[보고서]차세대 신기능 스마트디바이스 플랫폼을 위한 대면적 이차원소재 및 소자 원천기술 개발

윤선진

보고서 정보

주관연구기관

한국전자통신연구원
Electronics and Telecommunications Research Institute

연구책임자

윤선진

참여연구자

이창구 , 유영준

보고서유형

최종보고서

발행국가

대한민국

언어

한국어

발행년월

2020-02

과제시작연도

2017

주관부처

과학기술정보통신부
Ministry of Science and ICT

등록번호

TRKO202100007257

과제고유번호

1711080857

사업명

한국전자통신연구원연구개발지원(R&D)

DB 구축일자

2021-07-24

키워드

이차원 반도체.이종접합소자.신소재 합성.소자 어레이.박막트랜지스터.2D-semiconductor.heterojunction devices.2D-materials Synthesis.device array.TFT.

표 600 ℃에서 Mo 1, 2 nm 박막을 황화하여 형성한 MoS2 박막의 Raman spectra와 Cracker를 사용한 공정의 개념도
표 Mo 1, 2 nm 박막을 황화하여 형성한 MoS2 박막의 단면 TEM 사진
표 S-cracker로 황화, 제조한 MoS2 (Mo 금속 두께 2 nm)의 단면 EDX 분석 결과
표 S-cracker 로 제조한 MoS2의 Mo 3d, S 2s photoelectron의 ARXPS 스펙트럼
표 Al2O3 와 SiO2 위에 제조한 MoSe2 박막의 Raman spectra 비교. Y-축은 Si 기판 피크 강도에 대해 normalize 한 값임
표 MoSe2 (초기 Mo 두께 2 nm) 박막의 단면 TEM 형상과 EDX 분석 결과
표 (a) MoSe2 8-layer 내외의 얇은 박막. layered 구조가 선명히 보임. (b) 6인치 웨이퍼에 매우 균일하게 MoSe2 박막이 형성되었음을 보여주는 사진
표 (a) PEALD 기술로 150, 300 oC에서 증착한 30 nm 두께의 TiO2 박막 (b) 300 ℃에서 증착한 15 nm TiO2 박막의 열처리 전후 XRD data
표 TiO2 박막의 XPS 스펙트럼
표 TiO2 MOSFET 구조의 단면 TEM 및 HR-TEM 이미지
표 6인치 웨이퍼 상에 제조한 (a) very thin In2O3 박막과 (b) TiOXSeY 박막의 두께 균일도, (c) 약 3 nm Mo 박막을 셀렌화한 후 관찰한 웨이퍼 색의 균일도
표 300 ℃ 30 nm TiO2를 채널 층으로 이용하여 제조한 TFT의 transfer 측성 곡선 (이동도 3.03 cm2/Vs, VT = -10.5 V)
표 hBN으로 passivation한 기판 위에 제조한 WSe2-MoS2 junction FET 소자 구조
표 동일한 WSe2/hBN FET 소자의 전하 이동도 및 점멸비의 측정 결과로서 (a), (b)는 ETRI에서, (c), (d)는 Columbia Univ.에서 각각 측정한 결과임. Inset of (a): WSe2/hBN FET의 광학적 이미지
표 2D 소재 소자 위에 Alkane layer를 준비하는 개략도
표 MoS2 FET위에 Alkane layer를 적용, mobility가 약 3배 증가
표 PEALD를 이용한 grain boundary의 선택적 passivation을 보여주는 AFM 결과
표 very thin InO 박막을 channel 로 한 TFT의 동작 특성
표 (a) BP FET의 광학이미지. (b) BP-FET 소자의 전기적 특성
표 사용된 Mo precursor (a) Mo(Co)6, (b) MoCp2Cl2 (Bis(cyclopentadienyl)molybdenum(IV) dichloride)
표 PEALD를 이용하여 증착한 MoS2 의 사진과 Ar+H2 gas 분위기, 800 ℃, 30분 열처리 후 얻은 Raman spectrum
표 (a) CVD로 성장한 이차원 소재 MoS2 극초박막을 이용한 대면적 TFT 소자 공정; (b) 위의 공정을 이용하여 제작된 TFT 소자, (C) 제작된 TFT 소자특성
표 OMO 투명 전극의 산화막 두께를 50 – 110 nm 사이에서 조절하여 색을 구현한 투명태양전지 (J. W. Lim et al., Solar Energy Mater. Solar Cell 163, 164-169 (2017))
