• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
• /
• pp.73-73
• /
• 2011

Zn-Sn-O (ZTO) 다성분계 산화물 박막은 일반적인 rf 스퍼터법으로 성막할 경우 비정질상으로 성장하여 결정질 산화물 박막에 비해 우수한 표면평탄도와 식각 단면을 제공한다. 비정질임에도 불구하고 넓은 자유전하 농도 범위에서 높은 Hall 이동도를 제공할 수 있는 것으로 보고되어 있어 비정질 산화물의 투명도전성 박막에 대한 관심이 높아지고 있다. 투명 TFT에 적용되는 또 다른 비정질계 산화물 박막인 In-Zn-O (IZO) 박막에 비해 ZTO 박막은 상대적으로 제한된 연구가 이루어졌으나, In의 함유되지 않아 경제적으로 유리하고, 특히 SnO2의 우수한 기계적 및 화학적 특성과 ZnO의 내환원성 특성을 잠재하고 있는 유망한 투명도전성 박막재료이다. 본 연구에서는 Zn-Sn-O계 박막을 통상의 rf 스퍼터법으로 성막하여 조성, 증착 온도, 그리고 열처리 온도에 따른 ZTO 박막의 구조적인 특성 변화와 이에 따른 전기적 및 광학적 특성 변화에 대하여 고찰하였다. ZnO 타겟과 SnO2 타겟을 사용하여 co-sputtering하여 ZnO의 부피 분률을 13~59 mol%까지 변화되도록 조절하여 증착하였다. 증착 온도는 상온, 150 및 $300^{\circ}C$로, 그리고 성막가스 중의 산소분률은 0%, 0.5% 및 1% 로 변화시켰다. 40 mol% 이상의 ZnO를 함유한 ZTO 박막은 가시광 영역에서의 평균 광투과도는 좋으나 전기적인 특성이 열악하였으며, ZnO 분율이 낮은 ZTO 박막은 10-2~10-3 ohm-cm 정도의 비교적 낮은 비저항을 나타내었으나 광투과도 면에서 떨어지는 단점을 보였다. 평균 광투과도는 증착 온도가 증가할수록, 그리고 산소의 양이 증가할수록 향상 되었다. 자유전하농도가 1017~1020 cm-3 정도의 넓은 범위에서 10 cm2/Vs 을 넘는 홀 이동도를 가지는 ZTO 박막의 증착이 가능함을 확인하였으며, 이로부터 투명 TFT 소자로 적용이 가능성이 있음을 보였다. EPMA를 이용한 정량분석 및 XRD를 이용한 구조분석과 연계한 ZTO 박막의 물성 및 최적 조건에 대한 논의가 이루어질 것이다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제43권1호
• /
• pp.76-79
• /
• 2005

Magnetic random access memory(MRAM) 소자재료로 사용되고 있는 NiFe, NiFeCo, Ta 등의 박막을 $Cl_2/Ar$ 유도 결합 플라즈마를 이용하여 식각하였다. NiFe와 NiFeCo의 식각 속도는 특정 ICP 공급 전력에서 최대값을 나타냈지만, Ta의 식각 속도는 ICP 공급 전력이 증가함에 따라 증가하였다. RF 하부전극 전력이 증가하면서 자성박막의 식각 속도는 증가하였지만, 공정압력과 $Cl_2$의 농도가 증가함에 따라 점진적으로 감소하였다. 식각 후에 염소에 의한 표면 부식을 방지하기 위해 이온수로 5분간 세척하였다. 식각 프로파일은 $Cl_2$ 농도가 50%일 경우에 식각 단면에 식각 잔유물들이 존재하지 않는 부드러운 단면을 얻을 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제37권10호
• /
• pp.11-16
• /
• 2000

회로설계 엔지니어들이 쉽게 RF IC 설계에 사용할 수 있는 나선형 인덕터의 SPICE 모델을 개발하였다. 이 모델은 나선형 인덕터의 등가회로 소자 값들을 SPICE의 user-defined function 및 subcircuit 기능을 이용하여, 레이아웃 변수, 공정 변수, 실리콘 기판 변수로부터 정의하였다. 특히 인덕턴스는 임의의 회전에 대한 인덕턴스 Li 및 임의의 두 회전에 대한 상호 인덕턴스 Mij를 subcircuit으로 정의하여 전체 인덕턴스 값을 계산하였다. 모델의 정확성을 검증하기 위하여 CMOS 0.8${\mu}m$ 공정으로 제작된 나선형 인덕터의 측정 s-파라미터, 총 인덕턴스 및 quality-factor 결과를 시뮬레이션 데이터와 비교한 결과 일치함을 확인하였다. 본 논문에서 제시된 SPICE를 이용한 나선형 인덕턴스 모델은 scalable하며, 실리콘 기판의 영향등을 포함하기 때문에 레이아웃 최적화에 쉽게 사용할 수 있는 장점을 가진다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제12권4호
• /
• pp.551-561
• /
• 2001

