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        간단한 자기 조립 기법으로 배열된 단일벽 탄소 나노 튜브센서의 제작공정

        김경헌(Kyeong Heon Kim),김선호(Sun Ho Kim),변영태(Young Tae Byun) 大韓電子工學會 2011 電子工學會論文誌-SC (System and control) Vol.48 No.2

        이전 보고에서 우리는 오직 포토리소그래피(photolithography) 공정만을 이용하여 단일벽 탄소 나노튜브 (single-walled carbon nanotube; SWCNT)를 산화막 (silicon-dioxide; SiO₂)이 형성된 실리콘 (silicon; Si) 기판위에 선택적으로 흡착시키는 공정 방법에 대해 조사했었다. 본 논문에서, 우리는 위에서 설명한 기법을 이용하여 단일벽 탄소 나노튜브 채널을 가진 전계효과 트랜지스터 (field emission transistor; FET)를 제작하였다. 또한, 제작된 단일벽 탄소 나노튜브 기반 전계효과 트랜지스터 소자의 게이트 전압에 따른 전류 전압특성이 조사되었다. 이 전계효과 트랜지스터는 센서로서 작동될 수 있다. 포토리소그래피 공정에 의해 열산화막이 형성된 실리콘 기판 표면위에 단일벽 탄소 나노튜브가 흡착될 부분(채널부분)의 포토레지스트가 노출되도록 포토레지스트 패턴이 형성된다. 이 포토레지스트 패턴이 형성된 기판은 단일벽 탄소 나노튜브가 분산된 다이클로로벤젠 (dichlorobenzene; DCB) 용액 속에 담가진다. 남아 있는 포토레지스트 패턴이 아세톤에 의해 제거 되면, 결과적으로 채널부분 (소오스와 드레인 전극사이) 에 선택적으로 단일벽 탄소 나노튜브 채널이 형성된다. 이 간단한 가기 조립 기술이 이용됨으로써 우리는 단일벽 탄소 나노튜브 채널을 가진 4개의 전계효과 트랜지스터 어레이를 성공적으로 제작하였다. In previous reports, we investigated a selective assembly method of fabricating single-walled carbon nanotubes(SWCNTs) on a silicon-dioxide (SiO2) surface by using only a photolithographic process. In this paper, we have fabricated field effect transistors (FETs) with SWCNT channels by using the technique mentioned above. Also, we have electrically measured gating effects of these FETs under different source?drain voltages (VSD). These FETs have been fabricated for sensor applications. Photoresist (PR) patterns have been made on a SiO₂-grown silicon (Si) substrate by using a photolithographic process. This PR-patterned substrate have been dipped into a SWCNT solution dispersed in dichlorobenzene (DCB). These PR patterns have been removed by using aceton. As a result, a selectively-assembled SWCNT channels in FET arrays have been obtained between source and drain electrodes. Finally, we have successfully fabricated 4 FET arrays based on SWCNT-channels by using our simple self-assembly technique.

      • 간단한 조립 공정에 의해 배열된 SWCNT 채널을 가진 센서의 제작공정

        김경헌(Kyeong Heon Kim),성영민(Young Min Seong),장지웅(Chi Woong Jang),전영민(Young Min Jhon),김선호(Sun Ho Kim),변영태(Young Tae Byun) 대한전기학회 2010 정보 및 제어 심포지엄 논문집 Vol.2010 No.10

        포토리소그래피(photolithography) 공정만을 이용하여 단일벽 탄소 나노튜브 (single-walled carborn nanotube; SWCNT)가 실리콘 기판 위에 선택적으로 흡착되는 공정 방법이 이전에 보고되었다. 본 논문에서는 이 간단한 SWCNT 조립공정을 이용하여 전계효과 트랜지스터 (field emission transistor; FET)의 채널 형성 방법이 설명 되었다. 또한, 실제 제작된 SWCNT 기반 FET 소자의 전류 전압특성이 조사되었다. FET의 SWCNT 채널은 포토리소그래피 공정만을 이용하여 산화막(SiO₂)이 형성된 실리콘 기판위에 흡착되었다. 즉, 포토리소그래피 공정에 의해 SWCNT가 흡착될 부분(채널부분)의 포토레지스트가 제기된 패턴이 형성된 기판은 SWCNT가 분산된 다이클로로벤젠 (dichlorobenzene)용액 속에 담가진다. 결과적으로 SWCNT는 시료 표면 전체에 흡착되고 포토레지스트 패턴이 제거되면, 채널부분(소오스와 드레인 전극사이)에 선택적으로 SWCNT 패턴들이 형성된다. 이 조립공정이 이용됨으로서 SWCNT 패턴이 채널로 구성된 FET가 성공적으로 제작되었다.

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