• 제목/요약/키워드: RF C-V

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기판온도가 ZnS 박막의 구조 및 광학적 특성에 미치는 영향 (The Influence of Substrate Temperature on the Structural and Optical Properties of ZnS Thin Films)

  • 황동현;안정훈;손영국
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제24권9호
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    • pp.760-765
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    • 2011
  • Znic sulfide (ZnS) thin films were deposited on glass substrates by radio frequency magnetron sputtering. The substrate temperature varied from room temperature (RT) to $500^{\circ}C$. The structural and optical properties of ZnS films were studied by X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FESEM), energy dispersive analysis of X-ray (EDAX) and UV-visible transmission spectra. The XRD analyses reveal that ZnS films have cubic structures with (111) preferential orientation, whereas the diffraction patterns sharpen with the increase in substrate temperatures. The FESEM images indicate that ZnS films deposited at $400^{\circ}C$ have nano-sized grains with a grain size of ~ 67 nm. Then films exhibit relatively high transmittance of 80% in the visible region, with an energy band gap of 3.71 eV. One obvious result is that the energy band gap of the film increases with increasing the substrate temperatures.

상부전극에 따른 SBT 커패시터의 전기적 특성 (Electrical Properties of SBT Capacitor with top electrodes)

  • 조춘남;오용철;김진사;신철기;최운식;김충혁;박용필;홍진웅;이준웅
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1499-1501
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    • 2003
  • The A $Sr_{0.7}Bi_{2.6}Ta_2O_9$(SBT)thin films are deposited on Pt-coated electrode(Pt/$TiO_2/SiO_2$/Si) using RF magnetron sputtering method. The electrical properties of SBT capacitors with top electrodes were studied. In the XRD pattern, the SBT thin films in all annealing temperatures had (105) orientation. In the SEM images, Bi-layered perovskite phase was crystallized at $750^{\circ}C$ and grains largely grew in oxygen annealing atmosphere. The electrical properties of SBT capacitor with top electrodes represents a favorable properties in Pt electrode. The maxim urn remanent polarization and the coercive electric field with Pt electrode are $12.40C/cm^2$and 30kV/cm respectively. The dielectric constant and leakage current density with Pt electrode is 340 and $6.8110^{-10}A/cm^2$ respectively.

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Bottom Collector와 단일 금속층 구조로 설계된 SiGe HBT의 전기적 특성 (Structure and Electrical Properties of SiGe HBTs Designed with Bottom Collector and Single Metal Contact)

  • 최아람;최상식;윤석남;김상훈;서형기;심규환
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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    • pp.187-187
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    • 2007
  • This paper presents the electrical properties of SiGe HBTs designed with bottom collector and single metal layer structure for RF power amplifier. Base layer was formed with graded-SiGe/Si structures and the collector place to the bottom of the device. Bottom collector and single metal layer structures could significantly simplify the fabrication process. We studied about the influence of SiGe base thickness, number of emitter fingers and temperature dependence (< $200^{\circ}C$) on electrical properties. The feasible application in 1~2GHz frequency from measured data $BV_{CEO}$ ~10V, $f_r$~14 GHz, ${\beta\simeq}110$, NF~1 dB using packaged SiGe HBTs. We will discuss the temperature dependent current flow through the e-b, b-c junctions to understand stability and performance of the device.

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열처리에 따른 BST 박막의 특성에 관한 연구 (Study on Post Annealing Dependence of BST Thin Films)

  • 최명률;박인철;권학용;손재구;김홍배
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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    • pp.197-198
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    • 2005
  • 본 논문에서는 p-type (100)Si. (100)MgO 그리고 MgO/Si 기판 위에 RF Magnetron sputtering 법으로 $Ba_{0.5}Sr_{0.5}TiO_3$(BST) 박막을 증착 후 $600^{\circ}C$ 의 질소분위에서 RTA(Rapid Thermal Annealing)를 이용한 1 분간의 고온 급속열처리를 하였다. XRD 측정결과 모든 기판에서 (110) $Ba_{0.5}Sr_{0.5}TiO_3$의 주피크가 관찰되어졌고, 열처리 후 피크 세기가 증가함을 확인할 수 있었다. C-V 특성에서 각각의 기판에서 측정된 커패시턴스 값으로 계산된 유전율은 120(bare Si), 305(MgO/Si) 그리고 310(MgO)이었다. 누설 전류 특성에서는 150KV/cm이내의 인가전계에서 0.1$uA/cm^2$이하의 안정된 누설전류값을 보여주었다. 결론적으로 MgO 버퍼층을 이용한 기판이 BST 박막의 증착을 위한 기판으로써 효과적임을 알 수 있었다.

