• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.393-393
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• 2011

오늘 날 태양전지 산업에서 가장 많은 생산을 하고 있는 분야는 결정질 태양전지분야이다. 현재는 이러한 시대적 요구에 따라 많은 연구가 진행되고 있는데 특히 junction을 이루는 n layer의 doping profile을 선택적으로 형성하여 개방전압 및 단락전류를 향상시키는 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 이러한 n type layer의 doping profile을 선택적으로 형성하는 selective emitter solar cell에 관한 연구로써 SILVACO simulation을 이용하여 low Rs 영역은 고정하고 high Rs 영역의 doping depth를 가변 함으로써 high Rs 영역을 달리 형성하는 방법으로 selective emitter solar cell의 high Rs영역의 최적화에 관한 전산모사를 실시하였다. 각각의 가변조건에 따라 quantum efficiency를 통한 광학적 분석과 I-V를 통한 전기적 분석을 하여 high Rs영역을 최적화 하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.357-357
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• 2012

The doping process of the solar cell has been used by furnace or laser. But these equipment are so expensive as well as those need high maintenance costs and production costs. The atmospheric pressure plasma doping process can enable to the cost reduction. Moreover the atmospheric pressure plasma can do the selective doping, this means is that the atmospheric pressure plasma regulates the junction depth and doping concentration. In this study, we analysis the atmospheric pressure plasma doping compared to the conventional furnace doping. the single crystal silicon wafer doped with dopant forms a P-N junction by using the atmospheric pressure plasma. We use a P type wafer and it is doped by controlling the plasma process time and concentration of dopant and plasma intensity. We measure the wafer's doping concentration and depth by using Secondary Ion Mass Spectrometry (SIMS), and we use the Hall measurement because of investigating the carrier concentration and sheet resistance. We also analysis the composed element of the surface structure by using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and we confirm the structure of the doped section by using Scanning electron microscope (SEM), we also generally grasp the carrier life time through using microwave detected photoconductive decay (u-PCD). As the result of experiment, we confirm that the electrical character of the atmospheric pressure plasma doping is similar with the electrical character of the conventional furnace doping.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.194.1-194.1
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• 2015

Transition metal dichalcogenide (TMD) with layered structure, has recently been considered as promising candidate for next-generation flexible electronic and optoelectronic devices because of its superior electrical, optical, and mechanical properties.[1] Scalability of thickness down to a monolayer and van der Waals expitaxial structure without surface dangling bonds (consequently, native oxides) make TMD-based thin film transistors (TFTs) that are immune to the short channel effect (SCE) and provide very high field effect mobility (${\sim}200cm^2/V-sec$ that is comparable to the universal mobility of Si), respectively.[2] In addition, an excellent photo-detector with a wide spectral range from ultraviolet (UV) to close infrared (IR) is achievable with using $WSe_2$, since its energy bandgap varies between 1.2 eV (bulk) and 1.8 eV (monolayer), depending on layer thickness.[3] However, one of the critical issues that hinders the successful integration of $WSe_2$ electronic and optoelectronic devices is the lack of a reliable and controllable doping method. Such a component is essential for inducing a shift in the Fermi level, which subsequently enables wide modulations of its electrical and optical properties. In this work, we demonstrate n-doping method for $WSe_2$ on poly-4-vinylphenol and poly (melamine-co-formaldehyde) (PVP/PMF) insulating layer and adjust the doping level of $WSe_2$ by controlling concentration of PMF in the PVP/PMF layer. We investigated the doping of $WSe_2$ by PVP/PMF layer in terms of electronic and optoelectronic devices using Raman spectroscopy, electrical measurements, and optical measurements.

