• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1998.02a
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• pp.107-107
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• 1998

GaN 에피택시 층의 전기적, 광학적 특성 및 표면 형상의 향상을 위한 전처리 공 정으로서 사파이어 기판의 질화 처리가 많이 행해지고 있는데 이는 표면에 질화 충올 형성시킴으로서 GaN 충과의 계면에너지 및 격자상수 불일치를 줄여 GaN 충의 성장을 촉진시킬 수 있기 때문이다 본 실험에서는 고 진공 하에서 유도 결합 플라즈마를 이용하여 사파이어 기판의 질화 처리를 행한 후 XPS와 AFM을 이용하여 기판 표면의 질소 조성과 표면 형상을 관찰하였다. 기판 표면의 질소 조성은 질소 가스의 유입량과 기판의 온도보다 칠화 시 간 및 RF-power에 의해 크게 좌우되나 표면 형상은 기판의 온도에 크게 영향올 받는 것으로 나타났다. 따라서 본 실험에서는 기판의 온도를 낮춤으로서 protrusion이 없는 매끈한 표면의 질화 충을 얻올 수 있었다. 핵생성 충의 성장 없이 450 oC의 저온에서 GaN 충올 성장시킨 결과 육방 대청성 의 wurtzite구조를 가지며 bas허 plane이 사파이어 기판과 in-plane에서 300 회전된 관계 를 갖고 있는 것올 XRD -scan으로 관찰하였다. 또한 GaN 충의 성장이 진행됩에 따라 결정성이 향상되고 있는 것이 뼈S ali맹ed channeling 실험올 통해 관찰되었으며 이는 G GaN 충의 두께 중가에 따라 결정성이 향상된다는 것올 의미한다 사파이어 기판의 질 화 처 리 시 간이 증가함에 따라 후속 성 장된 GaN 층의 bas외 pI뻐e에 대 한 XRD -rocking c curve의 반치폭이 감소하는 것으로 나타났는데 이는 기판의 표면이 질화 충으로 전환 됨에 따라 각 GaN island의 c-축이 잘 정렬됨올 의미한다. 또한 AFM으로 ~이 충의 표 면 형상올 관찰한 결과 기판의 질화 처리가 선행될 경우 lateral 방향으로의 G뼈 충의 성장이 촉진되어 큰 islands로 성장이 일어나는 것으로 관찰되었는데 이는 질화 처리가 선행될 경우 Ga과 N의 표면 확산에 대한 활성화 에너지가 감소되기 때문인 것으로 생 각된다 일반적으로 GaN 에피택시 충의 결정성의 향상과 lateral 생장올 도모하기 위하여 성장 온도를 증가시키지만 본 실험에서는 낮은 성장 온도에서도 결정성의 향상 및 l later빼 성장을 촉진시킬 수 있었으며 이는 저온 성장법에 의한 고품위의 GaN 에피택시 충 성장에 대한 가능성올 제시하는 것이다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.26 no.3
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• pp.109-114
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• 2016

Monodispersed $ZnGa_2O_4$ microspheres were synthesized by a facile two-step process consisting of a solvothermal method and calcination process. The prepared monodispersed $ZnGa_2O_4$ microspheres were aggregated into 3D microstructures by self-assembly with a large number of small $ZnGa_2O_4$ particles generated in nucleation. This nucleation and self-assembly making hierarchical microstructures were depended on the concentration of PEG (polyethylene glycol) due to CAC (critical aggregation concentration) theory. And also we controlled the amount of zinc acetate to make pure $ZnGa_2O_4$ phase. Additionally, to fix the optimized calcination condition, sample was characterized by TG-DTA to prove the thermal property in the calcination process and by FT-IR to identify the changes of functional group bonding between each element of the $ZnGa_2O_4$ precursor and oxide calcined at $900^{\circ}C$ for 1 h.

