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표제지

목차

Abstract 11

Ⅰ. 서론 13

1.1. 발진기 (oscilltor) 13

Ⅱ. 이론적 배경 18

2.1. 바나듐 이산화물 18

2.2. VO₂의 응용처 26

2.3. VO₂ 박막 기반 전계 유도 발진 32

2.4. 연구의 목적 35

Ⅲ. 시료 제작/분석 및 실험구성 38

3.1. 제작 공정 및 시료 분석 38

3.2. 이종 에피택시 VO₂ 박막 기반 소자의 특성 분석 51

3.3. 실험 구조 57

Ⅳ. 실험 결과 61

4.1. 이종 에피택시 VO₂ 박막 기반 소자의 전계 유도 발진 주파수의 전압 응답 61

4.2. 이종 에피택시 VO₂ 박막 기반 소자의 전계 유도 발진 주파수의 온도 응답 71

Ⅴ. 결론 78

참고문헌 80

표목차

〈표 3-1〉 VO₂ 박막 증착법의 장/단점 38

〈표 3-2〉 제작된 소자의 임계 전압을 연속적으로 100회 측정한 결과 56

〈표 4-1〉 Rext의 값을 2 kΩ에서부터 10 kΩ으로 변경하였을 때 발진 발현 전압 Vₛ과 이에 대응하여 측정된 발진 주파수[이미지참조] 68

그림목차

〈그림 2-1〉 절연체와 금속의 에너지 밴드 모델 19

〈그림 2-2〉 VO₂의 상전이 시 원자모형 변화 23

〈그림 2-3〉 J. Zhou 연구진이 제안한 스마트 윈도의 구조 및 원리에 대한 모식도와 제작된 3가지 모델의 사진. (a) VO₂ 기반 스마트... 27

〈그림 2-4〉 Y.W. Lee 연구진이 제작한 VO₂ 박막 기반 2 단자 소자의 전류-전압 특성 그래프. 그래프에 삽입된 그림(좌)은 제작된... 33

〈그림 3-1〉 제안하는 이종 에피택시 VO₂ 박막 기반 2 단자 평면 소자의 제작 공정 40

〈그림 3-2〉 VO₂/AlN/Si 이종 에피택시 웨이퍼의 R-T 곡선 43

〈그림 3-3〉 VO₂/AlN/Si 이종 에피택시 웨이퍼의 XRD 분석 결과 45

〈그림 3-4〉 VO₂/AlN/Si 이종 에피택시 구조 웨이퍼 표면의 SEM image 48

〈그림 3-5〉 (좌) 25,000배 확대 촬영한 SEM image를 가시도를 향상시킨 image. 노란색 박스 영역을 (우) 확대하고 밴드 통과 FFT를... 49

〈그림 3-6〉 (좌) image를 이진화 시킨 결과 (우) Image J를 이용한 입자 분석 결과 (입자의 경계면) 50

〈그림 3-7〉 상온에서 측정된 제작된 VO₂ 박막 기반 2 단자 단위소자의 I-V 특성 그래프 52

〈그림 3-8〉 제작된 소자의 임계 전압을 연속적으로 100회 측정한 가우시안 분포 55

〈그림 3-9〉 이종 에피택시 VO₂ 박막 기반 2 단자 소자를 이용한 전계 유도 발진 제어 시스템의 실험 구조와 구현한 전계 유도 발진... 59

〈그림 3-10〉 (a) 제작된 이종 에피택시 VO₂ 박막 기반 2 단자 소자 어레이의 모식도와 (b) 이종 에피택시 VO₂ 박막 기반 2 단자 소... 60

〈그림 4-1〉 6 kΩ 저항과 함께 구현된 발진 회로에 7.8 V의 소스 전압을 인가하였을 때 VD의 한주기 전압 파형.[이미지참조] 62

〈그림 4-2〉 Vₛ 변화에 유도되는 외부 저항 (Rext＝6 kΩ)과 함께 구성된 이종 에피택시 VO₂ 박막 기반 소자의 발진 파형 변화[이미지참조] 64

〈그림 4-3〉 이종 에피택시 VO₂ 박막 기반 소자의 발진 주파수의 인가된 전압에 대한 선형응답 65

〈그림 4-4〉 Rext의 값을 2 kΩ에서부터 10 kΩ으로 변경하였을 때 인가된 전압 Vₛ 변화에 유도되는 발진 주파수의 변화[이미지참조] 69

〈그림 4-5〉 외부 저항 Rext와 인가된 전압 Vₛ의 선형 분석 결과[이미지참조] 70

〈그림 4-6〉 L＝100 μm W＝500 μm의 크기의 이종 에피택시 VO₂ 박막 기반 소자의 온도에 따른 I-V 특성 곡선 변화 72

〈그림 4-7〉 (a) 30℃ 부터 (e) 70℃까지의 온도 범위에서 이종 에피택시 VO₂ 박막 기반 소자의 발진 회로의 온도 응답 74

〈그림 4-8〉 30℃부터 70℃까지의 온도범위에서 이종 에피택시 VO₂ 박막 기반 소자의 발진 주파수의 변화 76

〈그림 4-9〉 60℃에서 이종 에피택시 VO₂ 박막 기반 소자의 발진을 1시간 동안 10분 간격으로 측정할 때 발진 파형의 변화 77

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