• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 디스플레이 광소자분야
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• pp.88-91
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• 2003

Si nanocrystallites thin films have been fabricated by pulsed laser deposition using a Nd:YAG laser. After deposition, samples were annealed at the temperature range of 400 to $800^{\circ}C$. Hydrogen passivation was then performed in the forming gas ($95%N_{2}+5%H_{2}$) at $500^{\circ}C$. Strong violet-indigo photoluminescence has been observed at room temperature on nitrogen ambient-annealed Si nanocrystallites. As a result of photoluminescence spectra and infrared absorption spectra, we conclude that the violet-indigo PL efficiency is related with oxygen vacancy in the $SiO_x$(x= 1.6-1.8) matrix.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2008년도 제34회 동계학술대회 초록집
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• pp.307-307
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• 2008

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2008년도 제35회 하계학술대회 초록집
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• pp.144-145
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• 2008

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.75-78
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• 2002

Si thin films on p-type (100) Si substrate have been prepared by a pulsed laser deposition technique using a Nd:YAG laser. The pressure of the environmental gas during deposition was 1 Torr. After deposition, Si thin film has been annealed again at 400-840$^{\circ}C$ in nitrogen ambient. Strong blue photoluminescence (PL) have been observed at room temperature. We report the PL properties of Si thin films with the variation of the annealing temperature.

• 한국진공학회지
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• 제9권3호
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• pp.216-220
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• 2000

실리콘이온 주입 후 $1100^{\circ}C$에서 열처리된 실리콘 산화막에서 Si+ dose 량의 변화에 대한 광루미니센스의 변화를 관찰하였다. 모든 시료에서 가시광과 적외선영역의 광루미니센스를 관찰할 수 있었다. 광루미니센스의 peak는 7000 $\AA$, 7400 $\AA$, 그리고 8400 $\AA$ 근처에 있었으며, $Si^+$ dose량이 변함에 따라 peak의 위치와 강도가 변하였다. 이온 주입되는 $Si^+$ dose량이 $1\times10^{17}\textrm{cm}^2$일 때 광루미니센스에서 특이하게 3개의 peak를 가지고 있었으며 다른 $Si^+$ dose량의 시료에 비하여 큰 강도를 보여준다. 주입된 $Si^+$ 이온들이 실리콘 산화막내에 서 결함을 생성하여서 광루미니센스에 기여를 한다. $Si^+$ dose량과 열처리 시간 등을 변화시키면 높은 에너지의 Si 위주 radiative defect, 낮은 에너지의 Si 위주 radiative defect, 그리고 nonradiative defect들이 관계하는 것으로 생각되어져 왔으나 적절한 $Si^+$ dose량으로 더 많은 radiative defect를 생성시킬 수 있음을 확인하였다. $Si^+$ dose량을 조절함으로서 광루미니센스의 peak의 위치와 강도를 제어할 수 있을 것이다.

• 한국진공학회지
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• 제21권5호
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• pp.273-278
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• 2012

현재 Hf (Hafnium)을 기반으로한 게이트 유전체의 연구는 여러 분야에서 다양하게 진행되어져 왔다. 이는 기존의 $SiO_2$보다 유전상수 값이 크고, 또한 계속되는 scaling-down 공정에서도 양자역학적인 터널링을 차단하는 특성이 뛰어나기 때문이다. MOSFET 구조에서 유전체 박막의 두께 감소로 인한 전기적 특성 저하를 보완하기 위해서 high-K 재료가 대두되었고 현재 주를 이루고 있다. 그러나 현재까지 $HfO_2$에 대한 nano-mechanical 특성 연구는 부족한 상태이므로 본 연구에서는 게이트 절연층으로 최적화하기 위하여 $HfO_2$ 박막의 nano-mechanical properties를 자세히 조사하였다. 시료는 rf magnetron sputter를 이용하여 Si (silicon) 기판 위에 Hafnium target으로 산소유량(4, 8 sccm)을 달리하여 증착하였고, 이후 furnace에서 400에서 $800^{\circ}C$까지 질소분위기에서 20분간 열처리를 실시하였다. 실험결과 산소 유량을 8 sccm으로 증착한 시료가 열처리 온도가 증가할수록 누설전류 특성 성능이 우수 해졌다. Nano-indenter로 측정하고 Weibull distribution으로 정량적 계산을 한 결과, $HfO_2$ 박막의 stress는 as-deposited 시료를 기준으로 $400^{\circ}C$에서는 tensile stress로 변화되었다. 그러나 온도가 증가(600, $800^{\circ}C$)할수록 compressive stress로 변화 되었다. 특히, $400^{\circ}C$ 열처리한 시료에서 hardness 값이 (산소유량 4 sccm : 5.35 GPa, 8 sccm : 5.54 GPa) 가장 감소되었다. 반면에 $800^{\circ}C$ 열처리한 시료에서는(산소유량 4 sccm : 8.09 GPa, 8 sccm : 8.17 GPa) 크게 증가된 것을 확인하였다. 이를 통해 온도에 따른 $HfO_2$ 박막의 stress 변화를 해석하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 추계학술발표대회
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• pp.20.1-20.1
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• 2011

