• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2005.11a
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• pp.299-300
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• 2005

본 연구에서는 $SiO_2$ 판상체 위에 저굴절 및 고굴절 금속 산화물을 다층 교차 증착하여 Pearl Pigment를 sputtering 공법을 이용하여 증착하였다. Pearl Pigment는 Essential Macleod program 을 이용한 색상과 증착된 pigment의 색상이 파장에 따라 blue, violet, pink, red, orange, yellow, green 등(Wave length : 450$\sim$730 nm)으로 동일하게 나타났고, 기존의 제품에 비해 색상효과가 뛰어나고, 표면 morphology가 우수하였다. 주사전자현미경(SEM)으로 막 두께, 표면 조직 및 입자 크기를 측정하였고, 스펙트로미터를 사용하여 각각의 파장을 분석하였으며 EDS, XRD를 이용하여 정성 및 정량 분석을 하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.22.1-22.1
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• 2009

차세대 CMOS 공정에서 유전상수가 높은 게이트 절연막과 함께 게이트 전극이 관심을 끌고 있다. 게이트 전극은 전도도가 높아야 하고 p-MOS, n-MOS에 맞는 일함수를 가져야 하며 열적 특성이 안정해야 한다. 탄탈룸 계열 탄화물이나 질화물은 게이트 전극으로 관심을 끌고 있는 물질이며 이를 원자층 화학증착법으로 박막화 하는 공정이 관심을 끌고 있다. 원자층 화학공정에서는 전구체의 역할이 중요하며 이의 기상반응 메카니즘, 표면 반응 메카니즘을 제대로 이해해야 한다. 본 연구에서는 TBTDET (tert-butylimido tris-diethylamido tantalum) 전구체의 반응 메커니즘을 FTIR(Fourier Transform Infrared)을 이용해 진단하였다. 또한 수소, 암모니아, 메탄을 이용한 열화학 원자층 증착, 플라즈마 원자층 증착 공정을 수행하여 박막을 얻고 이들의 특성을 평가하였다. 각 공정에 따라 반응 메커니즘이 달라지고 박막의 조성이 달라지며 또한 박막의 물성도 달라진다. 특히 박막에 형성되는 TaC, TaN, Ta3N5, Ta2O5 (증착 후 산소의 유입에 의해 형성됨) 등의 조성이 공정에 따라 달라지며 박막의 물성도 달라진다. 반응메카니즘의 연구를 통해 각 공정에서 어떠한 조성의 박막이 얻어지는 지를 규명하였고 박막의 밀도에 따라 산소유입량이 어떻게 달라지는 지를 규명하였다.

• Journal of IKEEE
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• v.12 no.3
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• pp.131-137
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• 2008

A silicon Fabry-Perot tunable thermo-optic filter for WDM using the thin film silicon coating is proposed and experimented. The filter is implemented by using the CMP process and polishing both sides of the commercial silicon wafer with normal thickness of 100${\mu}m{\pm}$1%. The filter also has 2-layer or 3-layer dielectrics thin film coating mirror which are alternated ${\lambda}$/4 layers of $SiO_2$($n_{low}$=1.44) and a-Si($n_{high}$=3.48) for the central wavelength of 1550nm by RF sputtering. The experiment shows that FSR is 3.61nm and FWHM is 0.56nm and the finesse is 6.4 for 2-layer mirror with the reflection of 61%, and that FSR is 3.36nm and FWHM is 0.13nm and the finesse is 25.5 for 3-layer mirror with the reflection of 89%. According to thermo-optic effect, the transmitted central wavelength of 1549.73nm at $23^{\circ}C$ is shifted to 1550.91nm at $30^{\circ}C$ and 1553.46nm at $60^{\circ}C$ for 2-layer mirror, and the transmitted central wavelength of 1549.83nm at $23^{\circ}C$ is shifted to 1550.92nm at $30^{\circ}C$ and 1553.07nm at $60^{\circ}C$ for 3-layer mirror.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.425-425
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• 2009

