• Title/Summary/Keyword: Si-jo

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V3Si 나노입자 메모리소자의 열적안정성 및 전하누설 근원분석

  • Kim, Dong-Uk;Lee, Dong-Uk;Jo, Seong-Guk;Kim, Eun-Gyu;Lee, Se-Won;Jeong, Seung-Min;Jo, Won-Ju
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.302-302
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    • 2012

  • 최근 비 휘발성 메모리 시장의 확대와 수요가 많아지면서, 비휘발성 메모리 소자의 제작에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 실리사이드 나노입자를 적용한 소자는 현 실리콘 기반의 반도체 공정의 적용이 용이하다. 따라서 본 연구에서는 실리사이드 계열의 화합물 중에서 일함수가 4.63 eV인 Vanadium silicide (V3Si) 나노입자 메모리소자를 제작하여 전기적 특성과 열 안정성에 대하여 알아보았다. p-Si기판에 약 6nm 두께의 SiO2 터널층을 건식 산화 방법으로 성장시킨 후 V3Si 나노입자를 제작하기 위해서 V3Si 금속박막을 스퍼터링 방법으로 4 nm~6 nm의 두께로 터널 절연막 위에 증착시켰다. 그리고 컨트롤 절연막으로 SiO2를 초고진공 스퍼터를 이용하여 50 nm 증착하였고, 급속 열처리 방법으로 질소 분위기에서 $800^{\circ}C$의 5초 동안 열처리하여 V3Si 나노 입자를 형성하였다. 마지막으로 200 nm두께의 Al을 증착하고, 리소그래피 공정을 통하여 채널 길이와 너비가 각각 $2{\mu}m$, $5{\mu}m$, $10{\mu}m$를 가지는 트랜지스터를 제작하였다. 제작된 시편의 V3Si 나노입자의 크기와 균일성은 투과 전자 현미경으로 확인하였고, 후 열처리 공정 이후 V3Si의 존재여부의 확인을 위해서 X-ray 광전자 분광법의 표면분석기술을 이용하여 확인하였다. 소자의 전기적인 측정은 Agilent E4980A LCR meter, 1-MHz HP4280A와 HP 8166A pulse generator, HP4156A precision semiconductor parameter analyzer을 이용하여 측정온도를 $125^{\circ}C$까지 변화시키면서 전기적인 특성을 확인하였다. 본 연구에서는 온도에 선형적 의존성을 가지는 전하누설 모델인 T-model 을 이용하여 나노입자 비휘발성 메모리소자의 전하누설 근원을 확인한 후, 메모리 소자의 동작 특성과의 물리적인 연관성을 논의하였다. 이를 바탕으로 나노입자 비휘발성 메모리소자의 열적안정성을 확보하고 소자 특성향상을 위한 최적화 구조를 제안하고자 한다.

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Si(100) ETCHING BY THERMAL-ENERGY HYDROGEN ATOMS

  • Kang, Joo-Hyun;Jo, Sam-Keun;John G. Ekerdt
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.6 no.S1
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    • pp.59-65
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    • 1997

  • Efficient Si(100) etching by thermal H atoms at low substrate temperatures has been achieved. Gas-phase etching product $SiH_4$(g) upon H atom bombardment resulting from direct abstraction of $SiH_3$(a) by impinging H atoms was detected with a quadrupole mass spectrometer over the substrate temperature range of 105-408 K Facile depletion of all surface silyl ($SiH_3$) groups the dissociative adsorption product of disilane ($Si_2H_6$) at 105K from Si(100)2$\times$1 by D atoms and continuous regeneration and removal of $SiD_3$(a) were all consumed. These results provide direct evidence for efficient silicon surface etching by thermal hydrogen bombardment at cryogenic temperatures as low as 105K We attribute the high etching efficiency to the formation and stability of $SiH_3$(a) on Si(100) at lowered surface temperatures allowing the $SiH_3$(a) abstraction reaction by additional H atom to produce $SiH_4$((g).

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Fabrication and Mechanical Properties of $SiC/Si_3N_4$ Nano Composite Materials ($SiC/Si_3N_4$ 나노 복합체의 제조 및 기계적 특성)

  • Gang, Jong-Bong;Jo, Beom-Rae;Lee, Su-Yeong
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.6 no.4
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    • pp.421-427
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    • 1996

  • 초미립 SiC 분말을 2차상으로 Si3N4에 첨가하여 SiC/Si3N4 나노 복합체를 핫프레스법과 가스압소결고 제조하였다. 2차상으로 첨가한 SiC의 입자 크기가 $\beta$-Si3N4 나노 복합체를 제조할 수 있었다. 사온에서 80$0^{\circ}C$까지는 강도의 100$0^{\circ}C$이상에서는 강도는 급격한 감소를 보였으며 이는 소결조제로 첨가한 AI2O3, Y2O3와 SiO2가 $\beta$-Si3N4의 입계에 유리상을 형성하였기 때문에 해석된다.

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The Research on Aluminum and Silcon Nanoparticles as Anode Materials for Lithium Ion Batteries (알루미늄 실리콘 나노분말을 이용한 리튬이온전지 음극재료에 관한 연구)

  • Kim, Hyeong-Jo;Tulugan, Kelimu;Kim, Hyung-Jin;Park, Won-Jo
    • Journal of Power System Engineering
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    • v.17 no.1
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    • pp.110-115
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    • 2013

  • The electrochemical performance and microstructure of Al-Si, Al-Si/C was investigated as anode for lithium ion battery. The Al-Si nano composite with 5 : 1 at% ratio was prepared by arc-discharge nano powder process. However, some of problem is occurred, when Al nano composite was synthesized by this manufacturing. The oxidation film is generated around Al-Si particles for passivating processing in the manufacture. The oxidation film interrupts electrical chemistry reaction during lithium ion insertion/extraction for charge and discharge. Because of the existence the oxidation film, Al-Si first cycle capacity is very lower than other examples. Therefore, carbon synthsized by glucose ($C_6H_{12}O_6$) was conducted to remove the oxidation film covered on the composite. The results showed that the first discharge cycle capacity of Al-Si/C is improved to 113mAh/g comparing with Al-Si (18.6mAh/g). Furthermore, XRD data and TEM images indicate that $Al_4C_3$ crystalline exist in Al-Si/C composite. In addition the Si-Al anode material, in which silicon is more contained was tested by same method as above, it was investigated to check the anode capacity and morphology properties in accordance with changing content of silicon, Si-Al anode has much higher initial discharge capacity(about 500mAh/g) than anode materials based on Aluminum as well as the morphology properties is also very different with the anode based Aluminum.

  • https://doi.org/10.9726/kspse.2013.17.1.110 인용 PDF KSCI