표 PEDOT:PSS 유연 히터가 스트레인에 의해 열 분포가 거의 변하지 않음을 보여주는 사진(좌)과 섬유에 코팅한 PEDOT:PSS에 40% 스트레인을 준 후 파괴되지 않았음을 보여주는 사진(우) (C. Yeon et al., RSC Advances 7, 5888-5897 (2017))
표 ES 방법으로 형성한 fiber와 열처리로 polymer 성분을 제거한 후의 형상(좌)과 ES 방법의 개념도(우)
표 대면적 MoS2의 PET기판상으로의 무결점 전사 및 전사전후 비교
표 전사된 MoS2 박막의 유연테스트 방법 및 전기적 특성 변화
표 Cu 호일 홀 포켓의 유무에 따른 개략도 및 광학이미지
표 홀 포켓 형태의 Cu 호일 상에서 성장된 육각형 그래핀 결정의 광학 이미지 및 개략도
표 수직 적층 Dual-channel 이종접합구조 응용 소자 도식도와 전기적 특성
표 합성된 NbS2 박막의 라만, X-ray 분광분석 결과 및 TEM 이미지
표 합성된 NbS2 박막의 AFM을 이용한 전기적 특성 분석
표 신소재로 합성 제조한 5 nm MoTiSe2 박막의 carrier type과 Hall mobility
표 5 nm MoTiSe2 박막의 온도에 따른 저항 변화
표 TiO2 MOSFET 소자의 전기적 특성
표 (a) TiO2 FET의 구조 (b) light를 조사했을 때 biased state에서 초기 상태로 회복되는 VG-ID Transfer 특성 곡선 (c) TiO2/Al2O3 계면에 수소 플라즈마 처리를 하여 shallow trap을 제거한 후의 VG-ID Transfer 특성 곡선 (d) 수소 플라즈마 처리 효과를 보여주는 시간에 따른 ID의 안정성 곡선
표 (a) R-zone 온도 변화에 따른 MoS2의 Raman peak intensity 변화; (b) MoS2 박막의 단면 TEM image; (c) Mo와 S의 EDS mapping 결과 (d) 박막 가장자리의 AFM height profile
표 Cracker의 구조 개념도와 450 ℃, 500 ℃에서 제조한 MoS2 박막의 Raman spectra
표 R-zone 온도 변화에 따른 MoSe2 박막의 Raman intensities 변화
표 6인치 웨이퍼 상에 제조한 MoS2 박막의 균일도
표 본 연구에서 직접성장한 6.1 nm MoS2 박막을 channel 층으로 한 FET의 (a) 개략적인 구조도 (b) Ohmic contact 특성을 보여주는 I-V curve (c) drain-source voltage 0.1 V 에서의 transfer curve (d) Output characteristic curve
표 (a) Na 양이온을 활용한 MX2 박리 개념도 (b) Na 양이온 농도 변화에 따른 MoS2 nanosheet 농도 (c)(d) nanosheet들의 미세형상 (e) 2D 반도체 분산용액
표 (좌) C2H5OH(EtOH)의 량에 따른 상대적인 박리 효율 (우) 고효율 박리 조건에서 박리한 MoS2 nanosheet 가 2D 박막임을 확인한 TEM 사진
표 (a) DEP 증착기술의 모식도. DEP 방법으로 형성한 두 전극 사이에서 2D nanosheet들이 채널을 형성한 형상을 보여주는 사진들 (b) MoS2, (c)MoSe2
표 (a) ReS2 ; (b) Black phosphorus FETs의 transport curve 결과. Inset: FET 소자들의 광학 이미지
표 InOx 초박막 FET의 transfer curve와 두께에 따른 소자 특성
표 7 nm InO:Zn TFT 8개 소자의 열처리 전 후 transfer 특성 곡선과 균일도를 보여주는 열처리 후 측정 data의 특성 분포
표 Double active TFT 구조도
표 Double active IZO/ATZIO의 TFT의 전기적 특성
표 본 연구에서 개발한 TFT의 특성과 신뢰성 측정결과(시험성적서)
표 투명 유연한 PEN 기판 위에 그래핀 전극 패턴을 형성한 소자 array 사진과 투과도 스펙트럼. WS2 반도체 시편을 구부린 상태(곡률반경 15 mm)로 측정하고 있는 모습과 그 결과를 보여주는 사진들
표 ES 기술을 이용하여 50% 이상의 고신축성을 가지는 스트레쳐블 전극을 제조하는 방법의 개념도
표 편광현미경을 사용한 물성 연구 (a) 편광을 이용하지 않고 관찰한 현미경 사진, (b) CrPS4의 편광 현미경 사진, (c) (a)그림 상에 표시된 1-6 부분에서 적색, 녹색, 청색 편광의 각도 의존성
표 제조 장치의 개념도와 투명한 시편들의 형상 사진
