• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.390-390
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• 2010

Superconducting proximity effects of Nb/Si(111) were investigated with scanning tunneling microscopy(STM) and scanning tunneling spectroscopy(STS). A highly-doped($0.002\;{\omega}{\diamondsuit}cm$) Si wafer pieces were used as substrate and Nb source was thermally evaporated onto the atomically clean silicon substrate. The temperature of the silicon sample was held at $600^{\circ}C$ during the niobium deposition. And the sample was annealed at $600^{\circ}C$ for 30 minutes additionally. Volmer-Weber growth mode is preferred in Nb/Si(111) at the sample temperature of $600^{\circ}C$. With proper temperature and annealing time, we can obtain Nb islands of lateral size larger than Nb coherence length(~38nm). And outside of the islands, bare Si($7{\times}7$) reconstructed surface is exposed due to the Volmer-Weber Growth mode. STS measurement at 5.6K showed that Nb island have BCS-like superconducting gap of about 2mV around the Fermi level and the critical temperature is calculated to be as low as 6.1K, which is lower than that of bulk niobium, 9.5K. This reduced value of superconducting energy gap indicates suppression of superconductivity in nanostructures. Moreover, the superconducting state is extended out of the Nb island, over to bare Si surface, due to the superconducting proximity effect. Spatially-resolved scanning tunneling spectroscopy(SR-STS) data taken over the inside and outside of the niobium island shows gradually reduced superconducting gap.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.325-325
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• 2012

1차원구속 반도체인 nanowires (NWs)는 전기적, 광학적으로 일반 bulk구조와 다른 특성을 가지고 있어서 현재 많은 연구가 되고 있다. 일반적으로 NWs는 Au 등의 금속 촉매를 이용하여 성장을 하게 되는데 이때 촉매가 오염물로 작용을 해서 결함을 만들어서 bandgap내에 defect level을 형성하게 된다. 본 연구는 Si (111) 기판 위에 GaAs NWs 와 InAs NWs를 촉매를 이용하지 않고 성장 하였다. vapour-liquid-solid (VLS)방법으로 성장하는 GaAs NWs는 Ga의 droplet을 이용하게 되는데 Ga이 Si 기판위에 자연 산화막에 존재하는 핀홀(pinhole)로 이동하여 1차적으로 Ga droplet 형성하고 이후 공급되는 Ga과 As은 SiO2 보다 GaAs와 sticking coefficient 가 좋기 때문에 Ga drolept을 중심으로 빠른 선택적 성장을 하게 되면서 NWs로 성장을 하게 된다. 반면에 InAs NWs를 성장 할 시에 droplet 방법으로 성장을 하게 되면 NWs가 아닌 박막 형태로 성장을 하게 되는데 이것으로 InAs과 GaAs의 $SiO_2$와의 sticking coefficient 의 차이를 추측을 할 수 있다. InAs NWs는 GaAs NWs는 달리 native oxide를 이용하지 않고 InAs 과 Si 사이의 11.5%의 큰 lattice mismatch를 이용한다. 이종의 epitaxy 방법에는 크게 3종류 (Frank-van der Merwe mode, Stranski-Krastanov mode, Volmer-Weber mode)가 있는데 각기 다른 adatom 과 surface의 adhesive force로 나누어지게 된다. 이 중 Volmer-Weber mode epitaxy는 adatom 의 cohesive force가 surface와의 adhesive force보다 큰 경우 성장 되는 방식으로 InAs NWs 는 이 방식을 이용한다. 즉 droplet을 이용하지 않는 vapour-solid (VS) 방법으로 성장을 하였다. 이 때 In 의 migration을 억제하기 위해서 VLS mode 의 GaAs NWs 보다 As의 공급을 10배 이상 하였다. FE-SEM 분석 결과 GaAs NWs는 Ga droplet을 확인 할 수 있었고 InAs NWs는 droplet이 존재하지 않았다. GaAs와 InAs NW는 density와 length가 V/III가 높을수록 증가 하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제3권2호
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• pp.107-116
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• 1993

LPCVD 조건하에서 Si 기판을 이용하여 W$F_6$를 환원시키거나 Si$H_4$를 이용하여 W$F_6$를 환원시켜 Si(100) 기판위에 텅스텐 박막을 증착하였다. 증착된 박막들의 표면 및 단면 형상과 특성들을 조사하였으며 박막들의 결정구조는 체심입방구조를 이루는${alpha}$-W임을 알수 있었다. 박막내의 텅스텐의 양과 grain들의 크기는 박막이 성장함에 따라 증가하였다. 실험적인 결과와 이론적인 고찰들로부터 텅스텐 박막은 Volmer-Weber 성장양식인 island growth를 이룸을 알 수 있었고 세부적인 박막 성장양식을 제시하였다. 또한 텅스텐 박막이 성장할수록 박막의 결정구조는 점점 단결정화 하여감을 알수 있었다.

