• 한국재료학회지
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• 제3권2호
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• pp.158-165
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• 1993

실리콘박막의 상부에 고상반응에 의해 형성된 TiS$i_2$ 박막의 응집 거동에 미치는 기판 실리콘의 영향을 조사했다. 폴리실리콘과 어몰퍼스실리콘을 증착상태 또는 어닐링한 상태엣 TiS$i_2$를 형성시키고 90$0^{\circ}C$열처리에 따른 TiS$i_2$의 면저항값의 변화를 조사하고 XRD, SEM 및 TEM에 의한 실리콘의 조직관찰을 행했다. TiS$i_2$응집은 어몰퍼스실리콘 위의 경우가 더욱 심했다. 폴리실리콘을 어닐링하면 TiS$i_2$의 응집은 억제되며 고온에서 어닐링할수록 그 효과가 현저했다. 이는 폴리실리콘의 입도 변화보다는 증착시 존재하는 결함들이 열처리에 의해 감소된 때문이다. 폴리실리콘의 경우는 어닐링 전후에 상관없이 (110)집합조직인 주상정 조직을 갖고 있다. 어몰퍼스실리콘을 결정화시킨 경우는 (111)집합조직를 갖는 등축정 조직을 나타내었다. 실리콘의 표면에너지가 낮은 (111)면이TiS$i_2$ 막의 하부 폴리실리콘에 많이 존재할수록 응집은 촉진된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.97-97
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• 2013

Recently, Cu2ZnSn(S,Se)4 (CZTSS), which is one of the In- and Ga- free absorber materials, has been attracted considerable attention as a new candidate for use as an absorber material in thin film solar cells. The CZTSS-based absorber material has outstanding characteristics such as band gap energy of 1.0 eV to 1.5 eV, high absorption coefficient on the order of 104 cm-1, and high theoretical conversion efficiency of 32.2% in thin film solar cells. Despite these promising characteristics, research into CZTSS based thin film solar cells is still incomprehensive and related reports are quite few compared to those for CIGS thin film solar cells, which show high efficiency of over 20%. I will briefly overview the recent technological development of CZTSS thin film solar cells and then introduce our research results mainly related to sputter based process. CZTSS thin film solar cells are prepared by sulfurization of stacked both metallic and sulfide precursors. Sulfurization process was performed in both furnace annealing system and rapid thermal processing system using S powder as well as 5% diluted H2S gas source at various annealing temperatures ranging from $520^{\circ}C$ to $580^{\circ}C$. Structural, optical, microstructural, and electrical properties of absorber layers were characterized using XRD, SEM, TEM, UV-Vis spectroscopy, Hall-measurement, TRPL, etc. The effects of processing parameters, such as composition ratio, sulfurization pressure, and sulfurization temperature on the properties of CZTSS absorber layers will be discussed in detail. CZTSS thin film solar cell fabricated using metallic precursors shows maximum cell efficiency of 6.9% with Jsc of 25.2 mA/cm2, Voc of 469 mV, and fill factor of 59.1% and CZTS thin film solar cell using sulfide precursors shows that of 4.5% with Jsc of 19.8 mA/cm2, Voc of 492 mV, and fill factor of 46.2%. In addition, other research activities in our lab related to the formation of CZTS absorber layers using solution based processes such as electro-deposition, chemical solution deposition, nano-particle formation will be introduced briefly.