그라핀을 금속 촉매를 이용하여 상압 혹은 저진공 CVD로 성장할 경우 대형 기판을 쉽게 얻을 수 있으므로 최근 들어 금속 촉매를 이용한 CVD 기술이 재 각광받고 있다. 최근 MIT의 Jing Kong 그룹, Purdue 대학의 Yong P. Chen 그룹, 국내에서는 성균관대학에서 이에 대한 논문을 발표한 바 있다. CVD 방법의 가장 큰 장점은 그라핀 박막의 가장 큰 문제점 중 하나인 대형 기판에 매우 유리하다는 점이다. 본 연구에서는 결함 없는 대형 그라핀기판을 얻기위해 Si/$SiO_2$/Ni 박막위에 그라핀을 LPCVD로 성장하는 실험을 진행하였다. 우선 시료는 Si위에 $SiO_2$를 Sputtering으로 증착하였고, 그 위에 250nm, 300nm두께의 Ni 박막을 e-beam evaporator로 증착하였다. $0.5-1cm^2$ 크기의 샘플을 Thermal CVD 장비를 이용하여 그라핀을 성장하는 실험을 진행하였다. 성장 압력은 95 torr, 성장온도는 $800^{\circ}C$, $850^{\circ}C$, $900^{\circ}C$에서 Hydrocarbon ($C_2H_2$)을 5min, 10min으로 성장시간을 split하였다. Hydrocarbon을 흘리기 전에 Ni grain을 성장하기 위해 성장온도에서 30~60min정도 $H_2$분위기에서 Ni 산화막의 환원 및 어닐링을 진행하였다. 그림.1은 $850^{\circ}C$, 5분간 성장한 그라핀/Ni 샘플의 광학사진이다. 그림.2는 $850^{\circ}C$에서 5min, 10min 성장한 샘플의 Raman spectrum이다. (파장은 514.532nm). 850C 10min 샘플은 G>G' peak 이지만, 5min으로 성장한 샘플의 경우 G'>G peak 임을 알 수 있고, 따라서 5min의 조건에서는 층 두께가 4층 미만의 그라핀 박막을 얻을 수 있음을 보여준다. 또한 G' peak의 위치가 두께가 감소할수록 내려감을 확인할 수 있다. 다만 D peak가 실험한 대부분의 샘플에서 보여서 아직 성장한 그라핀의 결합이 많은 것으로 보인다. 이러한 이유는 성장온도가 낮은 것이 일차 원인으로 생각되며 박막의 균일도 향상과 결함을 줄이기 위한 추가적인 개선 실험을 진행 중이다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.20 no.3
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• pp.211-216
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• 2011

In this study, the effects of growth temperature on structural and optical properties of hydrothermally grown ZnO nanorod arrays have been investigated. Zinc nitrate ($Zn(NO_3)_2$) and hexamethylenetetramine were used as precursors. The ZnO buffered Si(100) with a thickness of 40 nm was used as the substrates. The ZnO nanorods were grown on these substrates with the temperature ranging from 55 to $115^{\circ}C$. The results were characterized by scanning electron microscope, X-ray diffraction and room temperature photoluminescence measurements. Well-aligned ZnO nanorods arrays were obtained from all samples. The tips of nanorods were flat when the temperature was less than $95^{\circ}C$, and the sharp-tip nanoneedle-like morphologies were obtained with the temperature of $115^{\circ}C$. In addition, some bundles were on the nanorods arrays with $115^{\circ}C$ due to the non-equilibrium growth. The growth temperature could affect the crystal and optical properties of ZnO. For the effects on crystal properties, the intensity of (002) peak was increased as the temperature was increased to $75^{\circ}C$, then decreased as the temperature was further increased to $115^{\circ}C$. As for the effects on optical properties, the intensity ratio of UV peak to visible peak is increased with the temperature increasing and the strongest UV peak intensity was obtained with the growth temperature of $95^{\circ}C$.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.26 no.5
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• pp.335-340
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• 2013

In this study, the plasma etching of the TaN thin film with $CH_4/BCl_3/Ar$ gas chemistries was investigated. The etch rate of the TaN thin film and the etch selectivity of TaN to $SiO_2$ was studied as a function of the process parameters, including the amount of $CH_4$. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and Field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM) was used to investigate the chemical states of the surface of the TaN thin film.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.31-32
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• 2010

In our previous reports [1-3], electron transport for the switching and memory devices using alkyl thiol-tethered Ru-terpyridine complex compounds with metal-insulator-metal crossbar structure has been presented. On the other hand, among organic memory devices, a memory based on the OFET is attractive because of its nondestructive readout and single transistor applications. Several attempts at nonvolatile organic memories involve electrets, which are chargeable dielectrics. However, these devices still do not sufficiently satisfy the criteria demanded in order to compete with other types of memory devices, and the electrets are generally limited to polymer materials. Until now, there is no report on nonvolatile organic electrets using nano-interfaced organic monomer layer as a dielectric material even though the use of organic monomer materials become important for the development of molecularly interfaced memory and logic elements. Furthermore, to increase a retention time for the nonvolatile organic memory device as well as to understand an intrinsic memory property, a molecular design of the organic materials is also getting important issue. In this presentation, we report on the OFET memory device built on a silicon wafer and based on films of pentacene and a SiO2 gate insulator that are separated by organic molecules which act as a gate dielectric. We proposed push-pull organic molecules (PPOM) containing triarylamine asan electron donating group (EDG), thiophene as a spacer, and malononitrile as an electron withdrawing group (EWG). The PPOM were designed to control charge transport by differences of the dihedral angles induced by a steric hindrance effect of side chainswithin the molecules. Therefore, we expect that these PPOM with potential energy barrier can save the charges which are transported to the nano-interface between the semiconductor and organic molecules used as the dielectrics. Finally, we also expect that the charges can be contributed to the memory capacity of the memory OFET device.[4]

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.229-229
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• 2007

