• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제8권1호
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• pp.11-20
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• 2008

The structure of 2-bit/cell flash memory device was characterized for sub-50 nm non-volatile memory (NVM) technology. The memory cell has spacer-type storage nodes on both sidewalls in a recessed channel region, and is erased (or programmed) by using band-to-band tunneling hot-hole injection (or channel hot-electron injection). It was shown that counter channel doping near the bottom of the recessed channel is very important and can improve the $V_{th}$ margin for 2-bit/cell operation by ${\sim}2.5$ times. By controlling doping profiles of the channel doping and the counter channel doping in the recessed channel region, we could obtain the $V_{th}$ margin more than ${\sim}1.5V$. For a bit-programmed cell, reasonable bit-erasing characteristics were shown with the bias and stress pulse time condition for 2-bit/cell operation. The length effect of the spacer-type storage node is also characterized. Device which has the charge storage length of 40 nm shown better ${\Delta}V_{th}$ and $V_{th}$ margin for 2-bit/cell than those of the device with the length of 84 nm at a fixed recess depth of 100 nm. It was shown that peak of trapped charge density was observed near ${\sim}10nm$ below the source/drain junction.

• Macromolecular Research
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• 제17권3호
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• pp.181-186
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• 2009

We fabricated ordered micro/nano patterns induced by controlled dewetting on the topographically patterned PS/P4VP bilayer thin film. The method is based on utilizing microimprinting lithography to induce a topographically heterogeneous bilayer film that allows the controlled dewetting upon subsequent thermal annealing. The dewetting that was initiated strictly at the boundary of the thicker and thinner regions was guided by the presence of the topographic structure. The dewetting front velocity of the microdomains in the confined regions was linearly proportional to the measurement time, which enabled us to control the size of the dewet domain with annealing time. In particular, the submicron sized dot arrays between lines were generated with ease when the dewetting was confined into geometry with a few microns in size. The kinetically driven, non-lithographical pattern structures accompanied the pattern reduction to 400%. The pattern arrays on a transparent glass substrate were especially useful for non-circular microlens arrays where the focal length of the lens was easily tunable by controlling the thermal annealing.

• Advances in nano research
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• 제5권4호
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• pp.303-311
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• 2017

The continuum elasticity model is applied to investigate quantitatively the growth features and nucleation mechanism of quantum dots, nanopits, and joint QDs-nanopits structures in GaInAlN quasyternary systems. We have shown that for GaInAlN material system at the critical strain of ${\varepsilon}^*=0.039$ the sign of critical energy and volume is changed. We assume that at ${\varepsilon}={\varepsilon}^*$ the mechanism of the nucleation is changed from the growth of quantum dots to the nucleation of nanopits. Obviously, at small misfit (${\varepsilon}$ < ${\varepsilon}^*$), the bulk nucleation mechanism dominates. However, at ${\varepsilon}$ > ${\varepsilon}^*$, when the energy barrier becomes negative as well as a larger misfit provides a low-barrier path for the formation of dislocations, the nucleation of pits becomes energetically preferable. The free energy of mixing for $Ga_{1-x-y}In_xAl_yN$ quasiternary system was calculated and studied and its 3D sketch was plotted.

• 분석과학
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• 제28권1호
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• pp.33-39
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• 2015

CdS 양자점 입자는 특정 파장의 빛을 방출하는 반도체 나노 결정으로 이러한 광학적 특성 때문에 질병 진단 시약, 광학기술, 미디어 산업 및 태양전지와 같은 다양한 분야에서 응용되는 물질이다. 방출하는 빛의 색은 입자의 크기에 의존하기 때문에 CdS 양자점 입자의 크기 및 크기분포를 정확하게 분석하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 CdS 양자점 입자를 감마-선 조사법(${\gamma}$-ray irradiation method)을 이용하여 합성하고, 크기 및 크기 분포도를 결정하기 위하여 침강 장-흐름 분획법 (SdFFF)를 이용하였다. 침강 장-흐름 분획법을 이용한 CdS 양자점 입자의 정확한 분석을 위하여 분석조건의 최적화(유속, 외부장 세기, field-programming)에 대하여 조사되었다. 투과 전자 현미경(transmission electron microscopy, TEM)으로 확인된 단일 입자의 크기는 ~4 nm 였으며, 단일 입자의 응집으로 생성된 2차 입자 크기의 평균은 159 nm로 확인되었다. 첨가된 입자 안정제의 농도가 증가할수록 CdS 양자점 입자의 크기가 감소하는 경향성을 확인하였다. 침강 장-흐름 분획법, 투과 전자 현미경, 그리고 동적 광 산란법(dynamic light scattering, DLS)으로 결정된 CdS 양자점 크기는 각각 126, 159, 그리고 152 nm 였다. 본 연구의 결과로 침강 장-흐름 분획법은 비교적 넓은 크기분포를 갖는 다양한 종류의 무기입자의 크기 및 크기 분포도를 결정하는데 유용한 방법임을 확인하였다.

