• 제목/요약/키워드: RT-CVD

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MOS 모델을 이용한 그래핀 트랜지스터 모델링 (Graphene Transistor Modeling Using MOS Model)

  • 임은재;김형근;양우석;유찬세
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권9호
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    • pp.837-840
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    • 2015
  • 그래핀은 한 원자 두께의 탄소재료로서 전자가 매우 빠른 속도로 이 층을 통과할 수 있기 때문에, 트랜지스터를 비롯한 다양한 디바이스 응용을 위한 연구가 수행되어 왔다. 높은 전자이동도 특성으로 인해 높은 주파수 대역이나 고속 스위치 등의 시스템 응용에 적합하다. 본 연구에서는 양산에 적합한 RT-CVD(Rapid Thermal Chemical Vapor Deposition) 공정을 이용하여 실리콘 기판 상에 그래핀 층을 형성하고, 다양한 공정조건 최적화를 통해 $7,800cm^2/Vs$의 전자이동도를 추출하였다. 이는 실리콘 기판의 7배 이상 되는 값이고, GaAs 기판보다도 높은 수치이다. 밴드갭이 존재하지 않는 그래핀 기반 트랜지스터 모델링을 위해 pMOS와 nMOS의 모델을 융합하여 적용하였고, 실험을 통해 추출된 전자이동도 값을 적용하였다. 추출된 모델을 이용하여 트랜지스터의 핵심 파라미터 중의 하나인 게이트의 길이와 폭 등에 따른 전기적 특성을 고찰하였다.

Effects of Si cluster incorporation on properties of microcrystalline silicon thin films

  • Kim, Yeonwon;Yang, Jeonghyeon;Kang, Jun
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.181-181
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    • 2016
  • Hydrogenated microcrystalline silicon (${\mu}c-Si:H$) films have attracted much attention as materials of the bottom-cells in Si thin film tandem photovoltaics due to their low bandgap and excellent stability against light soaking. However, in PECVD, the source gas $SiH_4$ must be highly diluted by $H_2$, which eventually results in low deposition rate. Moreover, it is known that high-rate ${\mu}c-Si:H$ growth is usually accompanied by a large number of dangling-bond (DB) defects in the resulting films, which act as recombination centers for photoexcited carriers, leading to a deterioration in the device performance. During film deposition, Si nanoparticles generated in $SiH_4$ discharges can be incorporated into films, and such incorporation may have effects on film properties depending on the size, structure, and volume fraction of nanoparticles incorporated into films. Here we report experimental results on the effects of nonoparticles incorporation at the different substrate temperature studied using a multi-hollow discharge plasma CVD method in which such incorporation can be significantly suppressed in upstream region by setting the gas flow velocity high enough to drive nanoparticles toward the downstream region. All experiments were performed with the multi-hollow discharge plasma CVD reactor at RT, 100, and $250^{\circ}C$, respectively. The gas flow rate ratio of $SiH_4$ to $H_2$ was 0.997. The total gas pressure P was kept at 2 Torr. The discharge frequency and power were 60 MHz, 180 W, respectively. Crystallinity Xc of resulting films was evaluated using Raman spectra. The defect densities of the films were measured with electron spin resonance (ESR). The defect density of fims deposited in the downstream region (with nonoparticles) is higher defect density than that in the upstream region (without nanoparticles) at low substrate temperature of RT and $100^{\circ}C$. This result indicates that nanoparticle incorporation can change considerably their film properties depending on the substrate temperature.

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전라남도 지역 감 바이로이드의 감염상황 및 무병화 효율 연구 (Current occurrence of persimmon viroid and citrus viroid in persimmon in JellaNam-do and testing for viroid inactivation methods)

  • 김대현;김인수;이건섭;조인숙;조강희;신일섭;김세희;천재안;최인명
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제42권1호
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    • pp.43-48
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    • 2015
  • 바이로이드에 감염된 과수의 생산성 하락으로 인한 농업인의 소득이 점점 감소하고 있는 실정이다. 감에 감염이 가능한 바이로이드는 PVd(Persimmon viroid)와 CVd(Citrus viroid) 등이 존재하는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 전라남도 감 재배 농가에서의 감 바이로이드 감염 현황을 확인하였고 열처리, 한냉처리, 항바이러스제 처리를 통해 무병화 효율성을 알아보았다. 전라남도 나주, 영암, 담양, 순천, 구례의 20농가에서 감 부유 품종 198개체를 샘플링하였다. RT-PCR 실험을 통해 감 바이로이드의 감염률을 확인해 본 결과 CVd 41%, PVd 34% 로 확인되었으며 이미 알려진 수준에 비해 높게 감염되어 있음을 알 수 있었다. 무병화 효율 실험은 PVd와 CVd가 감염된 감을 이용하였으며 처리 방법에 따라 열처리($38^{\circ}C$), 한냉처리($4^{\circ}C$), 항바이러스제(Ribavirin) 단독 처리 그룹과 열처리와 항바이러스제를 동시에 처리한 그룹 및 한냉처리 및 항바이러스제를 동시에 처리한 그룹으로 나누었으며 처리 시간에 따라 2주와 4주로 나누어 각각의 바이로이드 제거 효율을 확인하였다. 한냉 처리한 그룹의 경우 생존율이 100%에 무병화 효율 또한 67%의 높은 제거 효율을 확인할 수 있었고, 한냉 처리와 항바이러스제를 2주간 복합처리한 군에서도 67%의 높은 효율을 확인하였다. 결론적으로 한냉 처리가 가장 높은 무병화율을 보여 주었으며 본 연구결과를 통해 감 무병화 연구에 좋은 자료가 될 것으로 판단된다.