표 유연기판 위에 합성된 ReS2 박막의 층별 전기적 특성결과 (c) 2, 4, 6층 ReS2의 FET Transfer curve, (d) 4층 ReS2 FET의 Output curve, (e) 6층 ReS2 FET의 Output curve, (f) 8층 ReS2 FET의 Output curve
표 (a) h-BN으로 encapsulation한 WSe2 FET의 구조도. (b) WSe2 와 (c) GO 막의 두께를 보여주는 AFM height profiles (d) 여러 온도에서 GO의 reducing annealing을 한 WSe2 FET의 transfer curves (e) annealing 온도에 따른 mobility와 SS의 변화
표 대면적 합성된 ReS2 채널층을 활용한 논리회로의 제조 공정(위)과 논리소자(NOT, NAND, NOR)들의 동작 결과 (아래)
표 본 연구에서 증착한 NbS2와 Mo, MoS2 소자를 전극으로 사용한 FET의 전기적 특성
표 소자 AFM이미지, 측정방법을 나타낸 모식도, 페르미 준위의 위치에 따른 파동함수의 변화에 기인한 호핑 전도와 FET의 전기적 특성
표 게이트 전압에 따른 페르미 준위와 계면 결함과의 정렬로 인한 RTS 발생 원리 모식도, 전압 바이어스 법으로 측정 한 전류 및 전압의 RTS
표 (a) O2 플라즈마 처리 시간에 따른 HfSe2 FET의 전기적 특성, 점멸비, 이동도
표 커버형 구성의 MoS2 FET 모식도와 이온젤 유무에 따른 전기적 특성
표 Ion gel dielectric 채용시 자체 바이어스에 의한 다이오드 특성을 설명하는 모식도와 밴드다이어그램
표 약한 국소화 이론에 따른 전도도-자기장 그래프와 온도 변화에 따른 캐리어 디페이징 비율
표 TiO2 전구체를 selenization하여 얻은 TiO1.44Se0.56 박막의 (a) 고분해능 단면 TEM 사진과 (b) AFM image
표 합성된 TiO2(1-x)Se2x 박막의 Raman scattering 결과
표 (a) 본 연구에서 제조한 MoS2(1-x)Se2x 박막의 Raman scattering spectrum을 MoS2와 MoSe2 spectra와 비교;(b) MoS2(1-x)Se2x를 채널층으로 하여 제조한 FET의 평면구조; (b)의 소자를 측정한 (c) transfer curve 와 (d) output curve
표 C-zone 온도에 따른 chamber (cold wall type) 내 압력의 변화
표 기판을 달리하여 (a) Mo 2 nm, (b) 20 nm를 증착한 후 기판온도 400 ℃에서 selenization하여 얻은 MoSe2 박막들의 Raman scattering spectra의 비교
표 Mo 전구체의 두께에 따라 성장한 MoS2 박막의 두께(층 수)와 이를 서로 비교한 absorption spectra와 유리 기판 위에 형성한 막들의 두께별 사진
표 기존의 방법에 의한 MoS2 박막 제조 방법 B. MASG 방법에 의한 매우 평탄한 MoS2 제조방법과 상기 (좌) A-공정과 (우) B-공정으로 제조한 MoS2의 표면 AFM images
표 (a) 6인치 웨이퍼 상에서 AFM height profiling을 한 위치와 Raman 분석을 한 위치를 표시한 사진 (b) (a)의 각 위치에서 얻은 Raman spectra (c) 10μm x 10μm 크기의 미소영역에서의 Raman peak(407 cm-1)의 intensity map
표 MoTiSe2 박막의 Hall mobility data
표 (a) 성장 방향이 달라도 결합상태는 우수함을 보여주는 Raman spectra (b),(c) 5 nm 두께의 MoSe2 박막이 거친 기판 위에도 균일하게 성장된 것을 보여주는 단면 HRTEM 사진들. (d), (e), (f) 매우 거친 기판 위에 20 nm 두께로 균일하게 성장한 MoSe2 박막의 단면 HRTEM 사진들
표 수직 성장한 MoSe2 박막을 carrier guiding layer로 활용한 PV 소자의 특성
표 (a) MoSe2, WSe2와 MoSe2/WSe2의 Raman spectra 비교, (b-c) SiO2/Si기판 위에 제조한 MoSe2/WSe2박막의AFM image와 SEM image
표 상기 MoSe2/WSe2 구조의 단면 TEM 사진과 각 원소들의 EDS 분석결과
표 6, 15, 30 nm 두께의 MoSe2 박막의 laser 조사 전(a, b, c)과 laser power (150, 300 mJ/cm2)로 annealing 한 후에 얻은 표면 광한현미경 사진