• 한국자기학회지
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• 제6권3호
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• pp.165-169
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• 1996

극박 방향성 규소강판의 철손을 저감시킬 목적으로 열처리방법을 이용하여 결정 크기의 제어에 의해 자구폭을 변화시켰으며 결정립의 크기와 직류 자기특성, 철손, 자구폭과의 관계에 대해 검토하였다. 결정립 크기가 1 mm 이하로 작게되어도, $B_{8}$는 1.96 T 이상의 높은 값을 나타내었고 항자력 $H_{c}$는 결정립 크기의 감소에 따라 증가하였다. 결정립 크기가 1 mm 이하의 범위에서 결정립 크기를 감소시킴에 의해 자벽수가 증가하였으며 여자주파수가 높게 됨에 따라 증가하는 자벽수도 결정립 크기가 작을수록 많아지고 자구 세분화에 효과적이었다. 결정립 크기의 감소는 자구 세분화에 의해 와전류 손실을 저감시키지만 히스테리시스 손실이 지배적으로 낮은 여자주파수의 철손은 결정립 크기가 작은 시료일수록 높은 값을 나타내었다. 그러나 높은 주파수 영역의 철손은 와전류손실이 지배적이기 때문에 결정립 크기가 작은 시료일수록 낮은 값을 나타내었다. 이 결과로부터 결정립크기를 제어함에 의해 자구폭을 변화시킬수 있으며 극박방향성 규소강판의 저 손실화에 매우 유리한 수법인 것을 알았다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2004년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.371-374
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• 2004

In this paper, Ni Germane-silicide formed on undoped $Si_{0.8}Ge_{0.2}$ as well as source/drain dopants doped $Si_{0.8}Ge_{0.2}$ was characterized by the four-point probe for sheet resistance. x-ray diffraction (XRD), x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and field emission scanning electron microscope (FESEM). Low resistive NiSiGe is formed by one step RTP (Rapid thermal processing) with temperature range at $500{\~}700^{\circ}C$. To enhance the thermal stability of Ni Germane-silicide, Ni/Co/TiN structure with different Co concentration were studied in this work. Low sheet resistance was obtained by Ni/Co/TiN structure with high Co concentration using 2-step RTP and it almost keeps the same low sheet resistance even after furnace annealing at $650^{\circ}C$ for 30 min.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.310-310
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• 2016

최근 NAND flash memory는 높은 집적성과 데이터의 비휘발성, 낮은 소비전력, 간단한 입, 출력 등의 장점들로 인해 핸드폰, MP3, USB 등의 휴대용 저장 장치 및 노트북 시장에서 많이 이용되어 왔다. 특히, 최근에는 smart watch, wearable device등과 같은 차세대 디스플레이 소자에 대한 관심이 증가함에 따라 유연하고 투명한 메모리 소자에 대한 연구가 다양하게 진행되고 있다. 대표적인 플래시 메모리 소자의 구조로 charge trapping type flash memory (CTF)가 있다. CTF 메모리 소자는 trap layer의 trap site를 이용하여 메모리 동작을 하는 소자이다. 하지만 작은 window의 크기, trap site의 열화로 인해 메모리 특성이 나빠지는 문제점 등이 있다. 따라서 최근, trap layer에 다양한 물질을 적용하여 CTF 소자의 문제점을 해결하고자 하는 연구들이 진행되고 있다. 특히, 산화물 반도체인 zinc oxide (ZnO)를 trap layer로 하는 CTF 메모리 소자가 최근 몇몇 보고 되었다. 산화물 반도체인 ZnO는 n-type 반도체이며, shallow와 deep trap site를 동시에 가지고 있는 독특한 물질이다. 이 특성으로 인해 메모리 소자의 programming 시에는 deep trap site에 charging이 일어나고, erasing 시에는 shallow trap site에 캐리어들이 쉽게 공급되면서 deep trap site에 갇혀있던 charge가 쉽게 de-trapped 된다는 장점을 가지고 있다. 따라서, 본 실험에서는 산화물 반도체인 ZnO를 trap layer로 하는 CTF 소자의 메모리 특성을 확인하기 위해 간단한 구조인 metal-oxide capacitor (MOSCAP)구조로 제작하여 메모리 특성을 평가하였다. 먼저, RCA cleaning 처리된 n-Si bulk 기판 위에 tunnel layer인 SiO2 5 nm를 rf sputter로 증착한 후 furnace 장비를 이용하여 forming gas annealing을 $450^{\circ}C$에서 실시하였다. 그 후 ZnO를 20 nm, SiO2를 30 nm rf sputter로 증착한 후, 상부전극을 E-beam evaporator 장비를 사용하여 Al 150 nm를 증착하였다. 제작된 소자의 신뢰성 및 내구성 평가를 위해 상온에서 retention과 endurance 측정을 진행하였다. 상온에서의 endurance 측정결과 1000 cycles에서 약 19.08%의 charge loss를 보였으며, Retention 측정결과, 10년 후 약 33.57%의 charge loss를 보여 좋은 메모리 특성을 가지는 것을 확인하였다. 본 실험 결과를 바탕으로, 차세대 메모리 시장에서 trap layer 물질로 산화물 반도체를 사용하는 CTF의 연구 및 계발, 활용가치가 높을 것으로 기대된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.206.1-206.1
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• 2015