Porphyromonas Gingivalis Invasion of Human Aortic Smooth Muscle Cells

  • Lee, Seoung-Man;Lee, Hyeon-Woo;Lee, Jin-Yong
    • International Journal of Oral Biology
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    • 제33권4호
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    • pp.163-177
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    • 2008
  • Periodontal disease, a form of chronic inflammatory bacterial infectious disease, is known to be a risk factor for cardiovascular disease (CVD). Porphyromonas gingivalis has been implicated in periodontal disease and widely studied for its role in the pathogenesis of CVD. A previous study demonstrating that periodontopathic P. gingivalis is involved in CVD showed that invasion of endothelial cells by the bacterium is accompanied by an increase in cytokine production, which may result in vascular atherosclerotic changes. The present study was performed in order to further elucidate the role of P. gingivalis in the process of atherosclerosis and CVD. For this purpose, invasion of human aortic smooth muscle cells (HASMC) by P. gingivalis 381 and its isogenic mutants of KDP150 ($fimA^-$), CW120 ($ppk^-$) and KS7 ($relA^-$) was assessed using a metronidazole protection assay. Wild type P. gingivalis invaded HASMCs with an efficiency of 0.12%. In contrast, KDP150 failed to demonstrate any invasive ability. CW120 and KS7 showed relatively higher invasion efficiencies, but results for these variants were still negligible when compared to the wild type invasiveness. These results suggest that fimbriae are required for invasion and that energy metabolism in association with regulatory genes involved in stress and stringent response may also be important for this process. ELISA assays revealed that the invasive P. gingivalis 381 increased production of the proinflammatory cytokine interleukin (IL)-$1{\beta}$ and the chemotactic cytokines (chemokine) IL (interleukin)-8 and monocyte chemotactic (MCP) protein-1 during the 30-90 min incubation periods (P<0.05). Expression of RANTES (regulation upon activation, normal T cell expressed and secreted) and Toll-like receptor (TLR)-4, a pattern recognition receptor (PRR), was increased in HASMCs infected with P. gingivalis 381 by RT-PCR analysis. P. gingivalis infection did not alter interferon-$\gamma$-inducible protein-10 expression in HASMCs. HASMC nonspecific necrosis and apoptotic cell death were measured by lactate dehydrogenase (LDH) and caspase activity assays, respectively. LDH release from HASMCs and HAMC caspase activity were significantly higher after a 90 min incubation with P. gingivalis 381. Taken together, P. gingivalis invasion of HASMCs induces inflammatory cytokine production, apoptotic cell death, and expression of TLR-4, a PRR which may react with the bacterial molecules and induce the expression of the chemokines IL-8, MCP-1 and RANTES. Overall, these results suggest that invasive P. gingivalis may participate in the pathogenesis of atherosclerosis, leading to CVD.

O2/FTES-ICPCVD 방법에 의한 Fluorocarbonated-$SiO_2$ 박막형성

  • 오경숙;강민성;최치규;이광만;김건호
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.105-105
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    • 1999
  • 차세대 기억소자에서는 집접도의 증가, 고속화, 그리고 미세화에 따라 배선간으 최소선폭이 작아지고, 새로운 다층 배선기술이 요구되는 가운데 층간절연막의 재료와 형성기술은 소자의 특성을 향상시켜주는 중요한 요소로서 열적안정성, 저유전율, 평탄화특성 등에 핵심을 두고 연구되고 있다. 본 연구에서는 5인치 p-Si(100) 위에 FTES와 O2를 precursor로 하고 carrier gas를 Ar gas하여 ICP CVD 방법으로 저유전율의 Fluorocarbonated-SiO2 박막을 형성하였다. 0.1-1kW, 13.56MHz인 rf power를 사용하였으며, 증착은 RT에서 5~10분으로 하였다. 형성된 박막은 FTIR(fourier transform infrared), XPS(x-ray photoelectron spectroscopy), 그리고 ellipsopsometer 등을 이용하여 결합모드와 F농도, 균일도 등을 측정하고, I-V와 C-V 측정장치, 그리고 SERM(scanning electrion microscopy) 등을 이용하여 유전상수, 누설전류, dielectric breakdown voltage, 그리고 박막의 stepcoverage를 측정하였다. 제작된 박막의 신뢰성은 열처리에 따른 전기적 특성으로부터 조사하였다. 형성된 fluorocarbonated 박막 결합모드는 Si-F, Si-O, O-C, C-C와 C-F였고 O2:FTES:Ar 유량을 1sccm:10sccm:6sccm으로 하여 증착한 시료에서 유전율은 2.8이었으며, 누설전류밀도는 8$\times$10-9A/cm2, Breakdown voltage는 10MV/cm 이상, 그리고 stepcoverage는 91%로 측정되었다.

