• 한국진공학회지
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• 제22권5호
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• pp.270-275
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• 2013

화학 기상 증착법에 의해 제작한 단층 그래핀을 300 nm $SiO_2$/Si와 석영기판 위에 전사한 후 도핑하기 위해 그래핀 표면에 $AuCl_3$ 용액의 농도를 1에서 10 mM까지 변화시키면서 스핀코팅 하였다. 도핑농도에 따른 그래핀의 특성을 여러 구조적, 광학적, 및 전기적 실험기법으로 분석한 결과, 도핑 농도가 증가함에 따라 그래핀의 p형 특성이 더욱 강해진다는 것을 라만 주파수/최고점 세기 비율, 면저항, 일함수, 및 디락점 등의 변화로 확인할 수 있었다. 특히, 그래핀 전계효과 트랜지스터의 드레인 전류-게이트 전압 곡선 측정을 통해 처음으로 도핑농도의 증가에 따라 전하 이동도를 자세히 측정한 결과, 도핑농도가 증가할 때 전자의 이동도는 크게 감소한 것에 비해 정공의 이동도는 매우 적게 변화하였다. 이 결과는 $AuCl_3$가 그래핀의 p형 도핑 불순물로서 매우 우수하다는 것을 의미하여 향후 도핑된 그래핀의 소자활용에 있어 매우 유용할 것으로 전망된다.

• Journal of Magnetics
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• 제14권4호
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• pp.161-164
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• 2009

Iron-doped $Sn_{1-x}Fe_xO_2$ (x = 0.0, 0.05, 0.1, 0.2, 0.33) thin films on Si(100) substrates and powders were prepared by a chemical solution process. The x-ray diffraction (XRD) patterns of the $Sn_{1-x}Fe_xO_2$ thin films and powders showed a polycrystalline rutile tetragonal structure. Thermo gravimetric (TG) - differential thermal analysis (DTA) showed the final weight loss above $430{^{\circ}C}$ for all powder samples. According to XRD Rietveld refinement of the powders, the lattice parameters and unit cell volume decreased with increasing Fe content. The magnetic properties were characterized using a vibrating sample magnetometer (VSM) and M$\ddot{o}$ssbauer spectroscopy. The thin film samples with x = 0.1 and 0.2 showed paramagnetic properties but thin films with x = 0.33 exhibited ferromagnetic properties at room temperature. Mossbauer studies revealed the $Fe^{3+}$ valence state in the samples. The ferromagnetism in the samples can be interpreted in terms of the direct ferromagnetic coupling of ferric ions via an electron trapped in a bridging oxygen deficiency, which can be explained using the F-center exchange model.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 추계학술발표대회
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• pp.16.2-16.2
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• 2011

Graphene has attracted significant attention due to its unique characteristics and promising nanoelectronic device applications. For practical device applications, it is essential to synthesize high-quality and large-area graphene films. Graphene has been synthesized by eloborated mechanical exfoliation of highly oriented pyrolytic graphite, chemical reduction of exfoliated grahene oxide, thermal decomposition of silicon carbide, and chemical vapor deposition (CVD) on metal substrates such as Ni, Cu, Ru etc. The CVD has advantages over some of other methods in terms of mass production on large-areas substrates and it can be easily separated from the metal substrate and transferred to other desired substrates. Especially, plasma-enhanced CVD (PECVD) can be very efficient to synthesize high-quality graphene. Little information is available on the synthesis of graphene by PECVD even though PECVD has been demonstrated to be successful in synthesizing various carbon nanostructures such as carbon nanotubes and nanosheets. In this study, we synthesized graphene on $Ni/SiO_2/Si$ and Cu plate substrates with CH4 diluted in $Ar/H_2$ (10%) by using an inductively-coupled PECVD (ICPCVD). High-quality graphene was synthesized at as low as $700^{\circ}C$ with 600 W of plasma power while graphene layer was not formed without plasma. The growth rate of graphene was so fast that graphene films fully covered on substrate surface just for few seconds $CH_4$ gas supply. The transferred graphene films on glass substrates has a transmittance at 550 nm is higher 94%, indicating 1~3 monolayers of graphene were formed. FETs based on the grapheme films transferred to $Si/SiO_2$ substrates revealed a p-type. We will further discuss the synthesis of graphene and doped graphene by ICPVCD and their characteristics.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제31권3호
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• pp.165-170
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• 2018

In this study, double-layered TCO (transparent conductive oxide) films were produced by depositing two distinct TCO materials: $SnO_2$ works as an n-type layer and ITO (indium-doped tin oxide) serves as a transparent conductor. Both transparent conductive oxide-films were sequentially deposited by sputtering. The electrical and optical properties of single-layered TCO films ($SnO_2$) and double-layered TCO ($ITO/SnO_2$) films were investigated. A TCO-embedding photodetector was realized through the formation of an $ITO/SnO_2/p-Si/Al$ layered structure. The remarkably high rectifying ratio of 400.64 was achieved with the double-layered TCO device, compared to 1.72 with the single-layered TCO device. This result was attributed to the enhanced electrical properties of the double-layered TCO device. With respect to the photoresponses, the photocurrent of the double-layered TCO photodetector was significantly improved: 1,500% of that of the single-layered TCO device. This study suggests that, due to the electrical and optical benefits, double-layered TCO films are effective for enhancing the photoresponses of TCO photodetectors. This provides a useful approach for the design of photoelectric devices, including solar cells and photosensors.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권4호
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• pp.394-400
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• 2002