최근에 금속산화물을 증착하는 방법으로 용액공정이 주목 받고 있다. 용액 공정은 대기압에서 매우 간단한 방법으로 복잡한 공정과정을 요구하지 않기 때문에 박막을 경제적으로 간단하게 형성할 수 있다. 하지만 용액공정을 통해 형성한 박막에는 소자의 특성을 열화 시키는 solvent와 탄소계열의 불순물을 많이 포함하고 있어 고온의 열처리가 필수적이다. 박막의 품질을 향상시키기 위해서 다양한 열처리 방법들이 이용되고 있으며, 일반적인 열처리 방법으로는 furnace를 이용한 conventional thermal annealing (CTA)이 많이 이용되고 있다. 하지만, 최근에는 microwave를 이용한 공정이 주목 받고 있다. Microwave energy는 CTA보다 효과적으로 비교적 낮은 온도에서 높은 열처리 효과를 나타낸다. 본 실험은 n-type Silicon 기판에 solution-ZrO2 산화막을 형성 후, oven baking을 한 뒤, CTA와 microwave를 이용하여 solvent와 불순물을 제거 하였다. 전기적 특성을 확인하기 위해 solution ZrO2 산화막 위에 E-beam evaporator를 이용해 Ti 금속 전극을 증착하여 Metal-Oxide-Semiconductor (MOS) capacitor를 제작하였다. 다음으로, PRECISION SEMICONDUCTOR PARAMETER ANALYZER (4156B)를 이용하여, capacitance-voltage (C-V) 특성 및 current-voltage (I-V) 특성을 비교하였다. 다음으로, CTA를 통하여 제작한 소자와 전기적 특성을 비교하였다. 그 결과, Microwave irradiation으로 열처리한 MOS capacitor 소자에서 capacitance 값과 flat band voltage, hysteresis 등이 개선되는 효과를 확인하였다. Microwave irradiation 열처리는 100oC 미만의 온도에서 공정이 이루어짐에도 불구하고 시료 내에서의 microwave 에너지의 흡수가 CTA 공정에서의 열에너지 흡수보다 훨씬 효율적으로 이루어지며, 결과적으로 ZrO2 용액의 불순물과 solvent를 낮은 온도에서 제거하여 고품질 박막 형성에 매우 효과적이라는 것을 나타낸다. 따라서, microwave irradiation 열처리 방법은 비정질 산화막이 포함되는 박막 transistor 소자 제작에 대하여 결정적인 열처리 방법이 될 것으로 기대한다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제31권3호
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• pp.141-145
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• 2018

Ni-InGaAs shows promise as a self-aligned S/D (source/drain) alloy for n-InGaAs MOSFETs (metal-oxide-semiconductor field-effect transistors). However, limited thermal stability and instability of the microstructural morphology of Ni-InGaAs could limit the device performance. The in situ deposition of a Pd interlayer beneath the Ni layer was proposed as a strategy to improve the thermal stability of Ni-InGaAs. The Ni-InGaAs alloy layer prepared with the Pd interlayer showed better surface roughness and thermal stability after furnace annealing at $570^{\circ}C$ for 30 min, while the Ni-InGaAs without the Pd interlayer showed degradation above $500^{\circ}C$. The Pd/Ni/TiN structure offers a promising route to thermally immune Ni-InGaAs with applications in future n-InGaAs MOSFET technologies.