• New Physics: Sae Mulli
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• v.68 no.11
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• pp.1208-1214
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• 2018

The one-step spin coating method is reported as an excellent thin film process because it can be easily used to fabricate high-quality methyl-ammonium lead tri-iodide ($MAPbI_3$) perovskite layers. One of the important things in the one-step spin coating method towards obtaining high-quality $MAPbI_3$ layers is the anti-solvent (AS) engineering, which consists of an one-step deposition of the $MAPbI_3$ film and dripping of the AS. The properties of the $MAPbI_3$ layer were found to be strongly influenced by the amount, dispensing speed, and spraying time of the AS solution. The $MAPbI_3$ solution was prepared by dissolving lead iodide and methyl-ammonium iodide in N,N-dimethylformamide and adding N,N-dimethyl sulfoxide. Diethyl ether (DE) was used for the AS solution. The results indicate that a $MAPbI_3$ layer appropriately sprayed with DE is beneficial for improving film quality and device efficiency because nucleation of $MAPbI_3$ layer is affected by the characteristics of DE, which affect the film's crystallinity, density, and surface morphology. The $MAPbI_3$ layer, which was optimized by using 0.7 mL of DE, a 3.03 mL/sec dispensing speed, and a 7 second time to spray after spinning showed the best efficiency of 13.74%, which was reproducible.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.280-281
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• 2012

차세대 디스플레이에서 3차원 감성 터치 또는 플렉시블 기판 등에 사용되고 있는 ITO(Tin-doped Indium Oxide) 박막은 고 해상도 및 소자 효율 향상을 위해 전 가시광 영역에서 높은 투과율이 요구되고 있다. 일반적으로 ITO 박막은 두께 감소에 따라 빛의 두께 산란 없이 전 가시광 영역에서 높은 투과율을 가지는 반면, 두께가 감소할수록 박막 성장 시 비정질 기판의 영향을 크게 받아 박막 결정성 감소와 더불어 전기전도성이 감소되는 경향을 보인다. 특히, 매우 얇은 두께에서의 ITO 박막 물성은 초기 박막 핵 생성 및 성장과 증착 공정 중에 발생하는 고 에너지 입자(산소 음이온, 반사 중성 아르곤 등)의 박막 손상에 대한 영향을 크게 받을 뿐만 아니라 ITO 박막 내의 SnO2 도핑함량에도 매우 의존한다. 따라서, 매우 얇은 두께에서 높은 투과율과 뛰어난 전기전도성을 동시에 가지는 고품질 ITO 초박막 제조를 위해서는 박막 초기 핵 성장 제어기술 및 SnO2 함량에 따른 ITO 초박막의 전기적, 광학적 거동에 관한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 다양한 SnO2 함량에서 고품질의 ITO 초박막을 DC/RF 중첩형 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 박막 증착 중에 발생하는 고에너지 입자의 기판충격으로 인한 박막손상을 최소화하여 증착된 박막의 전기적, 광학적 특성 및 미세구조를 관찰하였다. 그리고 전체파워에서 RF/(RF+DC) 비율을 제어하여 증착한 ITO 초박막의 물성을 최적화 하였으며, 상온 및 결정화 온도 이상에서 다양한 SnO2 함량을 가진 ITO 박막을 두께(150 nm, 25 nm)에서 각각 증착하여 전기적, 광학적 거동 및 XRD를 통한 박막의 미세구조 변화를 비교 분석하였다. 그리고 증착된 모든 ITO 초박막에서 가시광 투과율은 빛의 두께 산란 없는 높은 투과율(>85 %) 을 보이는 것을 확인 할 수 있었다. 증착된 ITO 박막의 전기적 특성 및 미세구조는 RF/(DC+RF)비율 50%에서 최적임을 확인하였다. 이는 RF/(DC+RF) 비율 증가에 따른 캐소드 전압 최적화로 박막의 초기 핵 성장 과정에서 기판상의 고에너지 입자로 인한 박막 손상의 감소 및 리스퍼터 되는 산소량을 최적화 시키고, 이는 박막의 결정성 향상으로 이어져, 박막내의 결함 밀도 감소 및 SnO2 고용 효율을 증가시켜 전기전도성 향상에 기인하였다고 판단된다. 또한, 증착된 ITO 초박막은 SnO2 함량 변화에 따라 박막의 결정성 및 전기적 특성에서 미세한 변화를 보였다. 이러한 ITO 박막의 물성변화는 박막 두께 감소에 따른 결정성 감소와 함께 SnO2의 고용 한계 변화로 인한 것으로 판단된다. 또한, RF/(DC+RF) 비율의 증가에 따른 ITO 초박막의 전기적, 광학적 및 미세구조는 Vp-Vf의 변화와 관련하여 설명되어 진다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.32 no.4
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• pp.136-142
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• 2022