• Applied Microscopy
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• 제42권1호
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• pp.1-7
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• 2012

나노입자의 가능성은 의생물학 분야의 연구자들에 의해 열띤 토론이 되어지고 있다. 우리는 일종의 추적자인 양자점(quantum dots)을 이용하여 피부로 침투된 나노입자의 분포를 전자현미경으로 확인하는 과정에서 나타나는 문제점과 이를 해결하기 위한 방법을 제안해 보고자 하였다. 나노입자는 피부의 각질층과 모공을 통한 일부 피지세포 내부까지 침투되는 것을 확인하였다. 이 과정에서 오스뮴산이 세포 내 지방산과의 결합에 의해 나노입자 형태의 축적물이 생성되는 것을 확인할 수 있었고, 이것은 의도한 나노입자(양자점)의 분포를 확인하는데 간섭을 주는 요인이 되는 문제점을 발견하였다. 이를 해결하기 위해, 양자점과 오스뮴산을 달리 처리하는 방법을 통하여 각각의 사진에서 나타나는 나노입자의 진위 여부를 비교하므로 의도한 나노입자의 정확한 분포를 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 의생물 분야에서 생체내 나노입자의 분포를 확인하기 위한 연구 시 오차를 감소시키고, 보다 정확한 분석을 제공할 수 있을 것으로 기대해 본다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.192-192
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• 2009

We have successfully demonstrated the inkjet printing process to fabricate $Al_2O_3$ thick films without a high temperature sintering process. A single solvent system had a coffee ring pattern after printing of $Al_2O_3$ dot, line and area. In order to fabricate the smooth surface of $Al_2O_3$ thick film, we have introduced a co-solvent system which has nano-sized $Al_2O_3$ powders in the mixture of Ethylene glycol monomethyl ester and Di propylene glycol methyl ether. This co-solvent system approached a uniform and dense deposition of $Al_2O_3$ powders on the substrate. The packing density of inkjet-printed $Al_2O_3$ films is more than 70% which is very high compared to the value obtained from the films synthesized by other conventional methods such as casting processes. The characterization of the inkjet-printed $Al_2O_3$ films has been implemented to investigate its thickness and roughness. Also the dielectric loss of the films has been measured to understand the feasibility of its application to 3D integration package substrate.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제41권2호
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• pp.129-134
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• 2018

The present study made a phantom for gamma ray of 140 keV radiated from $^{99m}Tc$, examined shielding effect of lead by thickness of the shielding material, and measured surface dose and depth dose by body depth. The OSL Nano Dot dosimeter was inserted at 0, 3, 15, 40, 90, and 180 mm depths of the phantom, and when there was no shield, 0.2 mm lead shield, 0.5 mm lead shield, The depth dose was measured. Experimental results show that the total cumulative dose of dosimeters with depth is highest at 366.24 uSv without shield and lowest at 94.12 uSv with 0.5 mm lead shield. The shielding effect of 0.2 mm lead shielding was about 30.18% and the shielding effect of 0.5 mm lead shielding was 74.30%, when the total sum of the accumulated doses of radiation dosimeter was 100%. The phantom depth and depth dose measurements showed the highest values at 0 mm depth for all three experiments and the dose decreases as the depth increases. This study proved that the thicker a shielding material, the highest its shielding effect is against gamma ray of 140 keV. However, it was known that shielding material can't completely shield a body from gamma ray; it reached deep part of a human body. Aside from the International Commission on Radiation Units and Measurements (ICRU) recommending depth dose by 10 mm in thickness, a plan is necessary for employees working in department of nuclear medicine where they deal with gamma ray, which is highly penetrable, to measure depth dose by body depth, which can help them manage exposed dose properly.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.189-189
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• 1999