본 연구에서는 GEC-Marconi 사의 H40 GaAs pHEMT 소자에 대해서 새롭게 수정한 Curtice 모델을 사용하여 대신호 통합모델을 구축하였다. 통합모델에는 DC 특성과 biss에 따른 소신호 및 잡음 특성이 모두 포함되어 있으며, 특히 수정되 Curtice 모델을 사용함으로써 gate-source 간의 전압이 증가함에 따라 나타나는 pHEMT 의 transconductance(이하 $g_{m}$) 특성을 매우 간단하면서도 물리적으로 설명할 수 있게 하였다. 또한 통합모델 내부에는 RF-choke를 사용함으로써 $g_{m}$, $R_{ds}$ 성분의 DC 상태와 AC 상태에서의 차이를 설명하게 하였다. 통합모델을 HP사의 simulation tool 인 MDS(Microwave Design System)의 SDD(Symbolically Defined Device)를 이용하여 구현한 후, 실제의 data와 비교한 결과 DC, small signal, 그리고 noise 에 대한 특성에 H40 pHEMT 와 대부분 일치함을 보았으며, 선형과 다양한 harmonic balance simulation 의 수렴성 및 정확성을 확인함으로써 본 모델을 이용한 경우 저잡음 증폭기, 발진기, 그리고 혼합기 등의 여러 부품설계를 할 수 있음을 보였다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제22권2호
• /
• pp.199-207
• /
• 2011

0.25 um SiGe BiCMOS 공정을 이용하여 Ku-대역 저잡음 증폭기가 설계 및 제작되었다. 개발된 Ku-대역 저잡음 증폭기는 BiCMOS 공정의 HBT 소자를 이용하여 설계되었으며, 9~14 GHz 대역에서 2.05 dB 이하의 잡음 지수 특성과 19 dB 이상의 이득 특성을 가지고 있다. 제조 공정과 관련되어 제공된 PDK의 부정확성 및 부족한 인덕터 라이브러리를 보완하기 위하여 p-tap 값 최적화와 인덕터의 EM 시뮬레이션 기법 등을 활용하였다. 총 2회의 제작 공정을 수행하였으며, 최종 제작된 Ku-대역 저잡음 증폭기는 $0.65\;mm{\times}0.55\;mm$의 크기로 구현되었다. 특히 최종 제작된 저잡음 증폭기의 레이아웃에서 입/출력 RF Pad와 Bias Pad 등을 제외하고 약 $0.4\;mm{\times}0.4\;mm$ 정도의 크기를 갖도록 조정되어 다기능 RFIC의 증폭단으로 활용되었다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제10권1호
• /
• pp.5-12
• /
• 2000

Silicon carbide(SiC)는 뛰어난 전기적, 열적, 물리적 특성 때문에 내환경 전자소자용 반도체 재료로 널리 연구되고 있다. 본 연구에서는 화학기상증착법으로 단결정 6H-SiC 동종박막을 성장시키고 이의 성장 특성을 조사하였다. 특히, 몰리브덴 (Mo)-plate를 이용하여 SiC를 코팅하지 않은 graphite susceptor를 사용한 6H-SiC 동종박막 성장조건을 성공적으로 얻었다. 대기압 상태의 RF-유도가열식 챔버에서 CVD성장을 수행하였고, <1120> 방향으로 $3.5^{\circ}$off-axis된 기판을 사용하였다. 성장 박막의 결정성을 평가하기 위하여 Nomarski 관찰, 투과율 측정 , 라만 분광, XRD, 광발광(PL) 분광, 투과전자현미경(TEM) 측 정 등의 방법을 이용하였다. 이상과 같은 실험을 통하여, 본 연구에서는 성장온도 $1500^{\circ}C$, C/Si flow ratio ($C_3H_8$ 0.2 sccm, $SiH_4$ 0.3 sccm)인 성장조건에서 결정성이 가장 좋은 6H-SiC 동종박막을 얻을 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
• /
• pp.73-73
• /
• 2008