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파일렉스 #7740 글라스 매개층을 이용한 MEMS용 MCA와 Si기판의 양극접합 특성 (Anodic bonding characteristics of MCA to Si-wafer using pyrex #7740 glass intermediatelayer for MEMS applications)

  • 안정학;정귀상
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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    • pp.374-375
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    • 2006
  • This paper describes anodic bonding characteristics of MCA to Si-wafer using evaporated Pyrex #7740 glass thin-films for MEMS applications. Pyrex #7740 glass thin-films with the same properties were deposited on MCA under optimum RF sputter conditions (Ar 100 %, input power $1\;W/cm^2$). After annealing at $450^{\circ}C$ for 1 hr, the anodic bonding of MCA to Si-wafer was successfully performed at 600 V, $400^{\circ}C$ in $110^{-6}$ Torr vacuum condition. Then, the MCA/Si bonded interface and fabricated Si diaphragm deflection characteristics were analyzed through the actuation and simulation test. It is possible to control with accurate deflection of Si diaphragm according to its geometries and its maximum non-linearity being 0.05-0.08 %FS. Moreover, any damages or separation of MCNSi bonded interfaces did not occur during actuation test. Therefore, it is expected that anodic bonding technology of MCNSi-wafers could be usefully applied for the fabrication process of high-performance piezoelectric MEMS devices.

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NiFe/FeMn/NiFe 스핀밸브 구조의 다층박막에서 상 하부 NiFe 두께에 따른 교환바이어스 조사 (Anomalous Exchange Bias of the Top and Bottom NiFe Layers in NiFe/FeMn/NiFe Based Spin Valve Multilayers)

  • S.M. Yoon;J.J. Lim;V.K. Sankar;Kim, C.G.;Kim, C.O.
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.212-212
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    • 2003
  • Many of the spin valve multilayer structures with FeMn as antiferromagnetic layer consist of a NiFe/FeMn/NiFe trilayer where the bottom NiFe layer is the seed layer to facilitate the growth of (111) gama-FeMn antiferromagnetic phase and the top NiFe layer forms the pinned layer[1], In this study, exchange bias of bottom NiFe layer has been investigated as functions of thicknesses of top and bottom NiFe in NiFe/FeMn/NiFe, prepared by rf magnetron sputtering, MH-loop was measured by vibration sample magnetometer (VSM). Two hysteresis loops are corresponded to bottom and top layers, similar to reported loops in spin valve structure. Exchange bias of bottom NiFe could be induced by the interfacial coupling between bottom NiFe and FeMn. But those coupling are strongly dependent on the top and bottom NiFe thicknesses, revealing anomalous character ul exchange bias of bottom NiFe layer.

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유도결합 플라즈마를 이용한 $HfAlO_3$ 박막의 식각특성 연구 (Study of etching properties of the $HfAlO_3$ thin film using the inductively coupled plasma)

