초록 ▼

연구목표
◦ 최종 연구목표
- 에너지 변환효율 및 반도체 표면물성 원자스케일 측정기술 개발 ◦ 해당단계 연구목표
- 2D 나노 반도체 전하동력학 측정, 전산모사를 통한 ZT 예측, 열/전기 물성 측정기술 개발
- 반도체 표면의 원자스케일 신물성 발굴 및 측정 평가 기술 개발
- 신에너지 시장 창출을 위한 에너지 소재 및 소자의 변환 효율의 국제적 인증 시스템 구축 "wherever measured, everyone accepts"

연구내용
◦ 1년차 연구내용
- 반도체 표면물성 원자

연구목표
◦ 최종 연구목표
- 에너지 변환효율 및 반도체 표면물성 원자스케일 측정기술 개발 ◦ 해당단계 연구목표
- 2D 나노 반도체 전하동력학 측정, 전산모사를 통한 ZT 예측, 열/전기 물성 측정기술 개발
- 반도체 표면의 원자스케일 신물성 발굴 및 측정 평가 기술 개발
- 신에너지 시장 창출을 위한 에너지 소재 및 소자의 변환 효율의 국제적 인증 시스템 구축 "wherever measured, everyone accepts"

연구내용
◦ 1년차 연구내용
- 반도체 표면물성 원자스케일 측정 분야
: 저전력, 초고밀도 비휘발성 메모리를 위한 반도체 소재/기능 개발
: 이종원자 (dopant)의 초고농도 주입에 따른 반도체 소재의 극한 물성 측정
: 실리콘 표면 CO 분자의 흡착/열분해 등의 CVD 공정을 단일분자 수준 측정 분석
- 2D 나노반도체 소재 열전물성 측정평가 기술 개발 분야
: 2D 단결정의 전기전도도/Seebeck 계수 측정 기술 개발
: 2D 반도체 전기전도도/Seebeck 계수 전산모사 계산
: 역방향 제일원리 계산 프로토콜 개발
- 멀티스케일 열전변환 효율 측정 분야
: 고온용 열전소자 및 모듈의 열전특성 측정 시스템 제작
: 박막 Seebeck 계수 측정 장치 구축
: Fourier law기반 일차원 나노구조체 열전도도 측정기술개발
: 평판형 열전모듈 평가시스템 및 응용기술 개발

◦ 2년차 연구내용
- 반도체 표면물성 원자스케일 측정 분야
: 반도체 신물성 기초 비휘발성 메모리 소재의 동작 환경에서의 신뢰성 평가
: 실리콘 웨이퍼 표면에서 단일 CO 분자의 열탈착 과정 측정
: 전산모사를 통한 전자들뜸상태에서의 물성 및 구조 예측
- 2D 나노반도체 소재의 열전물성 측정평가 기술 개발 분야
: 2D 단결정의 전기전도도, 전자열전도도, Seebeck계수 계산 프로그램 개발
: 실리콘 초격자 구조의 열전도도 계산
: 역방향 제일원리 계산 프로토콜 개발(AMADEUS) 개발 및 확장 (LED, 열전소재)
: 2D 나노쉬트 내의 전하동력학 측정
- 멀티스케일 열전변환 효율 측정 분야
: 고온용 열전소자 및 모듈의 열전특성 측정 시스템 제작
: 박막 Seebeck 계수 측정 장치 구축
: Fourier law기반 일차원 나노구조체 열전도도 측정기술개발
: 평판형 열전모듈 평가시스템 및 응용기술 개발

◦ 3년차 연구내용
- 2D 나노반도체 소재 열전물성 측정평가 기술 개발
: 2D 단결정 흑린의 열전변환효율 측정
: 마이크로소자 이용한 열전도도 측정의 불확도 평가
- 멀티스케일 열전변환 효율 측정 분야
: 고온 열전소자 및 모듈 열전성능 측정불확도 평가를 위한 수학적 모델 수립
: 고온용 열전소자 및 모듈의 열전특성 측정 시스템 제작
: 열전박막 cross-plane 열전특성 측정시스템 구축 및 정밀도 개선 연구
: Fourier law기반 일차원 나노구조체 열전도도 측정기술개발 (??)
: 평판형 열전모듈 평가시스템 및 응용기술 개발
: TDTR법 기반 열전 박막의 cross-plane 방향 열전도도 측정연구
- 평판 열전모듈 평가시스템 불확도 평가 및 응용기술 연구

기대효과
(응용분야 및 활용범위 포함)
◦ 실리콘 기반 원자스케일 메모리 원천기술 개발 및 산업체 이전
◦ 차세대 고성능 전자소자의 제조에서 최적 공정조건 결정
◦ 체계적인 에너지 소재 설계, 탐색 가능(LED, 열전 소재, 위상 물질)
◦ 새로운 고효율 열전소재 설계 및 탐색에 기여
◦ 열전 에너지 변환효율 인증시스템구축으로 열전에너지 측정표준 세계선도
◦ 열전 소재, 소자, 모듈, 시스템의 측정평가기술을 국제적 동등성을 확보함으로써 국내 중소기업, 대학, 연구소등에 정밀 효율 측정데이터 제공

(출처 : 요약문 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• Ⅰ. 과제 개요 ... 2
• 한 글 요 약 문 ... 5
• Ⅱ. 연구개발의 개요 및 목표 ... 7
• 1. 연구개발 개요 ... 7
• 2. 연구개발 목표 및 평가의 착안점 ... 11
• 3. 연구범위 및 연구수행 방법 ... 13
• Ⅲ. 연구수행 내용 및 결과 (1단계) ... 18
• 1. 1차년도 연구성과 ... 18
• 2. 2차년도 연구성과 ... 28
• 3. 3차년도 연구성과 ... 38
• 4. 연구수행방법의 우수성과 등 ... 51
• 5. 고유임무별 기여내용 ... 51
• 6. 연구성과 및 활용 ... 52
• 7. 연구 투입 자원 내역 ... 65
• 8. 중간진도 점검 결과 및 개선내역 ... 68
• 9. 연구책임자의 자율 평가 의견 ... 68
• 10. 연구수행에 따른 문제점 및 개선방향 ... 68
• 11. 중요 연구변경 사항 ... 68
• 12. 기타 건의사항 ... 68
• Ⅵ. 2단계 추진계획 (‘18~’20) ... 69
• 1. 국내·외 관련 분야의 환경 변화 ... 69
• 2. 연구개발 목표 및 내용 ... 70
• 3. 연구 추진 계획 ... 74
• 4. 연구성과 목표 ... 76
• 4. 연구개발 추진체계 ... 79
• 5. 산·학·연 협동연구 추진계획 ... 81
• 6. 국제공동연구(협력) 추진계획 ... 81
• 7. 연구개발결과의 활용방안 및 기대성과 ... 81
• 8. 연구원 편성표 ... 85
• 9. 연구비 소요명세서 ... 87
• 10. 국가과학기술종합정보서비스(NTIS) 입력 자료 ... 93
• 끝페이지 ... 96