표 Laser 세기에 따른 MoSe2 박막의 라만 스펙트럼. (a) MoSe2 6 nm, (b) MoSe2 30 nm
표 6 nm 두께의 MoS2 박막의 laser annealing 세기에 따른 Raman peak 세기
표 6 nm 두께의 MoS2 박막이 적용된 FET 소자의 transfer curve. (a) not-annealed (b) annealed at 60 mJ/cm2, (c) annealed at 120 mJ/cm2
표 고이동도 MoS2-FET의 (a) Transfer 특성곡선과 (b) Output 특성 곡선 (소자 특성: 이동도 78.3 cm2/Vs (at VG = 2.7 V), 전류점멸비 ~ 4 x 105)
표 MoS2/hBN/graphene 이종접합 소자의 광학 image (b) 소자의 단면 구조와 source-drain 전극의 연결구성도 (c) (d) Graphene back gate 와 2-6 전극 간을 S-D으로 하여 측정한 Transfer curve를 linear scale 과 log scale로 그린 결과들
표 그림 4-1에 보인 소자의 이동도와 점멸비 측정 결과
표 (a) PES 기판 위에 제조한 WS2/graphene 이종접합 소자의 광학 image (b) 소자의 투과도 측정 결과 (550 nm 파장 기준 92% 투과도) (c) 곡률반경 10 mm인 상태와 flat 상태일 때 소자의 source-drain 사이의 저항을 측정한 결과
표 초박막 ALD InOx TFT의 구조, 투과도, 현미경 사진
표 ALD InOx 박막의 TEM 이미지 (a) 열처리 전 (b) 열처리 후
표 XPS 분석 결과, (a) 열처리 온도에 따른 O 1s spectra 및 (b) O/In 원자 비
표 (a)열처리 전과 후의 InOx TFT 전달 특성 비교, (b) 6개 샘플에 대한 이동도, 문턱 전압, subthreshold swing, hysteresis 에 대한 평가 결과
표 InOx:Zn 박막 두께에 따른 FET의 전달 특성
표 초박막 InOx:Zn FET의 구조도
표 InOx:Zn 두께에 따른 전달 특성 비교 (산소분압 15%)
표 내압 특성을 개선한 고이동도 InO:Zn FET 소자의 전달 특성 및 이동도 평가
표 고이동도 TFT 신뢰성 테스트, (a) 게이트 펄스 모식도, (b) 게이트 펄스 스트레스 하에서 시간에 따른 전달 특성의 변화
표 산화물 박막 트랜지스터로 구동되는 Active-Matrix OLED (AMOLED)의 설계
표 (a) 6인치 glass 상에 형성된 AMOLED 패널 사진 및 (b) TFT 전달 특성
표 AMOLED 패널 작동 모습 (a) 텍스트(과제명), (b) 동영상 구동 사진
표 (a) TiO2-FET를 기반으로 하는 간단한 구조의 TOFDI 메모리 소자를 제조 (b) 전기 pulse로 쓰고 광으로 지우는 현상을 설명하는 구동 메카니즘
표 본 실험에서 사용한 전기적, 광학적 측정 장치 및 측정 Zig의 확대 사진
표 (a) TiO2 TOFDI 메모리 소자의 전형적인 n-type 동작곡선 (b), (c) shallow trap을 제거하는 수소 플라즈마 처리를 하기 전후의 시간에 따른 Program state와 Erase state의 drain current의 안정성; (d), (e) 수소 플라즈마 처리를 하기 전후의 시간에 따른 Program state와 Erase state의 Vth의 안정성을 비교하여 보여주는 결과. 서로 색이 다른 두 영역은 각각 온도가 25 ℃와 85 ℃일 때 측정한 값들임
표 전구체 공급 시간에 대한 성장속도 및 PEALD 사이클에 따른 두께 변화
표 10 nm 두께의 InTiO, TiO2, In2O3 박막의 투과도 및 흡수 스펙트럼
표 (a) In2O3-TiO2 FET를 기반으로 하는 메모리 소자의 구조 (b) 이 소자의 Output curve, (c) transfer curve, (d) 365 nm 광 펄스에 의해 메모리 동작 특성을 보이는 transfer curve
표 ZnO 터널링 층이 삽입된 MoS2 TFT 소자의 (a) 광학현미경 사진, (b) 단면 구조도, (c,d) I-V 곡선
표 (a) MoS2와 다양한 삽입층 후보 물질 간의 밴드 다이어그램 모식도;(b)CBO 값
표 ZnO 삽입층이 적용된 MoS2 FET 소자의 공정 흐름도
표 ZnO 삽입층이 적용된 MoS2 FET 소자의 (a) 단면 구조도, (b) 광학현미경 사진
표 ZnO 터널링 층 삽입 전과 후의 MoS2 TFT의 접촉 저항 비교
