 화합물과 비교적 잘 일치하고 있다. 결정에서 분자들이 길게 c-axis에 평행하게 놓여있고, monolayer을 이루며 쌓여있는데 cholesterol 부분은 촘촘하게 모여있는 반면 isopropyl carbonate chain들은 느슨하게 모여있어 이 결정의 liquid crystalline state성질을 나타냄을 구조로서 설명하여 준다.