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Microstructure and Corrosion Properties of TiNX Thin Films Prepared by High Density Plasma Reactive Magnetron Sputtering with Electromagnetic Field System

  • 김정혁;박지봉;송풍근
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.311-311
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    • 2011
  • $TiN{\times}$박막은 우수한 내마모성 및 내부식성, 높은 경도 그리고 열적 안정성 등으로 인하여, 절삭공구 및 기계적 부품의 하드코팅, 2차 연료 전지용 확산방지막의 코팅재료로서 광범위하게 사용되어지고 있다. 일반적으로 $TiN{\times}$ 박막은 화학 기상 증착법(CVD)을 이용하였으나, 최근에는 대면적에 균일한 코팅이 가능하고 기판과 박막상의 부착력이 우수하며, 프로세스를 제어하기 쉬운 물리적 기상 증착법(PVD)의 스퍼터링법에 대한 관심이 고조되고 있다. 그러나 스퍼터링법으로 증착된 $TiN{\times}$ 박막의 물성은 주상구조와 국부적 표면결함을 포함하는 박막의 미세구조에 의존하기 때문에 주상구조 사이에 존재하는 Void 와 Pinhole 그리고 crack들이 원인으로 작용하여, 내부식성 및 기계적 특성이 급속도로 저하되는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해서, 본 연구에서는 기판온도를(RT, $200^{\circ}C$, $400^{\circ}C$)증가시켜 실험 하였다. 이는 온도증가에 따른 박막의 치밀화가 이루어지고 결함이 감소하여 내부식성 특성향상이 기대되어진다. 또한 플라즈마 밀도를 높이기 위해서, 기존 DC 마그네트론 스퍼터링법에 전자기장을 추가로 인가하였다. 이는 플라즈마 밀도증가에 따른 고반응성의 질소 래디컬의 생성율 증가에 기인하여 박막 형성시 질화반응을 촉진시킴으로써 박막의 치밀화 및 내부식성 특성향상이 기대되어진다.

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Electrical and Chemical Properties of ultra thin RT-MOCVD Deposited Ti-doped $Ta_2O_5$

  • Lee, S. J.;H. F. Luan;A. Mao;T. S. Jeon;Lee, C. h.;Y. Senzaki;D. Roberts;D. L. Kwong
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제1권4호
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    • pp.202-208
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    • 2001
  • In Recent results suggested that doping $Ta_2O_5$ with a small amount of $TiO_2$ using standard ceramic processing techniques can increase the dielectric constant of $Ta_2O_5$ significantly. In this paper, this concept is studied using RTCVD (Rapid Thermal Chemical Vapor Deposition). Ti-doped $Ta_2O_5$ films are deposited using $TaC_{12}H_{30}O_5N$, $C_8H_{24}N_4Ti$, and $O_2$ on both Si and $NH_3$-nitrided Si substrates. An $NH_3$-based interface layer at the Si surface is used to prevent interfacial oxidation during the CVD process and post deposition annealing is performed in $H_2/O_2$ ambient to improve film quality and reduce leakage current. A sputtered TiN layer is used as a diffusion barrier between the Al gate electrode and the $TaTi_xO_y$ dielectric. XPS analyses confirm the formation of a ($Ta_2O_5)_{1-x}(TiO_2)_x$ composite oxide. A high quality $TaTi_xO_y$ gate stack with EOT (Equivalent Oxide Thickness) of $7{\AA}$ and leakage current $Jg=O.5A/textrm{cm}^2$ @ Vg=-1.0V has been achieved. We have also succeeded in forming a $TaTi_x/O_y$ composite oxide by rapid thermal oxidation of the as-deposited CVD TaTi films. The electrical properties and Jg-EOT characteristics of these composite oxides are remarkably similar to that of RTCVD $Ta_2O_5, suggesting that the dielectric constant of $Ta_2O_5$ is not affected by the addition of $TiO_2$.

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