표 PEDOT:PSS/a-Si:H 이종 접합 flexible thin film PV cell 구조
표 300 - 700 nm 파장대역에서의 PEDOT:PSS (90nm), p-type μc-Si:H (25 nm) 박막의 광 흡수 손실을 보여주는 투과도 스펙트럼
표 p-type window 층에 따른 태양전지 동작 특성
표 PEDOT:PSS, PEDOT:PSS/IL window층을 갖는 a-Si:H 박막 태양전지의 밴드다이어그램
표 PI 기판상에서 thin film PV cell의 p-type 반도체 층의 구성에 따른 동작 특성
표 Bending radius에 따른 태양전지 효율 비율 변화
표 다층 투명전극의 구조
표 다층 투명전극 및 단일 투명전극 특성 비교
표 다층 투명전극의 투과도, 반사도 그래프
표 (a)WS2-PVA 나노복합체 박막의 전류-전압 곡선 (b) 저저항과 고저항 상태의 시간에 따른 안정성
표 (a) 2D MoS2 nanosheet-polyvinyl alcohol(PVA) 복합체를 플라스틱 기판 위에 바코팅한 후 투명도를 보여주는 사진(b) 해당 복합체를 spin-coating 하여 제조한 WORM 메모리 소자의 동작 특성 곡선
표 MoS2-PVA 나노복합체를 이용한 메모리 소자 어레이에 data를 쓰고 반복적으로 읽는 과정을 촬영한 사진
표 합성 모식도와 합성 조건 및 합성된 Bi2S3 광학현미경 사진과 라만 데이터
표 합성된 Bi2S3 광전자 특성 (a) 모식도, (b) 전기적 특성, (c),(d),(e),(f) 광 반응 특성
표 치환형 도핑 합성 모식도 및 균일한 저항값과 일함수 값
표 치환형 도핑된 MoS2의 광전자적 특성 (a) 모식도, (b) 전기적 특성, (c),(d),(e),(f) Nb 도핑의 유무에 따른 광 반응 특성
표 광센서 모식도와 광전류 형성, 광반응 속도 및 메커니즘 원리
표 ReS2/BP 접합 모식도와 각 접합에 의한 전류적 특성 및 다이어그램 (a) 모식도; (b) BP(6 nm)/ReS2(7 nm) 이종 접합; (c) BP(36 nm)/ReS2(45 nm) 이종 접합; (d) BP(74 nm)/ReS2(300 nm) 이종 접합; (e) BP(125 nm)/ReS2(28 nm) 이종 접합; (f) BP 두께에 따른 다양한 전류 전송 결과의 개략도
표 일함수 변동에 의한 로직 회로의 성능 변화 (a) 모식도 (b) Inverter 1, 2 등가회로도
표 BP (38nm) –ReS2 (11nm) –BP (5.8nm) 이종 접합에 기반한 BJT 양극 접합 트랜지스터의 전기적 특성 (a) 모식도; (b) BJT 등가회로도; (c) 전압에 따른 BJT Output 특성; (d) 측정한 BJT에 대한 Gummel plot
표 이중 채널 FET의 전기적 특성과, 게이트 전압에 따른 캐리어 이동을 나타내는 모식도와 밴드다이어그램
표 hBN 기판과 SiO2 기판을 나타내는 모식도와 hBN 유무에 따른 히스테리시스 비교, 트랩 state를 고려한 밴드 다이어그램
표 소자의 Joule 가열과 이로 인한 산소 작용기의 제거를 나타낸 개략도와 NDR 특성이 나타난 전류-전압 특성
표 Graphene/MoS2 다이오드 개략도와 ATG 유무에 따른 전기적 특성 변화
표 와 ATG에 인가된 순방향/역방향 전압에 따른 정류 원리를 나타내는 개략도와 밴드 다이어그램
표 SnSe2 광 검출기 구조의 개략도와 450 nm 광원조사시 I-V 특성 및 광원 전력에 따른 광 반응 특성
표 SnSe2 광 검출기의 back gate 전압변화에 따른 광전류, 광감응성의 변화(a, b)와 (c)일정한 광전력에서 시간에 따른 광전류, (d) 여러 광전력에서의 광전류 특성
표 (a) 서로 다른 back gate 전압에서의 MoS2 SBD 의 output curve; (b) 정방향 bias 하에서 MoS2 SBD 에 전자들이 accumulation 되는 양상과 이를 설명하는 band diagram; (c) 역방향 bias 하에서 MoS2 SBD 에 전자들이 depletion 되는 양상과 이를 설명하는 band diagram
표 WSe2 기반의 SBD의 개략도와 출력 특성 및 순방향/역방향 바이어스에 따른 홀의 축적과 공핍을 나타내는 개략도와 밴드 다이어그램
표 350 ℃에서 (a) SiO2/Si 기판과 (b) Na+를 함유한 유리 위에서 3 nm, 4.5 nm MoS2 박막이 성공적으로 성장하였음을 보여주는 Raman spectra