• Applied Science and Convergence Technology
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• 제24권6호
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• pp.228-231
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• 2015

We investigated the adsorption structures and the initial growth mode of ultra-thin Al films on a W(110) surface at a high temperature. When Al atoms were adsorbed on the W(110) at the substrate temperature of 1100 K and with coverage of 0.5ML, Al atoms formed a p($2{\times}1$) double-domain structure. When the coverage was 1.0 ML, the double domain of a hexagonal structure (fcc(111) face) rotated ${\pm}5^{\circ}$ from the [100] direction of the W(110) surface and another distorted hexagonal structure were found. Low-energy electron diffraction results along with ion scattering spectroscopy results showed that the Al atoms followed the Volmer-Weber growth mode at a high temperature.

• 한국진공학회지
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• 제12권2호
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• pp.123-129
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• 2003

다공질 실리콘(PS)기판 위에 rf-스퍼터링법으로 10~40 nm의 두께의 반 투과성 구리박막을 증착하였다. PS는 p형 (100) 실리콘 웨이퍼를 기판으로 50㎃/$\textrm{cm}^2$의 전류밀도를 사용하여 전해 에칭법으로 양극 산화하여 제작하였다. PS층과 Cu박막의 미세구조를 분석하기 위하여 SEM, AFM 그리고 XRD 분석을 시행하였다. AFM 분석결과 Cu 박막의 RMS roughness 값은 약 1.47nm로 Volmer-Weber 유형의 결정립 성장을 보였으며, 결정립의 성장은 (111) 배향성을 나타냈다. PS층의 PL 스펙트럼은 blue green 영역에서 관찰되었고, Cu 박막 증착 후 0.05eV의 blue shift가 나타났으며, 약간의 강도저하를 보였다. PS/Cu접합구조의 FTIR스펙트럼은 주 피크변화는 없으나 전반적인 강도의 감소를 보였다. I-V 특성곡선으로 본 PS/Cu 접합구조는 ideality factor가 2.77이고 barrier의 높이가 0.678eV인 Schottky 유형의 다이오드 특성을 보였다. PS/Cu 접합구조로 만든 다이오드 제조로 EL특성을 관찰할 수 있었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제9권4호
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• pp.387-395
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• 1999

The strain, surface and interfacial energies of III-V ternary systems were calculated for three kinds of structure modes: the Frank-van der Merwe(FM) mode, the Stanski-Krastanov(SK) mode and the Volmer-Weber(VW) mode. The free energy for each mode was estimated as functions of thickness and composition or lattice misfit. Through comparison of the free energy of each mode, it was found that the thickness-composition phase diagrams of III-V ternary systems can be determined only by considering the balance of the free energy and three kinds of structure modes appear in the phase diagrams. The SK mode appears only when the lattice misfit is large and/or the lattice layer is thick. The most stable structure of the SK mode is a cluster with four lattice layers or minimum thickness on a wetting layer of increasing lattice layers. The VW mode appears when the lattice misfit is large and the lattice layer is thin and only in the INPSb/InP and GaPSb/GaP system which have the largest lattice misfit of III-V ternary systems. The stable region of the SK mode in the GaPSb/GaP and InPSb/InP phase diagrams is largest of all because the composition dependence of the strain energy of these systems is stronger than that of the other systems. The critical number of lattice layers below which two-dimensional(2D) layers precede the three-dimensional(3D) nucleation in the SK mode at x=1.0 depends on the lattice misfit.

• 한국재료학회지
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• 제18권10호
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• pp.535-541
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• 2008

Growth behavior of InGaN/GaN self-assembled quantum dots (QDs) was investigated with respect to different growth parameters in low pressure metalorganic chemical vapor deposition. Locally formed examples of three dimensional InGaN islands were confirmed from the surface observation image with increasing indium source ratio and growth time. The InGaN/GaN QDs were formed in Stranski-Krastanow (SK) growth mode by the continuous supply of metalorganic (MO) sources, whereas they were formed in the Volmer-Weber (V-W) growth mode by the periodic interruption of the MO sources. High density InGaN QDs with $1{\sim}2nm$ height and $40{\sim}50nm$ diameter were formed by the S-K growth mode. Dome shape InGaN dots with $200{\sim}400nm$ diameter were formed by the V-W growth mode. InN content in InGaN QDs was estimated to be reduced with the increase of growth temperature. A strong peak between 420-460 nm (2.96-2.70 eV) was observed for the InGaN QDs grown by S-K growth mode in photoluminescence spectrum together with the GaN buffer layer peak at 362.2 nm (3.41 eV).