  • 하태경;김동표;우종창;엄두승;양설;주영희;김창일
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.73-73
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    • 2009
  • 트렌지스터의 채널 길이가 줄어듦에 따라 절연층으로 쓰이는 $SiO_2$의 두께는 얇아져야 한다. 이에 따라 얇아진 절연층에서 터널링이 발생하여 누설전류가 증가하게 되어 소자의 오동작을 유발한다. 절연층에서의 터널링을 줄여주기 위해서는 High-K와 같은 유전율이 높은 물질을 이용하여 절연층의 두께를 높여주어야 한다. 최근에 각광 받고 있는 High-K의 대표적인 물질은 $HfO_2$, $ZrO_2$$Al_2O_3$등이 있다. $HfO_2$, $ZrO_2$$Al_2O_3$$SiO_2$보다 유전상 수는 높지만 밴드갭 에너지, 열역학적 안정성, 재결정 온도와 같은 특성 면에서 $SiO_2$를 완전히 대체하기는 어려운 실정이다. 최근 연구에 따르면 기존의 High-K물질에 금속을 첨가한 금속산화물의 경우 밴드갭 에너지, 열역학적 안정성, 재결정 온도의 특성이 향상되었다는 결과가 있다. 이 금속 산화물 중 $HfAlO_3$가 대표적이다. $HfAlO_3$는 유전상수 18.2, 밴드캡 에너지 6.5 eV, 재결정 온도 $900\;^{\circ}C$이고 열역학적 안전성이 개선되었다. 게이트 절연층으로 사용될 수 있는 $HfAlO_3$는 전극과 기판사이에 적층구조를 이루고 있어, 이방성 식각인 건식 식각에 대한 연구가 필요하다. 본 연구는 $BCl_3$/Ar 유도결합 플라즈마를 이용하여 $HfAlO_3$ 박막의 식각 특성을 알아보았다. RF Power 700 W, DC-bias -150 V, 공정압력 15 mTorr, 기판온도 $40\;^{\circ}C$를 기본 조건으로 하여, $BCl_3$/Ar 가스비율, RF Power, DC-bias 전압, 공정압력에 의한 식각율 조건과 마스크물질과의 선택비를 알아보았다. 플라즈마 분석은 Optical 이용하여 진행하였고, 식각 후 표면의 화학적 구조는 X-ray Photoelectron Spectroscoopy(XPS) 분석을 통하여 알아보았다.

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다층구조박막으로부터 $PbTiO_3$ 박막 제조시 요소층이 상형성 및 유전특성에 미치는 영향 (An effect of component layers on the phases and dielectric properties in $PbTiO_3$ thin films prepared from multilayer structure)

  • Do-Won Seo;Song-Min Nam;Duck-Kyun Choi
    • 한국결정성장학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.378-387
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    • 1994
  • 선행연구[1] 즉, $Ti0_2/Pb/TiO_2(900{\AA}/900{\AA}/900{\AA}/)$ 3층구조박막으로부터 열확산에 의해 상형성이 가능하였던 $PbTiO_3$ 박막의 특성을 개선하기 위하여 스퍼터링법을 이용하여 Si기판위에 각 요소층의 두께를 $200~300 {\AA}$으로 얇게하고 적층수를 3,5,7,9,11층$(TiO_2/Pb/.../Tio_2)$으로 변화시켜가며 다층구조박막을 형성한 후 이를 RTA 처리하여 $PbTiO_3$ 박막을 제조하였다. 그 결과 $500^{\circ}C$ 이상에서 단일상의 $PbTiO_3$가 형성되었다. 또한 요소층의 두께를 얇게하고 적층수를 늘려서 열처리한 결과 Pb-silicate 및 void 생성이 억제되어 우수한 계면상태를 유지하였으며 조성도 보다 균일해지는 양상을 나타내었다. $PbTiO_3$ 박막의 MiM구조에 C-V 특성으로부터 측정된 유전상수는 열처리 조건에 따른 경향을 나타내지 않았으나 적층수가 많아져 박막의 두께가 증가 할수록 유전상수가 증가하였다. MIS 구조의 $PbTiO_3$ 박막의 I-V 특성 측정 결과 절연파괴강도는 최고 150kV/cm이었다.

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라디칼 빔 보조 분자선 증착법 (Radical Beam Assisted Molecular Beam Epitaxy) 법에 의해 성장된 ZnO 박막의 발광 특성에 관한 연구 (A Study of the Photoluminescence of ZnO Thin Films Deposited by Radical Beam Assisted Molecular Beam Epitaxy)