• 비파괴검사학회지
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• 제37권1호
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• pp.1-6
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• 2017

본 논문에서는 테라헤르츠파 시간분광영상시스템을 이용하여 도핑된 실리콘 웨이퍼의 물리적 특성을 측정하는 것에 관한 연구를 진행하였다. 투과모드와 $30^{\circ}$의 입사각을 가진 반사모드를 이용하여 측정하였으며 실리콘 웨이퍼의 도핑 정도는 N-type과 P-type 모두에서 $10^{14}$에서 $10^{18}$까지 다양하게 준비하였다. 그 결과, 도핑 정도와 테라헤르츠파와의 상관관계를 찾았으며 이를 이용하면 모든 경우에 대한 도핑된 실리콘 웨이퍼의 도핑 정도를 확인할 수 있다. 또한, 각 도핑된 실리콘 웨이퍼의 도핑된 두께, 굴절률, 유전율을 테라헤르츠 시간영역 파형분석을 통하여 계산할 수 있었다. 따라서, 테라헤르츠 시간분광영상화 기술은 도핑된 실리콘 웨이퍼의 굴절률과 유전율과 같은 물리적 특성뿐만 아니라 도핑 정도를 측정할 수 있는 유용한 기술이 될 것으로 기대된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권2호
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• pp.253-257
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• 2017

그래핀은 $sp^2$ 결합으로 이루어진 한 겹의 탄소 물질이며, 그래핀 본래의 우수한 물성으로 인해 다양한 분야에서 활용되고 있다. 그래핀의 높은 전기전도도와 전하이동도로 인해서 (광)전자 소자 물질로 주목받고 있다. 화학적 도핑 과정을 통해 n 형과 p 형의 그래핀이 형성 가능하며 이를 이용하여 다양한 구조의 소자 형성이 가능하게 되었다. 본 연구에서 그래핀의 도핑 효과를 선택적으로 증대시키기 위해 유전영동 현상을 도입하였다. 주파수 10 kHz, $5V_{pp}$ (peak-to-peak voltage) 조건에서 유전 영동 현상을 이용하였을 때 금나노입자들이 전극 위치 주변으로 집중됨을 확인하였다. 그래핀의 도핑 효과를 라만 분광법과 전기적 물성 변화를 통하여 조사하였으며, 그래핀에 $AuCl_3$ 용액을 이용한 유전 영동 현상을 통하여, 그래핀 기반 소자의 국소적인 부분에 선택적으로 화학적 도핑이 가능함을 확인하였다. 이러한 연구는 그래핀 기반 소자와 interconnection 등에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Composites Research
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• 제36권6호
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• pp.408-415
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• 2023

질소 도핑에 의한 Pyridinic-N, Pyrrolic-N, Graphitic-N과 같은 결합 구성의 형성은 탄소나노소재의 물리적 특성을 조절하거나 새로운 물성을 부여하는 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 멜라민을 도펀트 소스로 혼합하여 탄소 나노튜브(CNT)의 질소 결합 구성을 조절하는 간단하고 비용 효율적인 접근 방식을 제안한다. Stirring, Bath sonication 및 Tip sonication과 같은 세 가지 기계적 방법을 통해 멜라민을 탄소나노튜브와 혼합한 후 열처리를 통해 질소 도핑을 진행하였다. CNT 대비 멜라민 비율이 높을수록 Pyrrolic-N의 비율이 높게 나타났으며 Stirring을 통해 혼합한 경우 가장 높은 Pyridinic-N의 비율을 나타내었다. 본 연구에서 제안한 방법은 기계적인 혼합 방법을 이용해 탄소나노튜브에 다양한 종류의 질소 도펀트를 선택적으로 형성할 수 있는 손쉬운 방법으로, 향후 질소가 도핑된 탄소나노물질의 응용을 용이하게 할 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2002년도 춘계학술발표논문집
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• pp.151-154
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• 2002

반도체 소자의 기판 재료로 사용되고 있는 실리콘 웨이퍼는 그 정밀도가 매우 중요하다. 본 연구에서는 균일한 Dopant 농도 분포를 얻을 수 있는 중성자 변환 Doping을 이용하여 실리콘에 인(P)을 Doping하는 연구를 수행하였다. 중성자 변환 Doping, 즉 NTD(Neutron Transmutation Doping)란 원자번호 30인 실리콘 동위원소에 중성자가 조사되면 원자번호 31인 실리콘으로 변환되고, 2.6시간의 반감기를 갖고 decay 되면서 인(P)으로 변하게 되어 실리콘 웨이퍼에 n-type 전도를 갖게 하는 것을 말한다. 본 연구에서는 하나로 원자로를 이용하여 고저항(1000-2000Ωcm) FZ 실리콘 웨이퍼 에 두 개의 조사공에서 중성자 조사하여 저항의 변화를 관찰하였고, 중성자 조사시 발생하는 점결함을 분석하여 점결함이 저항 변화에 미치는 영향을 알아보았다. 중성자 조사 전 이론적 계산에 의해 HTS조사공은 5Ωcm, 20.1Ωcm 이고 IP3조사공은 5Ωcm, 26.5Ωcm, 32.5Ωcm 이었고, 중성자 조사 후 SRP로 측정한 결과 실제 저항값은 HTS-1 2.10Ωcm, HTS-2 7.21Ωcm 이었고, IP-1은 1.79Ωcm, IP-2는 6.83Ωcm, 마지막으로 IP-3는 9.23Ωcm 이었다. DLTS 측정 결과 IP조사공에서 새로운 피의 결을 발견할 수 있었다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제11권1호
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• pp.15-19
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• 2010