• 비파괴검사학회지
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• 제34권3호
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• pp.241-247
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• 2014

본 연구는 고온강도와 화학적 안전성으로 산업기계 구조물의 주요 소재로 사용되고 있는 AISI316 오스테나이트기 스테인레스강의 장시간 등온열처리에 따른 초음파 비선형성 특성을 평가하였다. 장시간 등온열처리는 정해진 시간을 변수로 전기로에서 가속열처리를 수행하였다. 미세조직적으로 정밀분성을 통하여 장시간 열처리에 따른 초음파 비선형성의 변화와 미시적 손상거동을 면밀히 평가하였다. 초음파 비선형성은 1000시간까지 급격하게 감소하고 이후 서서히 감소하였다. 표면조직적으로 입계의 모양이 다각형에서 원형으로 변하며 특히, 1000시간에서는 쌍정이 모두 분해되었다. 입계에 존재하던 델타페라이트는 1000시간에서 관찰되지 않으며 ${\sigma}$상으로 지속적인 변태가 진행되었다. 결과적으로 열처리 초기에는 보이드나 전위의 소멸 그리고 쌍정의 소멸로 초음파 비선형성은 급격히 감소를 하고 이후에는 입계에 $Cr_{23}C_6$석출물의 생성과 ${\sigma}$상 생성으로 초음파 비선형성은 미소하지만 지속적으로 감소한 것으로 판단된다.

• 센서학회지
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• 제10권3호
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• pp.173-179
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• 2001

현재 사용되어지는 반도체형 압력센서에는 압저항형과 용량형이 있다. 특히 반도체 마이크로 압력센서는 크기도 작고 신호처리회로를 동일칩 위에 집적화 할 수 있어 많은 관심을 모아왔다. 그러나 이러한 형태의 센서들은 제조공정이 복잡해서 생산성이 낮다. 기존의 센서들이 가지는 단점들을 극복하기 위해 새로운 형태의 FET형 압력센서(PSFET : pressure sensitive field effect transistor)를 제안하고 그 동작특성을 조사하였다. 압력 감지 물질은 PZT(Pb(Zr,Ti)$O_3$)를 사용하였다. RF 마그네트론 스퍼터링법을 사용하여 MOSFET의 게이트 절연막 위에 PZT 압전 박막을 증착하였다. PZT의 안정적 상태인 perovskite 구조를 형성하기 위하여 PbO 분위기에서 열처리하는 기법을 도입하였다. 제작된 PSFET의 감도는 0.38 mV/mmHg이다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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• pp.129-130
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• 2006

A stoichiometric mixture of evaporating materials for $CdIn_2S_4$ single crystal thin films was prepared from horizontal furnace. To obtain the single crystal thin films, $CdIn_2S_4$ mixed crystal was deposited on thoroughly etched semi-insulating GaAs(100) substrate by hot wall epitaxy(HWE) system. The source and substrate temperatures were $630^{\circ}C$ and $420^{\circ}C$, respectively. After the as-grown $CdIn_2S_4$ single crystal thin films was annealed in Cd-, S-, and In-atmospheres, the origin of point defects of $CdIn_2S_4$ single crystal thin films has been investigated by the photoluminescence(PL) at 10 K. The native defects of $V_{cd}$, $V_s$, $Cd_{int}$, and $S_{int}$, obtained by PL measurements were classified as a donors or acceptors type. And we concluded that the heat-treatment m the S-atmosphere converted $CdIn_2S_4$ single crystal thin films to an optical p-type. Also. we confirmed that In in $CdIn_2S_4$/GaAs did not form the native defects because In in $CdIn_2S_4$ single crystal thin films existed in the form of stable bonds.