초미세 전자 소자에 대한 개발에 대한 요구는 최근 들어 원자 단위의 구조물 제작에 대한 연구로까지 나아 가게 하고 있다. 좋은 물리적 성장을 가지는 양자도선(quantum wire), quantum dot와 같은 nano 단위 구조물 제작에 대한 요구는 그 가능성의 하나로 , 기울어진 vicinal) 표면위에서의 박막 성장에 대한 연구로 이어지고 있다. 기울어진 표면은 한 원자층으로 된 많은 계단들을 가지고 있는 표면이고, 이러한 계단들의 존재는 박막 성장 시 흡착 원자가 계단 끝에 부착될 확률을 증가 시켜, stepflow 성장과 같은 준 층별 성장을 만들 가능성을 높여주며, sub-ML증착에 대해서 원자가 계단면을 따라 길게 늘어선 양자도선과 같은 성장이 가능한 표면이라는 점에서 관심을 갖게 한다. 그러나 최근의 연구들에 의하면 기울어진 표면 위에서의 성장도 Schwoebel 장벽과 같은 분산 장벽의 존재로 계단과 수직인 축 방향으로 거친 모양의 island가 형성되는 Bails-Zangwill 불안정성이 나타나는 것으로 보고되고 있고, 이것은 준 층별 성장이나 양자 도선과 같은 성장을 방해하는 것으로 알려져 있다. 이러한 불안정성을 해결할 가능성으로 최근 들어 한 계단의 높이가 큰 step bunching 이 생겨난 표면위에서의 성장이 제기 되고 있으나, 아직 확인되지 않았다. 본 연구는 이러한 기울어진 표면 위에서 박막을 성장 할 때 층흐름(step flow) 성장이 가능한 역학적 동역학적 조건을 구하고자 하며, 방법으로는 KMC 시뮬레이션을 이용한다. 단원자로 구성된 계단이 있는 기울어진 표면 위에서의 homoepitaxy의 경우, 성장 양식은 계단과 계단 사이의 테라스 간격에 크게 의존한다. 테라스 간격이 좁을수록 성장은 보다 층흐름 성장에 근접한다. 그러나 다층으로 성장시킨 시뮬레이션의 결과는 일반적인 장벽 조건 아래에서는 계단의 방향과 수직인 방향으로 평평한 면에서와 동일한 크기를 가지는 island가 성장하는 것을 볼 수 있고, 이 것은 Bails-Zangwill 불안정성이다. 그러나 계단 사이의 테라스 간격이 매우 좁은 경우 5-6ML 성장 이하에서는 층흐름 성장과 동일한 성장이 이루어지나 계단을 따라서 미소한 크기의 거칠기가 나타난다. 동일한 기울어진 경사면에 대해서는 분산속도가 좋을수록 보다 계단 면을 따라 보다 큰 크기의 island가 나타난다. 분산 장벽과 같이 동역학적인 요소만으로는 완벽한 층흐름 성장은 높은 온도, 극히 낮은 분산 장벽이라는 조건 이외에는 얻기 어렵다. 그리고 층흐름 성장의 가능성으로 제시된 step bunching 일 일어난 다층 높이의 계단을 가진 면도 다층의 수만큼 계단수를 늘려주는 것과 동일한 결과가 나타나며, 이 경우도 층흐름 성장에는 근접하지만 완전한 형태의 성장은 얻기는 역시 어렵다. 따라서 원자단위의 도선이나 층흐름 성장은 계단과 계단 사이의 인력 또는 척력과 같은 역학적인 요소를 고려할 때 만이 가능할 것으로 보인다.

• 한국재료학회지
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• 제24권8호
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• pp.434-442
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• 2014

Serious environmental problems have been caused by the greenhouse effect due to carbon dioxide($CO_2$) or nitrogen oxides($NO_x$) generated by the use of fossil fuels, including oil and liquefied natural gas. Many countries, including our own, the United States, those of the European Union and other developed countries around the world; have shown growing interest in clean energy, and have been concentrating on the development of new energy-saving materials and devices. Typical non-fossil-fuel sources include solar cells, wind power, tidal power, nuclear power, and fuel cells. In particular, organic solar cells(OSCs) have relatively low power-conversion efficiency(PCE) in comparison with inorganic(silicon) based solar cells, compound semiconductor solar cells and the CIGS [$Cu(In_{1-x}Ga_x)Se_2$] thin film solar cells. Recently, organic cell efficiencies greater than 10 % have been obtained by means of the development of new organic semiconducting materials, which feature improvements in crystalline properties, as well as in the quantum-dot nano-structure of the active layers. In this paper, a brief overview of solar cells in general is presented. In particular, the current development status of the next-generation OSCs including their operation principle, device-manufacturing processes, and improvements in the PCE are described.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.272-273
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• 2013

Some living thingsuse micro- or nano- structures for living in nature. Scientists and engineers made efforts to mimic them, and they succeeded in making new types of applications. They used 'Namib desert beetle' to self-filling device by moisture harvesting and 'lotus leaf' to self-cleaning device by water repelling. 'Namib desert beetle' and lotus leaf have micro-patterns on their surface, which consists of hydrophobic or hydrophilic materials [1]. Moreover, micro-patterns on the surface make self-filling or self-cleaning property enhanced because of the surface roughness. Surface roughness enhances wettability [2]. Micro-pattern is a significant factor to make the surface be functional, so we want to make new types of functional surface by micro-patterning. In this work,we make several functional micro-patterns (radial, line, and dot arrays) using maskless lithography and analyze the characteristics of each micro-pattern. In order to analyze and understand surface characteristics, micro-patterns with varying sizes are investigated. All experiments are proceeded on mr-DWL5 photo resists coated on silicon wafers in same condition. All the experiments have demonstrated good performances about hydrophobic or hydrophilic property corresponding to their material and structural combinations. In radial micro-pattern, although the surface is flat, water drops on hydrophilic radial pattern can be convergent to a middle point and water drops on hydrophobic radial pattern can be divergent from the middle point. In line array micro-pattern, water drops can roll off along only one direction in parallel with the line arrays. Such phenomena might be mainly caused by the local change of surface roughness. From these results, controlling the movement and direction of water drops is made feasible without introducing a slope, which can potentially be used for new types of applications.