나노결정 합금재료를 전력선 통신 커플러용 자심재료로 응용하기 위해서는 고주파 대역에서의 손실 특성이 제어되어야 한다. 즉 고속 전력선 통신을 위한 자심재료의 투자율 및 완화 주파수 등의 전자기적 특성은 30MHz까지 우수하고 안정적으로 유지되어야 하며, 높은 투자율 및 자속밀도, 공진주파수뿐만 아니라 낮은 전력손실 값을 가져야 한다. 따라서 본 연구에서는 나노결점 합금 리본 표면에 딥 코팅, 졸-겔법, 진공함침 등의 방법을 이용하여 PZT, $TiO_2$ 및 $SiO_2$ 등의 산화물 고저항층을 형성시켜 자기적 성질을 유지하면서 고주파 대역의 와전류 손실을 감소시켜 통신용 자심재료로의 응용성을 향상시키고자 하였다. PZT 슬러리의 제타전위 조절을 통해 최적의 분산조건을 얻을 수 있었고, 평균 150nm인 PZT 입자의 초미립자와 가소제, 분산제, 결합제의 첨가조건을 확립할 수 있었다. 딥-코팅은 슬러리 내 유지시간 10초, 인상속도 5mm/min로 30회 반복되었을 때 가정 우수한 특성을 나타내었으며, 고주파 대역에서의 손실 감소효과를 나타내었다. 그리고 졸-겔법에 의해 제조된 슬러리를 이용한 $TiO_2$와 $SiO_2$ 산화물 저항층 코팅을 통해 금속 알콕사이드의 혼합조건 및 저항층 형성용 슬러리의 제조조건을 확립하였고, 합금 리본표면에 균일하고 우수한 점착력을 가지는 저항층을 형성시킬 수 있었으며, 이에 따른 코어손실의 감소효과를 나타낼 수 있었다. 또한 진공 함침법을 통한 저항층 형성에서, $TiO_2$ 나노분말을 표면 저항층으로 코팅했을 때, 가장 높은 코어손실 감소효과를 나타내었다. 한편, 표면 저항층이 형성된 나노결정 합금으로 제조한 자심재료를 이용하여 전력선 통신용 비접촉식 커플러에의 적용과 시험을 통해 고주파 손실 감소효과에 의한 신호전송 특성과 전류특성을 향상시킬 수 있었다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.18 no.2
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• pp.49-53
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• 2008

Magnetic and crystallographic properties of patterned media fabricated by nanoimprint lithography and Co-Pt electroplating were studied. Thin films of Ru(20 nm)/Ta(5 nm)/$SiO_2$(100 nm) were deposited on Si(100) wafer and then 25 nm hole pattern was fabricated by nanoimprint lithography on substrate. The electroplated Co-Pt nano-dots have the diameter of 35 nm and the height of 27 nm. Magnetic dot patterns of Co-Pt alloy were created using electroplated Co-Pt alloy and then their properties were measured by MFM, SQUID, SEM, TEM and AFM. We observed single domain with perendicular anisotropy for each dot and achieved optimum coercivity of 2900 Oe. These results mean that patterned media fabricated by nanoimprint lithography and electroplating have good properties in view of extending superparamagnetic limit while satisfying the writability requirements with the present write heads.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.287.1-287.1
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• 2016

Three-dimensional (3-D) semiconductor nanoarchitectures, including nano- and micro- rods, pyramids, and disks, are emerging as one of the most promising elements for future optoelectronic devices. Since these 3-D semiconductor nanoarchitectures have many interesting unconventional properties, including the use of large light-emitting surface area and semipolar/nonpolar nano- or micro-facets, numerous studies reported on novel device applications of these 3-D nanoarchitectures. In particular, 3-D nanoarchitecture devices can have noticeably different current spreading characteristics compared with conventional thin film devices, due to their elaborate 3-D geometry. Utilizing this feature in a highly controlled manner, color-tunable light-emitting diodes (LEDs) were demonstrated by controlling the spatial distribution of current density over the multifaceted GaN LEDs. Meanwhile, for the fabrication of high brightness, single color emitting LEDs or laser diodes, uniform and high density of electrical current must be injected into the entire active layers of the nanoarchitecture devices. Here, we report on a new device structure to inject uniform and high density of electrical current through the 3-D semiconductor nanoarchitecture LEDs using metal core inside microtube LEDs. In this work, we report the fabrications and characteristics of metal-cored coaxial $GaN/In_xGa_{1-x}N$ microtube LEDs. For the fabrication of metal-cored microtube LEDs, $GaN/In_xGa_{1-x}N/ZnO$ coaxial microtube LED arrays grown on an n-GaN/c-Al2O3 substrate were lifted-off from the substrate by wet chemical etching of sacrificial ZnO microtubes and $SiO_2$ layer. The chemically lifted-off layer of LEDs were then stamped upside down on another supporting substrates. Subsequently, Ti/Au and indium tin oxide were deposited on the inner shells of microtubes, forming n-type electrodes of the metal-cored LEDs. The device characteristics were investigated measuring electroluminescence and current-voltage characteristic curves and analyzed by computational modeling of current spreading characteristics.