일반적으로 청색 및 자외선 발광다이오드, 레이저 다이오드, UV 감지기 (detector)소자 등의 기술적인 중요성은 ZnO를 기반으로 하는 산화물 반도체와 함께 와이드 밴드갭 반도체 연구가 활발히 진행되고 있다. ZnO의 경우 밴드갭 엔지니어링을 위해 일반적으로 Cd과 Mg을 사용하고 있으며 특히, ZnO에 Mg을 첨가하여 MgZnO 화합물을 첨가할 경우 밴드갭을 3.3eV~7.8eV까지 증가 시킬 수 있고, MgZnO/ZnO 초격자 구조를 이용할 경우 자유 엑시톤 결합에너지를 100meV 이상까지 증가시킬 수 있는 장점을 가지고 있다. 그러나 MgO는 결정구조가 rocksalt 구조를 가지는 입방정 구조이기 때문에 Hexagonal 구조를 가진 ZnO에 첨가될 경우 고용도에 큰 제한을 가지게 된다. 이와 같은 문제점으로 인하여 밴드갭 엔지니어링 기술은 여전히 해결되지 않은 문제점으로 남아 있다. 본 실험에서는 RF 마그네트론 스퍼터링 방법으로 사파이어 기판위에 MgZnO/ZnO 박막을 co-sputtering 시켰다. Targer은 ZnO(99.999%) 와 MgO (99.999%) target을 사용하였고, 스퍼터링 가스는 아르곤과 산소가스를 2:1 비율로 혼합시켜 성장하였다. MgZnO 박막을 성장하기 전 ZnO 층을 ~500 두께로 성장 시켰다. RF-power는 ZnO target을 고정 시키고, MgO targe power를 변화시켜 Mg 농도를 조절 하였다. 실험 결과 MgO target power 가 증가 할수록 반치폭이 증가하고, c-plane을 따라 격자 상수가 감소하는 것을 확인 할 수 있고, UV emission peak intensity가 감소며 단파장쪽으로 blue shift 하고, activation energy 가 증가하는 것을 관찰 할 수 있었다.

• 한국광학회지
• /
• 제18권2호
• /
• pp.162-166
• /
• 2007

본 논문에서는 여러 개의 DFB LD로 구성된 다파장 광원을 이용하여 선형 위상 배열 안테나(Phased Array Antenna; PAA)를 위한 WDM 광 실시간 지연선로(Optical True Time-Delay; OTTD) 빔 성형기를 제안하였다. X-밴드용 3-비트 선형 PAA 구동을 위해, 4개의 DFB LD로 이루어진 다파장 광원과 단위 시간 지연이 12 ps인 광섬유 지연선로 행렬로 구성된 WDM-OTTD를 구현하여 모든 방사각에서 시간 지연을 측정하였다. 최대 시간지연 오차는 인접 안테나 소자간 시간지연이 36 ps인 경우에 -1.74 ps와 +1.14 ps로 나타나, 방사각 오차는 주 빔의 방향이 $46.05^{\circ}$일 때 $-2.87^{\circ}\sim+1.88^{\circ}$이내가 될 것으로 예상된다. 5-GHz부터 10-GHz까지 6개의 서로 다른 RF 주파수에 대하여 시간지연 특성을 조사한 결과, 모든 주파수에서 동일한 시간 지연이 발생되는 것을 확인하였다.

• 한국재료학회지
• /
• 제3권2호
• /
• pp.151-157
• /
• 1993

In situ on-axis rf magnetron sputtering 방법으로 $Y_1$B$a_2$C${u_4}\;{_2O_x}$의 비화학 양론적인 타게트를 사용하여 $T_c$, $_{zero}$/-88.2K, ${\Delta}{T_c}$, <1.5K의 고온초전도 박막을 제조하고, 활성이온식각법으로 이 박막을 patterning하여 그 특성을 조사하였다. 제조된 패턴은 깨끗한 경계면을 가지고 있음이 관찰되었으며, 패턴 폭이 5${\mu}$m에서 2${\mu}$m로 좁아짐에 따라 임계온도와 임계전류밀도의 특성저하가 나타났으나, 그 저하폭이 크지 않아 소자로서 응용하기에 충분한 특성을 가지고 있음을 확인하였다. 한편 RIE방법에 의하여 미크론 이하의 선폭 제조가능성을 확인하였다.

• 한국재료학회지
• /
• 제10권11호
• /
• pp.749-764
• /
• 2000

약 90 nm 두께의 비정질 TaSiN박막을 poly-Si and $SiO_2/Si$ 기판 위에 rf magnetron sputtering법으로 증착하였다. TaSiN박막은 산소부위기에서 열처리 시 $ 900^{\circ}C$까지 결정화되지 않는 비정질 상을 보였다. 산소의 확산 깊이는 산소분위기 열처리 온도가 증가함에 따라 증가하였으며 $650^{\circ}C$, 30분 열처리시 $Ta_{23}Si_{29}N_{48}$의 경우 약 20 nm의 깊이까지 확산되었다. $Ta_{23}Si_{29}N_{48}$ 박막의 증착 후 비저항은 약 $1,300{\mu}{\Omega}-cm$의 값을 보였지만 산소분위기 열처리시 $700^{\circ}C$ 이상에서 급격히 증가하였다.