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.353-353
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• 2012

InAs nanowires (NWs)는 나노소자스케일의 전자소자나 광전자소자를 위한 기본 단위(building block)로 사용될 수 있고, 1차원적 나노구조를 가지면서 나타나는 특별한 전기적, 광학적 특성으로 인해 전계효과 트랜지스터, 레이저, 광발광 다이오드, 가스 검출 센서 등의 많은 응용소자로 활용을 위한 연구가 진행되 있으며 주로 실리콘, 갈륨비소 기판 위에 금속유기기상 증착(MOCVD) 또는 분자선 증착 (MBE)을 이용하여 선택적 수직배열 성장 조절을 위한 연구와 특성 평가 연구가 주로 이뤄지고 있다. 본 연구에서는 InAs NWs를 MBE 장치를 이용하여 Si(111) 기판 위에 Au와 같은 촉매를 사용하지 않고 Si과 InAs의 큰 격자 불일치로 인하여 성장되는 Volmer-weber 성장 모드를 이용 하였다. InAs NW 성장모드는 Si ($5.4309{\AA}$)과 InAs ($6.0584{\AA}$) 사이에 큰 격자상수 차이를 이용하게 되는데 촉매를 사용하여 성장하는 일반적인 이종 화합물 반도체 성장 모드와 달리 액상상태가 존재하지 않고 바로 In과 As이 Si 기판 위를 이동하여 수직방향으로 성장이 이루어지는 vaporsolid(VS) 모드이다. InAs NW V-S 성장 모드는 Si 기판과의 격자 상수차에 의한 스트레스를 이용해야 하므로 Si기판 위에 존재하는 native oxide는 완벽히 제거되어야 한다. InAs NW 최적 성장 조건을 찾기위해 V/III raitio, 성장 온도, 기판표면처리 등의 성장 변수를 변화 시켜가며 실험을 수행하였다. Native oxide를 제거하기 위하여 HF와 buffered oxide etchant (BOE)를 사용하였다. InAs NWs 성장조건은 Indium flux를 고정 시키고 V/III ratio는 50~400까지 변화를 주었다. V/III ratio를 200으로 고정을 시키고 성장온도를 $375{\sim}470^{\circ}C$에서 성장 하였다. 이 때 InAs NWs는 $430^{\circ}C$에서 가장 높은 밀도와 aspect ratio를 얻을 수 있었다. Arsenic flux에 대해서는 많을 수록 좋은 aspect ratio를 얻을 수 있었다. 하지만 InAs 구조의 절대 부피는 거의 같다는 것을 확인 할 수 있었고 이는 온도와 V/III ratio가 Indium adatom의 surface migration length에 대하여 중요한 요소로 작용되는 것을 알 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제28권9호
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• pp.516-521
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• 2018

Copper oxide thin films are deposited using an ultrasonic-assisted spray pyrolysis deposition (SPD) system. To investigate the effect of substrate temperature and incorporation of a chelating agent on the growth of copper oxide thin films, the structural and optical properites of the copper oxide thin films are analyzed by X-ray diffraction (XRD), field-emssion scanning electron microscopy (FE-SEM), and UV-Vis spectrophotometry. At a temperature of less than $350^{\circ}C$, three-dimensional structures consisting of cube-shaped $Cu_2O$ are formed, while spherical small particles of the CuO phase are formed at a temperature higher than $400^{\circ}C$ due to a Volmer-Weber growth mode on the silicon substrate. As a chelating agent was added to the source solutions, two-dimensional $Cu_2O$ thin films are preferentially deposited at a temperature less than $300^{\circ}C$, and the CuO thin film is formed even at a temperature less than $350^{\circ}C$. Therefore the structure and crystalline phase of the copper oxide is shown to be controllable.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.156.2-156.2
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• 2016

The variation of the surface structure of the Al adsorbed W(110) planes according to the coverage and the substrate temperature has been investigated using LEED and ISS When the Al atoms were adsorbed on the W(110) surface at room temperature, a p($1{\times}1$) of the fcc (111) face were found at the coverage higher than 4 ML. When the substrate temperature was kept at 900 K during Al adsorption and the coverage was 1.0 ML, the surface revealed a p($1{\times}1$) of the bcc(110) face and when the coverage is 1.5 ML, the surface showed a p($1{\times}1$) of the bcc (110) face together with a p($1{\times}1$) double domain structure (fcc (111) face) rotated ${\pm}3^{\circ}$ from the [100] direction of the W(110) surface. When Al atoms were adsorbed on the W(110) surface at the substrate temperature of 1000 K and the coverage was higher than 1.0 ML, the surface revealed a p($1{\times}1$) of the bcc(110) face together with p($1{\times}1$) double domain structure(fcc(111) face) rotated ${\pm}3^{\circ}{\sim}5^{\circ}$ from the [100] direction of the W(110) surface. When Al atoms were adsorbed on the W(110) surface at the substrate temperature of 1100 K and the coverage was 0.5 ML, Al atoms formed a p($2{\times}1$) double domain structure When the coverage was 1.0 ML, the double domain hexagonal structure (fcc(111) face) rotated ${\pm}5^{\circ}$ from the [100] direction of the W(110) surface and another distorted hexagonal structure was found. Low-energy electron diffraction results along with ion scattering spectroscopy results showed that the Al atoms followed the Volmer-Weber growth mode at high temperature.