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Chemical Mechanical Polishing 공정에 관한 원자단위 반응 모델링
변기량,강정원,송기오,황호정,Byun, Ki-Ryang,Kang, Jeong-Won,Song, Ki-Oh,Hwang, Ho-Jung 한국전기전자재료학회 2005 전기전자재료학회논문지 Vol.18 No.5
This paper shows the results of atomistic modeling for the Interaction between spherical nano abrasive and substrate In chemical mechanical polishing processes. Atomistic modeling was achieved from 2-dimensional molecular dynamics simulations using the Lennard-jones 12-6 potentials. We proposed and investigated three mechanical models: (1) Constant Force Model; (2) Constant Depth Model, (3) Variable Force Model, and three chemical models, such as (1) Chemically Reactive Surface Model, (2) Chemically Passivating Surface Model, and (3) Chemically Passivating-reactive Surface Model. From the results obtained from classical molecular dynamics simulations for these models, we concluded that atomistic chemical mechanical polishing model based on both Variable Force Model and Chemically Passivating-reactive Surface Model were the most suitable for realistic simulation of chemical mechanical polishing in the atomic scale. The proposed model can be extended to investigate the 3-dimensional chemical mechanical polishing processes in the atomic scale.
질화붕소 나노피포드에 기반한 나노분자 메모리 시스템에 관한 연구
변기량(Ki Ryang Byun),강정원(Jeong Won Kang),최원영(Won Young Choi),황호정(Ho Jung Hwang) 한국진공학회(ASCT) 2005 Applied Science and Convergence Technology Vol.14 No.1
분자 위치제어 메모리 시스템에 대하여 고전적인 분자동역학을 이용하여 결합에너지 및 다양한 외부전기장의 형태에 따른 셔틀 풀러렌 동작에 관하여 연구하였다. 단일 나노피포드 형(single-nanopeapod type)은 질화붕소 나노튜브(boron-nitride nanotube) 속에 세 개의 엔도풀러렌(endo-fullerene)과 양쪽 끝에 구리 전극이 채워져 있는 구조를 갖고 있는 구조를 갖고 있다. 결론적으로, 분자동역학 시뮬레이션 결과로부터 이 나노메모리 시스템은 비휘발성임을 알 수 있었다. 안정적인 bit 변화를 위해서는 단일 나노피포드 형은 0.1eV/Å 외부전기장이 필요로 함을 알 수 있었다. Bucky shuttle memory systems were investigated by the classical molecular dynamics(MD) simulations. Energetics and operating response of the shuttle-memory-elements were examined by MD simulations of the C_(60) shuttle in the nanomemory systems under various external force fields. Single-nanopeapod type was consisting of three fullerenes encapsulated in (l0, 10) boron-nitride nanotube and filled Cu electrode. Studied systems could be applied to nonvolatile memory. MD simulation results showed that the stable bit flops could be achieved from the external force fields of 0.1 eV/Å for single-nanopeapod type.
탄소 나노튜브의 길이변화에 따른 물리적 특성에 관한 이론적 연구
문원하,변기량,황호정 중앙대학교 기술과학연구소 2001 기술과학연구소 논문집 Vol.31 No.-
본 연구에서는 나노 단위의 소자개발을 위하여 (6, 6) 탄소 나노튜브의 유한길이에 따른 물리적 특성에 관해 알아보았다. 먼저 브레너 전위식을 이용하여 모자가 씌워진 탄소 나노튜브의 최적화된 구조를 얻어내었다. 그후 탄소 나노튜브의 최적화된 구조를 가지고 TBMD 시뮬레이션을 수행하였다. TBMD 결과, 에너지 밴드갭은 길이에 따라 반비례하는 것을 알 수 있으며 특히 길이가 20 이하인 경우 탄소와 탄소간의 나타나는 π 결합의 영향으로 인하여 길이에 따라 에너지 밴드갭이 민감한 변화를 보이며 진동함을 알 수 있다. 여기서 (6, 6) 탄소 나노튜브의 에너지 배드갭은 0.3∼2.5 eV 정도임을 알 수 있다. The electronic properties of Carbon Nanotube(CNT) are currently the focus of considerable interest. In this paper, the electronic properties of finite length effect in CNT for carbon nano-scale device is presented. To Calculate the electronic properties of CNT, Empirical potential method (the extended Brenner potential for C-Si-H) for carbon and Tight Binding molecular dynamic (TBMD) simulation are used. As a result of study, we have known that the value of the band gap decreases with increasing the length of the tube. The energy band gap of (6,6) armchair CNT have the ranges between 0.3 eV and 2.5 eV. Also, our result are in agreements with the result of the other computational techniques.
Monte Carlo 시뮬레이션을 이용한 이온 주입시의 점결함 분포의 계산
손명식,이준하,변기량,황호정 중앙대학교 기술과학연구소 1995 기술과학연구소 논문집 Vol.25 No.-
이온 주입시의 점결함 분포를 간접적으로 계산하기 위해 단결정 실리콘에서의 3차원 이온 주입 시뮬레이터인 TRICSI (TRansport Ions in Crystal Slilicon) Monte Carlo 코드를 확장하여 Boron 이온 주입시의 에너지와 dose에 따른 불순물(particle) 및 점결함 분포(point defect)를 계산하였다. 결함 분포는 Modified Kinchin-Pease equation을 단결정 실리콘에 적용하여 displacement damage에 의해 발생한 Frenkel Pair(vacancy-interstitial)분포를 계산하였으며 이온 주입시의 웨이퍼 온도에 의한 Frenkel Pair 소멸 효과는 고려하지 않았다. 계산 결과는 3차원 각면으로의 2차원 투영 불순물 농도로 표현하고 주입된 dose와 에너지에 다른 마스크 주입시의 에너지 및 dose 의존성 도펀트 분포와 이에 따른 damage 분포를 이해하는 데 중요한 정보가 될 것으로 기대된다. We extended our ion implantation simulator, TRICSI (TRansport lons in Crystal Slilicon) Monte Carlo(MC) code, and indirectly calculated particle and its generating point defect distributions depending on energy and dose during boron implantation into <100> single0crystal silicon. The point defect distribution of Frenkel Pair(vacancy-interstitial) was abtained by applying the modified Kinchin-Pease equation, which usually uses in MC simulation in amorphous target, to MC simulation in crystalline silicon. We did not considered the annihilation of Frenkel Pairs due to wafer temperature. The calculated results were projected onto each free-dimensional plane, presented as two-dimensional concentration profile on it. The particle concentration profile was presented with typical open mask structure. We expect that these results help understand the dopant and its generating damage distributions depending on energy and dose during boron implantation.