The nano-sized quantum structure has been an attractive candidate for investigations of the fundamental physical properties and potential applications of next-generation electronic devices. Metal nano-particles form deep quantum wells between control and tunnel oxides due to a difference in work functions. The charge storage capacity of nanoparticles has led to their use in the development of nano-floating gate memory (NFGM) devices. When compared with conventional floating gate memory devices, NFGM devices offer a number of advantages that have attracted a great deal of attention: a greater inherent scalability, better endurance, a faster write/erase speed, and more processes that are compatible with conventional silicon processes. To improve the performance of NFGM, metal nanocrystals such as Au, Ag, Ni Pt, and W have been proposed due to superior density, a strong coupling with the conduction channel, a wide range of work function selectivity, and a small energy perturbation. In the present study, bismuth metal nanocrystals were self-assembled within high-k $Bi_2Mg_{2/3}Nb_{4/3}O_7$ (BMN) films grown at room temperature in Ar ambient via radio-frequency magnetron sputtering. The work function of the bismuth metal nanocrystals (4.34 eV) was important for nanocrystal-based nonvolatile memory (NVM) applications. If transparent NFGM devices can be integrated with transparent solar cells, non-volatile memory fields will open a new platform for flexible electron devices.

• 한국진공학회지
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• 제10권1호
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• pp.44-50
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• 2001

전자빔증착법과 이온빔의 도움을 받는 전자빔 증착법(ion beam assisted electron beam deposition; IBAED)법으로 비정질 Si(-200nm) 박막을 p-Si 기판위에 성장하고 이 두 구조를 급속열처리산화(Rapid Thermal Oxidation; RTO)를 시킴으로서 $SiO_2$/나노결정 Si(nanocrystal Si)/p-Si구조를 형성하였다. 그 후 시료 위에 Au 막을 증착함으로서 최종적으로 나노결정이 함유된 MOS(metal-oxide-semiconductor)구조를 완성하였다. 이 MOS구조내의 나노결정 Si의 전하충전 특성을 바이어스 sweep 비율을 변화시키면서 Capacitance-Voltage(C-V) 특성을 측정하여 조사하였다. 전자빔증착시료의 경우에는 $\DeltaV_{FB}$(flatband voltage shift)가 1V 미만의 작은 C-V 이력곡선이 관측된 반면 IBAED 시료의 경우는 $\DeltaV_{FB}$가 22V(2V/s Voltage Sweep비율) 이상인 대단히 큰 C-V 이력곡선이 관측되었다. 전자빔증착중 Ar ion beam을 조사하면 표면 흡착원자이동이 활성화되고 따라서 비정질 Si내에 Si의 핵 생성율이 증가하여 후속 급속열처리산화공정중 이 높은 농도의 핵들이 나노결정 Si으로 자라나게 되고 이렇게 형성된 높은 농도의 나노결정의 전하 충전 및 방전현상이 큰 이력곡선을 나타내는 원인이라고 생각된다. 따라서 IBAED 방법이 고농도의 나노결정 Si을 형성시키는데 유용한 방법이라고 판단된다.