표 (a) 본 연구에서 합성한 3 nm. 6 nm VOXSeY 복합 신소재의 Raman data와 (b) 이 박막이 반도체임을 보이는 온도-저항 의존성
표 (a) Traveling flow-type reactor와 Se cracker의 개념도 (b) Se 분자들에 의한 WSe2 박막의 self-limiting growth 개념도
표 (a) 4인치 웨이퍼 3장을 동시에 장입한 Reactor의 사진과 각 웨이퍼 당 Raman spectra 측정 위치 (b)총 15개의 다른 위치에서 측정한 Raman spectra가 동일함을 보여주는 결과
표 (a) Si 기판 위에 제조한 WSe2 FET의 사진;(b) 소자의 구조 (c) a) Photograph of WSe2 FET devices fabricated on Si wafer, b) schematic diagram of WSe2 FET on SiO2/Si substrate FET and its optical microscopic image showing the patterned WSe2 channel, c) WSe2 FET 소자의 VD-ID output curve, and d) VG-ID transfer curve
표 MoX2 박막의 성장 방법: (A) chemical vapor deposition, (B) S- 또는 Se-분자를 이용한 칼코겐화에 의한 성장
표 수평 또는 수직 배열을 가진 MoSe2 carrier guing layer (CGL)이 적용된 투명 비정질 실리콘 박막 태양전지 모식도
표 매우 거친 FTO 유리 기판 위에 성장된 5 nm와 20 nm MoSe2 박막의 (a) Raman spectrum; (b) 저배율 TEM 사진과 EDS map
표 (a) 15 x 15 cm 투명 FTO glass 기판 위에 증착된 MoSe2 박막의 이미지, (b) MoSe2 박막의 A1g peak의 위치와 FWHM
표 수직 또는 수평 배열을 가진 MoSe2 층이 적용된 비정질 실리콘 박막 태양전지의 광 세기 (100, 200 mW/cm2)에 따른 셀 특성
표 수직 배열을 가진 MoS2 층의 유무에 따른 비정질 실리콘 투명 박막 태양전지의 EQE 특성
표 500, 3000 lux (0.16, 0.97 mW/cm2)의 태양광 세기(실내광 조건) 에서 측정한 투과도 26%인 투명 비정질 실리콘 박막 태양전지의 셀 특성
표 0.16 mW/cm2 조건에서 측정한 수직 배열을 가진 MoSe2 박막의 유무에 따른 투명 비정질 실리콘 박막 태양전지(가시광선 투과도 26%) 셀 특성
표 이중 게이트 구조를 갖는 초박막 InO:Zn 트랜지스터 개략도
표 Double gate 상태에서의 후열처리 전 트랜지스터 전달 특성, InO:Zn 채널 반도체 층의 두께 (a) 4 nm; (b) 5 nm, (c) 6 nm; (d) 7nm
표 300 ℃에서 진공 열처리 후의 트랜지스터 전달 특성, InO:Zn 두께가 (a) 4 nm, (b) 6 nm
표 7 nm InO:Zn FET를 후열처리를 실시한 뒤 측정한 (a) 전달 특성 (이동도 100.8 cm2/Vs) 및 (b) 전압 스트레스 측정 결과 (ΔVth = 0.7 V)
표 채널 사이즈에 따른 전압 신뢰성 거동 (a) 크기가 큰 (20 um/20 um) TFT의 스트레스 시간에 따른 전달특성 변화 (b) 크기가 작은 (10 um/10 um) 경우 (c) 여러 가지 크기를 갖는 트랜지스터의 Vth 이동치를 시간에 따라 도시한 그래프
표 양의 방향/음의 방향 이동이 일어나는 부분을 표시한 (a) 소자 개략도 (b) 스트레스 시간에 따른 전달 특성 곡선
표 상부 게이트와 소스/드레인을 통합하여 3 mask로 구현 가능한 신규 소자 개략도 및 완성된 TFT의 전달 특성
표 상부 게이트와 소스/드레인을 통합하여 3 mask로 구현한 TFT의 전달 특성
표 1개 mask 패턴으로 구현 가능한 신규 소자 개념도
표 실제로 제작한 소자의 (a) SEM 이미지, (b) Transfer 특성 곡선
표 광 조사 시 TiO2-MOSFET의 모식도 (b) UV 광 펄스 인가 조건 변수
표 TiO2 MOSFET의 n type transfer 곡선 및 광 반응성
표 연속적인 흥분성 및 억제성 시냅스 거동 모사
표 UV 광 자극 간격 조절로 얻어진 망각율의 변화
표 UV 광 자극 간격에 따른 TiO2 MOSFET의 memory retention time
표 UV광으로 동작하는 메모리의 작동 메커니즘
표 포화 ID 및 에너지 소비에 대한 각 변수에 따른 영향