The crystal structure, grain growth behavior, and dielectric properties of BaTiO₃ have been studied with the addition of Dy₂O₃. The powders were synthesized at ratios of (100-x)BaTiO₃-xDy₂O₃ (mol%, x = 0, 0.5, 1.0, 2.0) by a conventional solid-state synthesis, and the powder compacts were sintered at 1250℃ for 2 hours in air. As the amount of added Dy₂O₃ was increased, the crystal structure of the sintered samples changed from a tetragonal to a pseudo-cubic structure, and the tetragonality decreased. In addition, a secondary phase of Ba₁₂Dy_4.67Ti₈O₃₅ appeared when Dy₂O₃ was added. The average grain size after sintering decreased and abnormal grains appeared as the amount of Dy₂O₃ increased. It can be explained that the grain growth behavior of the Dy₂O₃ added-BaTiO₃ occurs due to the two-dimensional nucleation and growth, and is governed by the interface reaction. Further, the correlation between crystal structure, microstructure, and dielectric properties was discussed.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.15 no.1
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• pp.10-15
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• 2005

Effects of CH₄/H₂ flow rate ratio, chuck bias and microwave power on the structural properties and particle densities of diamond thin films deposited on Ti substrates in microwave plasma CVD were examined. High quality diamond thin films were deposited on Ti substrates in 2∼3 CH₄ Vol.% conditions due to the preferential formation of sp³-bonus ana selective removal of sp²-bonus in the CH₄/H₂ mixtures, and the mechanism for the formation of diamond particles on Ti was analysed. Diamond particle density increased with increasing negative chuck bias to Ti substrate due to bias-enhanced nucleation of diamond and the threshold voltage was found at ∼-50 V. With increasing microwave power the evolution from micro-crystalline graphite layer to diamond layer was observed.

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
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• v.29 no.3
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• pp.370-376
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• 2012

We fabricated linear low density polyethylene (LLDPE) particles via crystallization from decalin solution. In the thermally induced phase separation (TIPS) process, formation of particles occurred during controlled cooling of LLDPE/decalin solution. Despite an increase of nucleation and growth rate for crystals at higher polymer concentrations, which generally results in larger particles than at lower concentration, the average diameter of LLDPE particles increased as LLDPE was more concentrated in decalin solution. In the FE-SEM micrographs, the observed particles from various concentrations were smaller than 10 ${\mu}m$, showing spherical morphologies. In addition to its effect on size, concentration of LLDPE had an broadening effect on the particle size distribution.

• KOREAN JOURNAL OF PACKAGING SCIENCE & TECHNOLOGY
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• v.29 no.1
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• pp.51-57
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• 2023

Because of the global pollution caused by plastic disposal, demand for eco-friendly transformation in the packaging industry is increased. As part of that, the utilization of polylactic acid (PLA) as a food packaging material is increased. However, it is necessary to improve the crystallinity of PLA by adding nucleating agents or to improve the modulus by adding fillers because of the excessive brittleness of the PLA matrix. Thus, the cellulose nanofiber (CNF) was fabricated and dried to obtain a powder form and applied to the CNF/PLA nanocomposite. The effect of CNF on the morphological, thermal, rheological, and dynamic mechanical properties of the composite was analyzed. We can confirm the impregnated CNF particle in the PLA matrix through the field emission scanning electron microscope (FE-SEM). Differential scanning calorimetry (DSC) analysis showed that the crystallinity of not annealed CNF/PLA nanocomposite was increased approximately 2 and 4 times in the 1st and 2nd cycle, respectively, with the shift to lower temperature of cold crystallization temperature (T_cc) in the 2nd cycle. Moreover, the crystallinity of annealed CNF/PLA nanocomposite increased by 13.4%, and shifted T_cc was confirmed.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.36 no.7
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• pp.731-736
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• 2012

