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비-휘발성 저항 변화 메모리 응용을 위한 WOx 물질의 전기적 특성 연구
석중현,정균호,김경민,송승곤,박윤선,박경완 한국전기전자재료학회 2016 전기전자재료학회논문지 Vol.29 No.5
In this study, we observed current-voltage characteristics of the MIM (metal-insulator-metal) structure. The WOx material was used between metal electrodes as the oxide insulator. The structure of the Al/WOx/TiN shows bipolar resistive switching and the operating direction of the resistive switching is clockwise, which means set at negative voltage and reset at positive voltage. The set process from HRS (high resistance state) to LRS (low resistance state) occurred at . The reset process from LRS to HRS occurred at . The on/off current ratio was about and resistive switching was performed for 5 cycles in the endurance characteristics. With consecutive switching cycles, the stable and were observed. The electrical transport mechanism of the device was based on the migration of oxygen ions and the current-voltage curve is following (Ohm’s Law → Trap-Controlled Space Charge Limited Current → Ohm’s Law) process in the positive voltage region. 본 실험에서, 우리는 MIM(Metal-Insulator-Metal) 구조의 전류-전압 특성들을 관찰하였다. 금속 전극들 사이에 산화 절연체로서 WOx 물질을 사용하였다. Al/WOx/TiN의 구조는 양극성 저항 변화 스위칭을 보여주고 저항 변화 스위칭의 동작 방향은 음의 전압에서 set, 양의 전압에서 reset인 시계 방향이다. 높은 저항 상태에서 낮은 저항 상태로 변하는 set 과정은 –2.6 V에서 일어났다. 낮은 저항 상태에서 높은 저항 상태로 변하는 reset 과정은 2.78 V에서 일어났다. On/Off 전류비는 10이었고, 내구성 특성을 위해 5번 주기의 저항 변화 스위칭을 실행하였다. 연속전인 스위칭 주기에 따라 안정적인 Vset과 Vreset은 관찰되었다. 소자의 전기적인 수송 메커니즘은 산소 이온들의 이동을 기초로 하며 전류 전압 곡선은 양의 전압 영역에서 (옴의 법칙 → 공간 전하 제한 전류 → 옴의 법칙) 과정을 따른다.
이중벽 탄소나노튜브의 염산처리 시간에 따른 전계방출 특성 평가
정다미,석중현,Jung, Da-Mi,Sok, Jung-Hyun 한국진공학회 2011 Applied Science and Convergence Technology Vol.20 No.1
High-quality double-walled carbon nanotubes (DWCNTs) were synthesized by catalytic decomposition method at $800^{\circ}C$ using Tetrahydrofuran. The as-synthesized DWCNTs typically have catalytic impurities and amorphous carbon, which were removed by two-step purification process, consisting of thermal oxidation and H2O2, HNO3, HCl treatment. The DWCNT suspension was prepared by dispersing the purified DWCNTs in an aqueous sodium dodecylbenzenesulfonate solution with horn-type sonication. This was then sprayed on ITO glass to fabricate CNT field emitters. The quality of purified DWCNTs was estimated with X-ray diffraction and Thermal Gravity Analysis. The field emission properties were improved by increasing the process time of HCl treatment. 전자 방출원 및 디스플레이 응용분야에서 우수한 가능성을 보이고 있는 이중벽 탄소나노튜브를 Tetrahydrofuran (THF) 열분해 방법으로 대량 합성하였다. 합성된 이중벽 탄소나노튜브는 불순물로 비정질 탄소와 금속촉매를 포함하고 있어, 이를 제거하기 위해 열처리와 과산화수소, 질산, 염산을 이용한 산 처리를 하였다. 정제된 이중벽 탄소나노튜브를 계면 활성제인 Sodium dodecylbenzenesulfonate (SDBS)를 사용하여 잉크를 제작하였고, 잉크를 스프레이 방법으로 Indium Tin Oxide (ITO)기판에 분무하여 전계방출을 위한 에미터를 제작하였다. 본 연구에서는 염산 처리 시간에 따른 이중벽 탄소나노튜브의 특성을 X-ray diffraction, Thermal Gravity Analysis (TGA) 측정을 통해 평가하였고, 염산 처리 시간이 증가할수록 전계방출 특성이 향상되는 것을 FE-current 측정으로 확인하였다.
Synthesis of Double-walled Carbon Nanotubes Using Decomposition of Tetra Hydro Furan
강하나,정다미,석중현,Kang, Ha-Na,Jung, Da-Mi,Sok, Jung-Hyun The Korean Vacuum Society 2008 Applied Science and Convergence Technology Vol.17 No.6
각종 전자 방출원 및 디스플레이 응용분야에서 우수한 가능성을 보이고 있는 이중벽 탄소나노튜브를 Tetra Hydro Furan(THF) 열분해 방법으로 대량합성 하였다. 본 연구에서는 Fe-Mo 금속이 MgO 담지체에 담지된 촉매에 THF 를 공급하여 이중벽 탄소나노튜브를 합성하였다. 이 합성된 이중벽 탄소나노튜브는 비정질 탄소파티클이 없는 고순도로 합성되었으며, 탄소나노튜브 다발의 직경은 12 - 20 nm 로 균일하게 분포하였고, 성장 길이는 수십 마이크로미터 였다. TEM 분석 결과 이중벽 탄소나노튜브 5 - 10 가닥이 뭉쳐있는 다발 형태로 존재하였고, 합성된 이중벽 탄소나노튜브의 Raman spectrum 분석 결과 내부 직경이 0.9 - 1.5 nm, 외부 직경이 1.6 - 2.2 nm 의 직경 분포를 갖는 이중벽 구조의 탄소나노튜브가 합성되었음을 확인 할 수 있었다. 본 연구에서 사용된 THF 가 이중벽 탄소나노튜브를 합성하는데 적합한 탄소공급원임을 제시한다. High-quality double-walled carbon nanotubes (DWNTs) were synthesized without defects and amorphous carbonaceous particles by catalytic decomposition method at $800^{\circ}C$ in high yield. As-synthesized carbon materials almost consist of DWNT bundles with a diameter 12 - 20 nm.. The DWNTs rope have uniform diameter about 2 - 5 um and length up to several tens micrometer. DWNTs is inner tube diameter 0.9 - 1.5 nm and outer tube 1.6 - 2.2 nm. We investigate the crystallinity of DWNTs by TEM and Raman spectroscopy. We also found that the Fe-Mo bimetallic catalyst was active as a very efficient catalyst for the synthesis of DWNTs with the catalyst decomposition method. Our results also indicate that Tetra Hydro Furan (THF) is a very ideal carbon source for the synthesis of DWNTs.