표 Ti 함량에 대한 InTiO 박막의 비저항, 홀 이동도, 캐리어 농도
표 InTiO (4,1) 박막의 XRD 및 XPS 분석
표 InTiO MOSFET의 n-type transfer 곡선 및 InTiO(4:1) 소자의 output 곡선
표 InTiO MOFET 기반의 광 구동 메모리 동작 특성
표 저온 또는 상온에서 2D 소재 이종 접합 구조 소자의 전하 이동도를 4-probe 측정으로 진행하는 실험 개략도
표 (a) MoS2/h-BN 구조의 FET 소자(Pd/Au 전극) 이미지 (b) 4-probe, 진공-저온 측정 결과 그래프
표 (a) MoS2/h-BN 구조의 FET 소자(Ti/Au 전극) 이미지 (b) 4-probe, 진공-상온 측정 결과 그래프
표 PET 기판 위에 유연소자의 곡류반경 측정 이미지(위쪽) 및 전기적 특성 측정 그래프 (아래-왼쪽: 충남대 측정 결과, 아래-오른쪽: 연세대 측정 결과)
표 투명한 유연소자의 투과도 그래프와 광학 이미지 및 UV-Vis spectroscopy를 이용한 투과도 측정 조건
표 유연 AMOLED 패널 개략도와 LLO를 이용한 glass로부터의 유연한 고분자(polyimide, PI) 시트형 패널 탈착 개념도
표 5개 flexible AMOLED 패널에 대한 ITZO 박막 트랜지스터 특성의 균일도를 보여주는 Transfer 곡선들
표 LLO 공정 전 시험구동 사진, 구동계와 FPCB 본딩된 AMOLED 샘플 모습
표 (a) Cover PET film을 부착한 flexible OLED 패널 사진 (b) LLO 장비 (c) LLO 장비에 패널이 로딩된 모습
표 Flexible AMOLED panel 에 인가된 동영상 사진과 flexible AMOLED 패널을 구부린 상태에서 동작하고 있는 발광 사진
표 ZnO 삽입층이 적용 전, 후의 MoS2 TFT 소자의 전기적 특성. (a) Transfer curve, (b) output curve
표 ZnO 터널링 층 삽입 전 (a)과 후(b) 의 MoS2 TFT의 접촉 저항 비교
표 전극 종류 및 ZnO 터널링 층 유무에 따른 MoS2 FET 소자의 전기적 특성. (a)-(c)는 일반적인 metal-semiconductor (MS) contact 소자;(d)-(f) ZnO 층이 삽입된 metal-interlayer-semiconductor (MIS) contact 소자의 특성
표 전극 종류 및 ZnO 터널링 층 유무에 따른 쇼트키 장벽
표 (a) 금속 일함수 값에 따른 쇼트키 장벽 plot. (b) MS contact 와 (c) MIS contact 경우의 각각의 밴드 다이어그램 모식도
표 (a,b) MS contact의 단면 TEM 이미지와 모식도. (c,d) MIS　contact의 단면 TEM 이미지와 모식도
표 ZnO 삽입층 두께에 따른 MoS2 소자의 접촉 저항 및 쇼트키 장벽
표 2 nm ZnO 삽입층이 적용된 MoS2 FET 의 전기적 특성 (a) transfer curve, (b) output curve, (c) TLM plot
표 CPI 기판위에 성장된 Cu2S 박막의 Raman spectra
표 Cu, Cu2S 박막의 투과도
표 Cu2S 박막의 bending test
표 투명 thin film PV cell 구조
표 완충층(buffer)에 따른 투명 태양전지 I-V 그래프 (태양광)
표 완충층(buffer)에 따른 투명 태양전지 I-V 그래프 (실내광)
표 광흡수층과 n-layer 및 광흡수층과 p-layer 사이 모두에 완충층이 삽입된 태양전지(pi & ni buffer)의 입사광에 따른 효율
표 본 연구에서 제안한 투명 태양전지 및 다층 투명전극 구조
표 다층 투명전극의 두께에 따른 실내광에서의 태양전지 효율
표 다층 투명전극을 적용한 투명 태양전지의 색 구현
표 (a) PVA 농도 변화에 (0, 1, 2, 3, 5 wt.%) 따른 PVA-ReS2 dispersion solution 이미지, (b) MoS2, MoSe2, WS2, WSe2, ReS2, V2O5 solution 이미지와 흡수도 곡선
표 PVA를 이용하여 얻어진 PVA-ReS2 박막의 XPS spectrum
표 PVA-ReS2 박막의 TEM 이미지
표 GZO/Al2O3/PVA-ReS2/GZO/glass 구조의 투명 PVA-ReS2 멤리스터 소자의 이미지
표 (a) 투명 멤리스티브 메모리 소자의 전기적 특성, (b) 메모리 소자의 retention time, 메모리 소자의 (c) OFF state, (d) ON state