리튬 이차전지용 부극재료로 미량의 실리콘이 첨가된 주석산화물 박막을 R.F. magnetron sputtering법을 이용하여 제조하였다. 실리콘의 첨가로 인해 주석의 산화상태를 감소시켜서 첫 번째 충방전 동안 비가역성을 감소시키는 전기 화학적 결과를 얻을 수 있었다. 주석 산화물 박막의 결정 배향성은 기판온도가 올라감에 따라서 (110),(101),(211) 면들이 성장하였다. 합성된 박막은 기판온도가 $300^{\circ}C$이고 $Ar:O_2$의 비가 7:3일때, 700mAh/g의 에너지 밀도를 가지며 가장 좋은 가역성능을 보여주었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.447-447
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• 2013

최근 전자산업의 발전으로 차세대 디스플레이 소자로 산화물반도체가 주목받고 있다. 산화물 반도체는 저온공정, 높은 이동도 및 투과율을 가지기 때문에 이러한 공정이나 물성 측면에 있어 기존의 a-Si, LTPS 등을 대채할 만한 소자로서 연구가 활발이 이루어지고 있다. 특히 고해상도 및 고속구동이 진행됨에 따라 높은 이동도의 필요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 IGZO 산화물 반도체 박막트랜지스터의 이동도 개선을 위해 나노입자를 사용하였다. 게이트전극으로 사용된 Heaviliy doped P-type Si 기판위에 200 nm의 SiO2 절연층을 성장시킨 후, 채널로 작동하기 위한 IGZO 박막을 증착하기 전에 10~20 nm 크기의 니켈, 금 나노입자를 부착시켰다. 열처리 온도는 $350^{\circ}C$, 90분동안 진행하였고, 100 nm의 알루미늄 전극을 증착시켜 TFT 소자를 제작하였다. TFT 소자가 동작할 시, IGZO 박막 내부의 전자들은 게이트 전압으로 인해 하부로 이동하여 채널을 형성, 동시에 드레인 전압으로 인한 캐리어들의 움직임으로 인해 소자가 동작하게 된다. 본 연구에서는 채널이 형성되는 계면 부근에 전도성이 높은 금속 나노입자를 부착시켜 다수 캐리어인 전자가 채널을 통과할 때 전류흐름에 금속 나노입자들이 기여하여 전기적 특성의 변화에 어떠한 영향을 주는지 연구하였다. 반응시간을 조절하여 기판에 붙는 나노입자의 밀도 변화에 따른 특성과 다양한 크기(5, 10, 20 nm)를 갖는 금, 니켈 나노입자를 포함한 IGZO TFTs 소자를 제작하여 전달특성, 출력특성의 변화를 비교하였고, 실질적인 채널길이의 감소효율과 캐리어 이동도의 변화를 비교분석 하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.2
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• pp.985-988
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• 2004

The carrier lifetime of boron doped Cz silicon samples after light induced degradation could be improved by optimized rapid thermal processing (RTP). The important five different parameters varied in order to investigate which parameter is important for the stable lifetime after light induced degradation, $\tau_d$. The Plateau temperature and the Plateau time influenced on the lifetime after light induced degradation. Especially, the Plateau temperature showed a strong influence on the stable lifetime. The optimal plateau temperature is approximately $900^{\circ}C$ t for a plateau time of 120 s. The stable lifetime increased from $15\mu}s$ to $25.5{\mu}s$. The normalized defect concentration, $N_t^*$, decreased from $0.06{\mu}s^{-1}$ to $0.037{\mu}s^{-1}$ by RTP-process.

• 한국재료학회지
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• 제26권11호
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• pp.635-643
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• 2016

Graphene has shown exceptional properties for high performance devices due to its high carrier mobility. Of particular interest is the potential use of graphene nanoribbons as field-effect transistors. Herein, we introduce a facile approach to the fabrication of graphene nanoribbon (GNR) arrays with ~200 nm width using nanoimprint lithography (NIL), which is a simple and robust method for patterning with high fidelity over a large area. To realize a 2D material-based device, we integrated the graphene nanoribbon arrays in field effect transistors (GNR-FETs) using conventional lithography and metallization on highly-doped $Si/SiO_2$ substrate. Consequently, we observed an enhancement of the performance of the GNR-transistors compared to that of the micro-ribbon graphene transistors. Besides this, using a transfer printing process on a flexible polymeric substrate, we demonstrated graphene-silicon junction structures that use CVD grown graphene as flexible electrodes for Si based transistors.

• Progress in Superconductivity
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• 제10권1호
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• pp.35-39
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• 2008

By using the hybrid physical-chemical vapor deposition (HPCVD) technique, we have fabricated $MgB_2$ thick films on $Al_{2}O_3$ substrates with various impurity layers of Ni, Ti, and SiC. We have found a significant enhancement of the critical current density ($J_c$) for $MgB_2$ films grown on impurity layered substrates, indicating that additional impurity layers were provided as possible pinning sites by chemical doping in $MgB_2$ films. All samples doped by Ni, Ti, and SiC were observed to have high superconducting transition temperatures of 39 - 41 K. The $J_c$ of $MgB_2$ films grown on SiC impurity layered substrates showed three times higher than that of undoped films at high magnetic fields above 1 T.

• 한국재료학회지
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• 제11권5호
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• pp.385-392
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• 2001

집적형 광증폭기는 대량생산이 용이하고. 단일 칩에 다기능의 광소자를 집적할 수 있다는 장점 때문에 활히 연구되어져 왔다. 본 연구에서는 수동형 집적광소자의 제작에 사용되는 화염가수분해증착법 (FHD)을 이용하여 실리콘 (Si) /실리카 ($SiO_2$) 광도파막을 제작하고, 이 박막에 Solution Doping 법을 이용하여 $Er^{3+}$ 를 첨가하여 광증폭 매질을 제작하는 연구를 수행하였다.