Research
Electrochemical Nano-Materials and System Lab
Research Area
Advanced Packaging Process
우리나라는 SAMSUNG, Hynix와 같은 세계가 인정하는 우수한 반도체기업들을 보유하고 있습니다. 따라서 반도체에 대한 많은 노하우와 기술력이 축적되어 있으며, 이 중 반도체내의 전기배선에 대한 연구 또한 빠르게 진행되고 있습니다. 최근 반도체의 집적도가 향상됨에 따라 배선간 거리가 가까워져 서로 간섭현상(RC delay)이 일어나게 됩니다. 이러한 간섭현상은 반도체의 구동능력을 저하시키는 요인이 되며, 이를 해결하기 위해 배선간 유전물질로 공기를 사용해야 하며, 전기전도도의 감소 없이 배선의 기계적 강도와 연성을 높여야 합니다. 또한 배선의 굵기의 한계가 다가옴에 따라 이에 대한 대안으로 칩들을 적층하는 구조에 대한 연구를 진행하고 있으며, 이 칩들을 서로 전기적으로 연결해줄 수 있는 기술에 대한 연구도 활발히 진행되고 있습니다. 본 연구실에서는 고강도 동박이나 반도체 배선으로 쓰일 수 있는 쌍정 구리(nanotwin copper)와, 반도체의 적층을 위해 실리콘(Silicon) 및 유리(Glass) 기판에 hole을 형성하고 전기전도도가 우수한 구리로 전기화학적 합성법을 이용해 채움으로써 중간 전기통로로 사용할 수 있게 만드는 TSV(Through Silicon Via) 및 TGV(Through Glass Via)에 대한 연구를 진행하고 있습니다.
- 01Pulsed electrodeposition of nanotwin Cu
- 02Through Silicon Via (TSV) & Through Glass Via (TGV)
- 03Cu-Cu direct bonding
Nano-Structures
최근 나노테크놀로지에 대한 관심이 증가하면서 nano-structures의 합성법에 대한 많은 연구들이 진행되고 있습니다. PVD, CVD, ALD, spary pyrolysis, Electrodeposition 등과 같은 방법들이 예전부터 연구되어 왔습니다. 그 중에 Electrochemical method은 공정비용이 다른 공정에 비해 저렴하고, 간단합니다. 또한 온도, 전압, 전류와 같은 변수들을 제어하여 nanowire, nanobelt, nanotube, nanorod와 같은 다양한 nano-structure를 합성할 수 있는 장점이 있습니다. 본 연구실에서는 electrochemical method를 이용하여 고기능 소자에 적용시키기 위한 nanoelements합성에 대한 연구를 진행하고 있습니다.
- 01AAO-assisted nanowires growth (FePd nanowire, Ni nanowire)
- 02Self-patterning method (Ppy nanowire)
- 03Galvanic displacement (AgTe, BiTe)
Semiconductors & Conducting Polymers
예전부터 도금이라고 하면 구리나 금과 같은 금속을 제품에 코팅하는 정도로만 생각하는 경우가 많습니다. 하지만 금속 이외에도 전기화학적 합성법을 이용해 합금, 화합물반도체, 전도성폴리머와 같은 다양한 물질의 합성이 가능합니다. 본 연구실에서는 화합물반도체로는 태양전지의 흡수층으로 쓰이는 CISe나 CZTS, 열전소자로 쓰이는 BiTe, AgTe등이 있고, 전도성폴리머로는 바이오물질이나 암모니아와 같은 가스를 감지하는 센서로 쓰이는 Ppy, PANI의 합성에 대한 연구 중입니다.
- 01Electrodeposition of compound semiconductor for solar cell (CISe, CZTS)
- 02Synthesis of conducting polymers for bio and chemical sensors (Ppy, PANI)
- 03Electrodeposition of chalcogenide compound (Thermoelectric and high mobility materials)