• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제27권3호
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• pp.363-367
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• 2006

The structure-property relations of ternary copper chalcogenides, $TlCu_{3-x}S_2$ and $\alpha-BaCu_{2-x}S_2$ are examined. The density of states, band dispersions, and Fermi surfaces of these compounds are investigated to verify the reason of the metal-insulator transitions by extended Huckel tight-binding band calculations. The origin of the metalinsulator transitions of non-stoichiometric $TlCu_{3-x}S_2$ and $\alpha-BaCu_{2-x}S_2$ is thought to be the electronic instability induced by their Fermi surface nesting.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제29권4호
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• pp.63-69
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• 2022

이산화 바나듐은 금속-절연체 전이라는 독특한 특성으로 인해 기초적인 소재 연구 및 산업에의 응용을 위한 연구가 꾸준하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 통전활성소결법으로 제조한 이산화 바나듐의 금속-절연체 전이 특성에 마그네슘과 텅스텐 첨가가 미치는 영향을 연구하였으며, 덩어리 시편을 대상으로 그 거동을 고찰하였다. 상용 분말과 통전활성소결법을 이용하여 열처리를 진행하여 제작한 시편의 경우 격자 상수의 변화는 크지 않고 이차상이 존재하였으며, 이로 인해 상전이 온도는 64.2-64.6℃에 분포하는 것으로 나타났다. 반면 불순물의 종류와 함량에 따라 전기전도도는 최대 2.4배 증가하거나 최대 57.4배 감소하는 거동을 나타냈다. 열전도도는 불순물의 첨가에 따라 증가하는 거동을 나타냈으며, 상전이 온도 이전에서는 1.8~2.5 W/m·K, 성전이 온도 이후에서는 1.9~2.8 W/m·K의 값을 가졌다. 이러한 물성 변화는 불순물의 첨가로 인한 전하 나르개 농도의 변화, 불순물의 산란중심, 미세구조의 변화 등이 복합적으로 작용한 결과로 해석할 수 있다.

• Applied Science and Convergence Technology
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• 제27권5호
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• pp.90-94
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• 2018

The electron band structure of manganese-adsorbed graphene on an SiC(0001) substrate has been studied using angle-resolved photoemission spectroscopy. Upon introducing manganese atoms, the conduction band of graphene, that is observed in pristine graphene indicating intrinsic electron-doping by the substrate, completely disappears and the valence band maximum is observed at 0.4 eV below Fermi energy. At the same time, the slope of the valence band decreases by the presence of manganese atoms, approaching the electron band structure calculated using the local density approximation method. The former provides experimental evidence of the formation of nearly free-standing graphene on an SiC substrate, concomitant with a metal-to-insulator transition. The latter suggests that its electronic correlations are efficiently screened, suggesting that the dielectric property of the substrate is modified by manganese atoms and indicating that electronic correlations in grpahene can also be tuned by foreign atoms. These results pave the way for promising device application using graphene that is semiconducting and charge neutral.

• 한국진공학회지
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• 제22권4호
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• pp.193-197
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• 2013

본 연구에서는 sol-gel법을 이용해 제작된 $VO_2$ 박막의 광전변환 특성을 연구하기 위해 광 조사 유무에 의해 생성되는 전류를 bias voltage에 따라 온도별로 측정하였다. 그 결과, 광 조사 유무에 따라 박막에서 생성되는 전류가 변화되는 것을 알 수 있었으며, bias voltage가 증가할수록 전류가 일정하게 늘어나는 것을 알 수 있었다. 특히, 광에 의해 생성되는 전류는 $VO_2$에서의 MIT 온도보다 낮은 $50^{\circ}C$에서 최대였다. 이러한 결과는 $VO_2$에서 photo-voltaic 효과가 발생함을 의미하며, 따라서 $VO_2$ 박막을 광전변환 소자로 응용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 공업화학
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• 제17권5호
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• pp.471-475
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• 2006