In this paper, we discuss design considerations for an n-channel metal-oxide-semiconductor field-effect transistor (MOSFET) with a lateral asymmetric channel (LAC) doping profile. We employed a $0.35\;{\mu}m$ standard complementary MOSFET process for fabrication of the devices. The gates to the LAC doping overlap lengths were 0.5, 1.0, and $1.5\;{\mu}m$. The drain current ($I_{ON}$), transconductance ($g_m$), substrate current ($i_{SUB}$), drain to source leakage current ($i_{OFF}$), and channel-hot-electron (CHE) reliability characteristics were taken into account for optimum device design. The LAC devices with shorter overlap lengths demonstrated improved $I_{ON}$ and $g_m$ characteristics. On the other hand, the LAC devices with longer overlap lengths demonstrated improved CHE degradation and $I_{OFF}$ characteristics.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.713-716
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• 2013

전체 채널 길이는 같지만 드레인과 게이트사이의 진성영역 길이(Lin), 드레인 및 소스의 불순물 농도, 유전율, 유전체 두께가 다른 N-채널 Tunneling FET의 특성을 비교 분석하였다. 사용된 소자는 SOI 구조의 N-채널 Tunneling FET이다. 진성영역 길이는 30~70nm, 드레인 dose 농도는 $2{\times}10^{12}cm^{-2}{\sim}2{\times}10^{15}cm^{-2}$, 소스 dose 농도는 $1{\times}10^{14}cm^{-2}{\sim}3{\times}10^{15}cm^{-2}$, 유전율은 3.9~29이고, 유전체 두께는 3~9nm이다. 소자 성능 지수는 Subthreshold slope(S-slope), On/off 전류비, 누설전류이다. 시뮬레이션 결과 진성영역 길이가 길며 드레인 농도가 낮을수록 누설전류가 감소한 것을 알 수 있었다. S-slope은 소스의 불순물 농도와 유전율이 높으며 유전체 두께는 얇을수록 작은 것을 알 수 있었다. 누설전류와 S-slope을 고려하면 N-채널 TFET 소자 설계 시 진성영역 폭이 넓으며 드레인의 불순물 농도는 낮고, 소스 농도와 유전율이 높으며 유전체 두께는 얇게 하는 것이 바람직하다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.307-307
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• 2012

In this study, we investigated that the resistance switching characteristics of Al-doped MgOx films with increasing Al doping concentration and increasing film thickness. The Al-doped MgOx based ReRAM devices with a TiN/Al-doped MgOx/Pt/Ti/SiO2 were fabricated on Si substrates. The 5 nm, 10 nm, and 15 nm thick Al-doped MgOx films were deposited by reactive dc magnetron co-sputtering at $300^{\circ}C$ and oxygen partial ratio of 60% (Ar: 16 sccm, O2: 24 sccm). Micro-structure of Al-doped MgOx films and atomic concentration were investigated by XRD and XPS, respectively. The Al-doped MgOx films showed set/reset resistance switching behavior at various Al doping concentrations. The process voltage of forming/set is decreased and whereas the initial current level is increased with decreasing thickness of Al-doped MgOx films. Besides, the initial current of Al-doped MgOx films is increased with increasing Al doping concentration in MgOx films. The change of resistance switching behavior depending on doping concentration was discussed in terms of concentration of non-lattice oxygen of Al-doped MgOx.