표 (a) 시냅스를 포함하는 인접한 두 개의 뉴런의 모식도. (b) 광(365, 400, 455 nm) 조건에 따른 I-V 곡선. (c) 멤리스티브 시냅스의 광 자극에 의한 EPSC의 변화
표 황 분위기에서 400℃- 600℃ 열처리하여 섬유 표면에 WS2 2D 반도체를 생성하고, 내부에는 WS2 flakes를 포함하는 혼합구조 생성 과정을 나타내는 개념도
표 이차원반도체 섬유를 사용한 센서 제작 공정 개념도
표 전도성 전구체 유무에 따른 전기방사 섬유의 전기적 특성 변화
표 (a) 실온에서 1-10 ppm의 NO2 가스에 대한 반응. (b) 150℃, 200℃에서 10 ppm NO2 가스에 대한 반응. (c) 열처리 온도 650℃, 550℃, 및 450℃인 WS2 혼합체의 NO2 가스에 대한 반응. (d) WS2 flake 유무에 따른 NO2 및 NH3 가스에 대한 반응 변화
표 열처리 온도에 따른 WS2 전기방사 섬유의 표면 형태 변화를 보여주는 전자 현미경 사진. 열처리 없이 전기방사 된 직후의 WS2 섬유 표면 (a), 전기방사 후 각각 400 ℃(b) 및 (d), 800 ℃에서 열처리 한 시편의 전자 현미경 사진 (c) 및 (f)
표 광조사를 이용한 상온 TMCs 합성 모식도
표 광조사를 이용한 상온 MoS2 합성샘플의 HR-TEM 및 Raman 분석결과
표 광조사를 이용한 상온 SnS2 합성샘플의 HR-TEM 및 Raman 분석결과
표 광조사를 이용한 상온 SnSe2 합성샘플의 HR-TEM 및 Raman 분석결과
표 BP/2H+1T`-MoTe2 이종접합 로직 디바이스의 전기적 특성　(a) 모식도 (b) Drain Voltage에 따른 전송 특성비교 (c) BP FET 및 BP/2H+1T'-MoTe2 이종 접합 FET의 전송 특성 비교 (d) 각 디바이스의 Transfer Curve 비교
표 BP/2H-MoTe2 이종접합 로직 디바이스의 전기적 특성　(a) 모식도 (b) Drain Voltage에 따른 전송 특성비교 (c) BP FET 및 BP/2H+1T'-MoTe2 이종 접합 FET의 전송 특성 비교 (d) 각 디바이스의 Transfer Curve 비교
표 BP/2H-MoTe2 이종접합의 온도에 따른 로직 퍼포먼스 (a)BP/2H-MoTe2 이종 접합 FET의 온도에 따른 전달 특성;(b)공급전압 0.2 V에서 로직 소자의 온도 의존적 특성
표 BP/ReS2 이종 접합의 모식도와 Raman, TEM, AFM 이미지 및 밴드구조
표 (a), (b) BP, ReS2 각각의 FET 전송 특성 (c) 겹침 영역이 있는 BP / ReS2 이종 접합 디바이스의 게이트에 따른 Output 특성에 대한 Semilog plot (d) 게이트 전압 함수로서의 정전류
표 BP/ReS2의 2진 CMOS Inverter 모식도 및 광학현미경 이미지와 퍼포먼스
표 BP/ReS2의 이종 접합의 광 검출 특성 (a) Output curve (b) 레이저 파워에 따른 광 전류 (c) 다양한 레이저 파워에 따른 Illumiation 과 Dark current의 비율 (d) 레이저 파워에 따른 광 반응성
표 TA 0도, 90도에서 BP Homo Junction의 Characterizations
표 90도의 트위스트된 BP의 이중 배리어 형성; (a) BP-1 (9 nm) TA 0°C의 (58 nm) BP-2 사이의 접합 전송 곡선; (b) BP-1 (12 nm) TA 90°C의 (72 nm) BP-2 사이의 접합 전송 곡선; (c), (f) 트위스트, 수직적층된 BP 동종 접합 사이의 Potential Barrier 개략도; (d) NDR 동작을 표시하는 3 개의 수직 적층된 BP 동종 구조의 실온에서 전송 곡선; (e) 초전도 Nb 전극을 이용한 터널링 바이어스 분광법 측정 (T= 4.5 K)
표 실온에서 공진 터널링 및 T90BPH에서 QW 결합 상태; (a) m-BP 두께가 다른 다양한 T90BPH 기반 장치의 상온 전류-전압 곡선; (b) 자기장 세기에 따른 T90BPH 기반 장치의 공진 곡선 (T=7.5 K); (c) 적용된 자기장 강도의 함수로서 NDR 피크 위치에서 시프트의 크기
표 리튬 인터컬레이션을 이용한 MoS2 단일층 시트의 위상 변화 모식도
표 MoS2의 위상에 따른 영률 및 파괴강도 측정결과
표 AFM 팁을 이용한 Fracture strain 분석결과

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