$VO_x$ 박막이 상온에서 $Pt/Ti/SiO_{2}/Si$ 기판위에 반응성 radio frequency (rf) 마그네트론 스퍼터링 방법에 의하여 450 nm 두께로 증착되었다. 증착 공정에서 산소의 농도와 타겟에 인가되는 rf power를 변수로 설정하여 증착 속도를 조사하였다. $VO_x$ 박막의 증착속도는 산소 농도가 증가함에 따라서 감소하고, rf power가 증가할수록 증가하는 것이 관찰되었다. 증착된 $VO_x$ 박막은 $O_{2}$와 $N_{2}$ 가스 분위기에서 $450^{\circ}C$의 온도로 2, 4, 그리고 6 h 동안 각각 열처리 되었고, 열처리 과정을 진행한 후 x-ray diffraction (XRD) 분석을 이용하여 열처리 전과 후의 결정성 변화를 관찰하였다. 그리고 열처리 전과 후의 $VO_x$ 박막의 표면과 단면을 field emission scanning electron microscopy (FESEM)를 이용하여 관찰하였으며 전류-전압 측정을 이용하여, 증착된 $VO_x$ 박막의 metal-insulator transition (MIT) 특성을 관찰하였다. $N_{2}$ 분위기에서 열처리된 $VO_x$ 박막보다 $O_{2}$ 분위기에서 열처리된 $VO_x$ 박막에서 더 우수한 MIT 특성을 관찰 할 수 있었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제30권1호
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• pp.1-7
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• 2016

With a collimated $CO_2$ laser beam, the bidirectional current switching was realized in a two-terminal electronic device based on a highly resistive vanadium dioxide($VO_2$) thin film. A $VO_2$ thin film was grown on a $Al_2O_3$ substrate by a pulsed laser deposition method. For the fabrication of a two-terminal electronic device, the $VO_2$ thin film was etched by an ion beam-assisted milling method, and the $VO_2$ device, of which $VO_2$ patch width and electrode separation were 50 and $100{\mu}m$, respectively, was fabricated through a photolithographic method. A bias voltage range for stable bidirectional current switching was found by using the current-voltage property of the device measured in a current-controlled mode. The transient responses of bidirectionally switched currents were analyzed when the laser was modulated at a variety of pulse widths and repetition rates. A switching contrast was measured as ~3333, and rising and falling times were measured as ~39 and ~21ms, respectively.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.80-85
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• 2019

이산화바나듐은 잘 알려진 금속-절연체 상전이 물질이며, 바나듐 레독스 흐름 전지는 대규모 에너지 저장장치로 활용하기 위해서 많은 연구가 이루어져왔다. 본 연구에서는 바나듐 옥사이드 ($VO_x$) 박막을 리튬이온 이차전지의 양극으로 적용하는 연구를 수행하였다. 이를 위해서 $VO_x$ 박막을 실리콘 웨이퍼 위에 열산화공정으로 300 nm 두께의 $SiO_2$ 층이 형성된 Si 기판 및 쿼츠 기판 위에 RF 마그네트론 스퍼터 시스템으로 60분 동안 $500^{\circ}C$에서 다른 RF 파워로 증착하였다. 증착된 $VO_x$ 박막의 표면형상을 전계방출 주사전자현미경으로 조사하였고, 결정학적 특성을 Raman 분광학으로 분석하였다. 투과율 및 흡수율과 같은 광학적 특성은 자외선-가시광선 분광계로 조사하였다. Cu Foil 위에 증착된 $VO_x$ 박막을 리튬이온전지의 양극물질로 적용하여 CR2032 코인셀을 제작하였고, 전기화학적 특성을 조사하였다. 그 결과 증착된 $VO_x$ 박막은 RF 파워가 증가할수록 낟알 크기가 증가하였고, RF 파워 200 W 이상에서 증착된 박막은 $VO_2$상을 나타내었다. 증착된 $VO_x$ 박막의 투과율은 결정상에 따라 다른 값을 나타내었다. $VO_x$ 박막의 이차전지 특성은 높은 표면적을 가질수록, 결정상이 혼재될수록 높은 충방전 특성을 나타내었다.