A new method for producing boron-containing nanoparticles is described. Boron trichloride ($BCl_3$) and methane ($CH_4$) are dissociated through injection into a thermal plasma followed by a nucleation process producing boron or boron carbide nanoparticles. X-ray photoelectron spectroscopy was used to detect B-C bonds related to the carbide state and to probe the ratio of boron to carbon in the B-C bond structure. In addition, nanoparticles were characterized with scanning transmission electron microscopy and electron energy loss spectroscopy. It was found that nanoparticles were in the range 30-70 nm and a boron to carbon ratio in the B-C bond structure of up to 2 can be reached when $BCl_3$ of 20 sccm and $CH_4$ of 25 sccm were used.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.183-183
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• 2015

Indium tin oxide (ITO)는 넓은 밴드갭을 가지는 n-type의 축퇴 반도체로 태양전지, 스마트윈도우, 터치 센서, organic light emitting displays (OLEDs) 등에 널리 적용된다. 최근 touch screen panels (TSPs)의 높은 전기적 특성 및 고해상도 요구에 따라 고품질 ITO 박막개발의 수요도 증가하는 추세이다. 지금까지 ITO 박막의 물성 및 기계적 특성에 관한 많은 연구가 진행되어 왔지만 ITO 초박막 에서의 근본적인 물성 변화에 대한 연구는 미흡한 실정이므로, 이러한 연구는 필수적이라 할 수 있다. ITO 초박막은 광학적 특성은 우수하나, 낮은 결정성으로 인해 전기적 특성이 나쁘다는 단점을 가지며, 이러한 ITO 박막의 결정성은 초기 박막 성장과정에 많은 영향을 받는다. ITO 박막의 초기성장과정은 핵이 생성된 후(nucleation), 각각의 위치에서 성장하게 되고(growth), 합쳐지면서(coalescence) 연속적인 막을 형성 하는데(continuous), 이러한 초기 박막 성장 과정 중에 핵 생성 밀도를 증가시키고 박막이 연속적으로 되는 두께를 감소시킨다면, 더욱 더 고품질의 ITO 초박막을 얻을 수 있을 것이다. 따라서, 본 연구에서는 박막 초기 형성 과정 중 섬들이 합체되는 두께를 최소화시키기 위하여 EMF(electromagnetic field strength) 시스템을 이용하였다. EMF 시스템은 DC 캐소드에 전자석 코일을 장착하여 전자기장을 추가로 부가한 것으로, 이를 이용할 경우 스퍼터 원자가 중성상태로 기판에 도달하는 것이 아니라, 이온화되어 Vp-Vf의 차이로 가속되어 추가적인 에너지를 공급받음으로써 기판표면상에서 확산을 촉진시키므로 박막이 연속적으로 되는 임계 두께를 감소시킬 수 있는 것으로 기대된다. 실험은 실온에서 DC 마그네트론 스퍼터링법을 이용하였으며, 유리기판위에 4, 6, 8, 10, 12, 20 nm의 두께로 ITO 박막을 제작하였다. 스퍼터링 파워는 150 W (3.29 W/cm3), 작업 압력은 0.13 Pa, 기판과 타깃 사이의 거리는 70 mm였다. 각각의 두께에서 EMF 파워 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30 W로 인가하여 박막을 제작한 후, EMF 파워에 따른 ITO 박막의 초기 성장 과정중 표면상태를 AFM (atomic force microscope) 이미지를 통하여 관찰하였다. 또한, 두께 약 8 nm에서와 20 nm일 때의 전기적 특성 및 광학적 특성을 관찰하였으며, 두 박막 모두 EMF 파워 15 W를 인가하였을 때 그 특성이 가장 향상되는 것을 확인하였다. 이러한 결과를 통하여 박막은 초기 성장이 중요하므로, 매우 얇은 두께에서 좋은 특성을 가진 박막을 제작하여야 박막의 두께를 증가시켰을 때도 좋은 특성의 막을 얻을 수 있음을 알 수 있었다. 또한, EMF 파워를 증가시킴에 따라 자장강도를 증가시키는 것과 같은 효과 즉, 플라즈마 임피던스가 감소하는 효과를 내어 증착 중 고 에너지 입자 (Ar0, O-)에 의한 박막손상이 감소한 것으로 판단된다. 따라서 적정 EMF 파워 15 W를 인가하였을때 가장 물성이 좋은 ITO 박막을 얻을 수 있었다. 즉, EMF 시스템을 이용하여 저온 공정에서 결함농도가 적은 고품질의 ITO 초박막을 제작할 수 있었다.