  • 서효원;변동진;최원국
    • 한국재료학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.347-351
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    • 2003
  • II-Ⅵ ZnO compound semiconductor thin films were grown on $\alpha$-Al$_2$O$_3$(0001) single crystal substrate by radical beam assisted molecular beam epitaxy and the optical properties were investigated. Zn(6N) was evaporated using Knudsen cell and O radical was assisted at the partial pressure of 1$\times$10$^{4}$ Torr and radical beam source of 250-450 W RF power. In $\theta$-2$\theta$ x-ray diffraction analysis, ZnO thin film with 500 nm thickness showed only ZnO(0002)and ZnO(0004) peaks is believed to be well grown along c-axis orientation. Photoluminescence (PL) measurement using He-Cd ($\lambda$=325 nm) laser is obtained in the temperature range of 9 K-300 K. At 9 K and 300 K, only near band edge (NBE) is observed and the FWHM's of PL peak of the ZnO deposited at 450 RF power are 45 meV and 145 meV respectively. From no observation of any weak deep level peak even at room temperature PL, the ZnO grains are regarded to contain very low defect density and impurity to cause the deep-level defects. The peak position of free exciton showed slightly red-shift as temperature was increased, and from this result the binding energy of free exciton can be experimentally determined as much as $58\pm$0.5 meV, which is very closed to that of ZnO bulk. By van der Pauw 4-point probe measurement, the grown ZnO is proved to be n-type with the electron concentration($n_{e}$ ) $1.69$\times$10^{18}$$cm^3$, mobility($\mu$) $-12.3\textrm{cm}^2$/Vㆍs, and resistivity($\rho$) 0.30 $\Omega$$\cdot$cm.

Development of the impregnated dispenser cathode for thermionic emission electron gun

  • 홍용준;이성;신진우;소준호
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.182.1-182.1
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    • 2016
  • 전자빔의 운동에너지를 변화시켜 전자기장을 발생시키는 진공튜브 장치는 기본적으로 전자빔 발생부인 전자총을 핵심 구성부로 사용한다. 이러한 전자총을 이용하는 진공튜브로는 핵융합을 위해 플라즈마 가열용의 RF를 발생시키는 자이로트론 튜브와 방사광 가속기에서 전자를 가속시키는데 이용되는 클라이스트론 튜브 등이 있으며, 군사적으로는 레이더를 비롯하여 유도미상일에 들어가는 탐색기, 전투기에서 사용되는 송수신용 마이크로파 발생장치 등의 핵심부품인 진행파관 진공튜브 등이 있다. 이러한 응용분야에서는 기본적으로 고출력의 전자파를 필요로 하기 때문에 반도체를 이용한 장치로는 그 성능을 구현할 수 없다. 따라서 열음극을 사용하는 전자총을 기반으로 한 다양한 형태의 진공튜브 장치가 주로 이용되고 있다. 현재 고출력 마이크로파 진공튜브용 열음극 전자총은 대부분 외국에서 수입하고 있는데 그 이유는 전자총의 핵심 부품인 열음극 캐소드를 국내에서 개발하지 못하였기 때문이다. 하지만 본 연구에서는 텅스텐 기반의 함침형 열음극 캐소드를 국내에서 자체 개발하는데 성공하였다. 전통적으로 미국에서 개발해온 함침형 열음극 캐소드는 텅스텐 소결체에 기공을 학보하고 여기에 Ba을 중심으로 한 알칼리성 물질들을 일정비율로 혼합하여 함침한 것으로 일함수 2.1~2.3 eV 수준의 물성을 갖는다. 이에 따라 방출할 수 있는 전류의 양은 운용 온도 $1000^{\circ}C$ 정도에서 전류밀도로 대략 수 $A/cm^2$ 수준이다. 본 연구에서 개발한 캐소드는 S-type으로 알려진 것으로 BaO : CaO : $Al_2O_3$ = 4 : 1 : 1 비율로 함침되었다. 고진공장치에서 전류측정 결과 $1040^{\circ}C$에서 $10.6A/cm^2$의 전류밀도를 기록하였으며 이에 대하여 Richardson-Dushman equation으로 계산하였을 때, 약 1.9 eV의 일함수를 갖는 것을 알 수 있었다. 이는 현재 많은 응용분야에서 사용하고 있으며 함침형 캐소드에 Os이나 Ir 등의 물질을 코팅하여 일함수를 낮추고 전류밀도를 향상시킨 M-type 캐소드의 결과와 유사한 수준이다.

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