• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.11a
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• pp.24.2-24.2
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• 2009

Indium Antimonide(InSb)는 $3{\sim}5\;{\mu}m$대 적외선 감지영역에서 기존 HgCdTe(MCT)를 대체할 물질로 각광받고 있다. 1970년대부터군사적 용도로 미국, 이스라엘 등 일부 선진국에서 연구되기 시작했으며,이온주입, MOCVD, MBE 등 다양한 공정을 통해 제작되어 왔다. InSb 적외선 감지소자는 $3{\sim}5{\mu}m$대에서 HgCdTe와 성능은 대등한데 반해, 기판의 대면적화와 저렴한 가격, 우주공간 및 야전에서 소자 동작의안정성 등으로 InSb적외선 감지기는 냉각형 고성능 적외선 감지영역에서 HgCdTe를 대체해 가고 있다. 하지만 InSb는 77 K에서 0.225eV의 작은 밴드갭을 갖고 있기 때문에 누설전류로 인한 성능저하가 고질적인문제로 대두되었고, 이를 해결하기 위한 고품질 절연막 연구가 InSb적외선 수광 소자 연구의 주요이슈 중 하나가 되어왔다. 그 동안 PECVD, photo-CVD, anodic oxidation 등의 공정을 이용하여 $SiO_2$, $Si_3N_4$, 양극산화막(anodic oxide) 등 다양한 절연막에 대한 연구가 진행되었고[1,2], 절연막과 반도체 사이 계면에서의 열확산을 억제하여 계면트랩밀도를 최소화하기 위한 공정개발이 이루어졌다[3]. 하지만 InSb 적외선 감지기술은 국방 및 우주개발의 핵심기술중 하나로 그 기술의 이전이 엄격히 통제되고 있으며, 현재도 미국과 이스라엘, 일본, 영국 등 일부 선진국 만이 기술을 확보하고 있고, 국내의 경우 연구가 매우 취약한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 InSb 적외선 감지기의 암전류를 제어하기 위한 낮은 계면트랩밀도를 갖는 절연막 증착 공정을 찾고자 하였다. 본 연구에서는 n형 (100) InSb 기판 ($n=0.2{\sim}0.85{\times}10^{15}cm^{-3}$ @ 77K)에 PECVD를 이용하여 $SiO_2$, $Si_3N_4$ 등을 증착하고 절연막으로서 이들의 특성을 비교 분석하였다. $SiO_2$는 160, 200, $240^{\circ}C$에서 $Si_3N_4$는 200, $300^{\circ}C$에서 증착하였다. Atomic Force Microscopy(AFM) 사진으로 확인한 결과, 모든 샘플에서표면거칠기가 ~2 nm의 평탄한 박막을 얻을 수 있었다. Capacitance-Voltage 측정(77K)을 통해 절연막 특성을 평가하였다. $SiO_2$와 $Si_3N_4$ 모두에서 온도가 증가할수록 벌크트랩밀도가 감소하는 경향을 볼 수 있었는데, 이는 고온에서 증착할 수록 박막 내의 결함이 감소했음을 의미한다. 반면계면트랩밀도는 온도가 증가함에 따라, 1011 eV-1cm-2 대에서 $10^{12}eV^{-1}cm^{-2}$ 대로 증가하였는데, 이는 고온에서 증착할 수 록 InSb 표면에서의 결함은 증가하였음을의미한다. 암전류에 큰 영향을 주는 것은 계면트랩밀도 이므로, $SiO_2$와 $Si_3N_4$ 모두 $200^{\circ}C$이하의 저온에서 증착시켜야 함을 확인할 수 있었다.

• Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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• v.14 no.6
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• pp.1-8
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• 1992

본 고에서는 균질화법의 정식화를 이용하여 복합재료의 거시적 균질화된 재료상수를 구하고, 이 재료상수를 이용하여 거시구조물의 변형과 응력을 구하고, 이로부터 다시 미시구조의 응력분포와 변형도를 구하는 방법을 기술하였다. 주기성을 가정한 균질화법은 복합재료 구조물의 물성평가와 거동예측에 대한 매우 적절한 수치해석 방법이다. 균질화법은 이러한 선형변형의 문제뿐만 아니라, 내압을 존재하는 빈공간 소재의 물성, 기지재료와 강화재료 계면의 미끄러짐 등으로 인한 미세 파손현상 등의 예측이 가능하다. 그외에도 탄소성 대변형 거동 이론과 균질화법을 함께 적용하여, squeeze casting에서 발생하기 쉬운 계면분리나 파단 등의 미소결함과 같은 2차 성형성의 예측도 가능하다.

• Korean Journal of Crystallography
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• v.10 no.1
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• pp.20-27
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• 1999

CaF2 단결정을 흑연도가니를 사용하여 He 분위기 하에서 탄만법으로 성장시켰다. 수화방지를 위해 PbF2를 출발물질에 도포하였다. 열구배에 따른 계면의 움직임인 성장속도는 배플판에 의해 성공적으로 조절되었다. 결정성장의 최적조건은 온도구배가 37℃/cm, 냉각속도가 10℃/hr 및 2.5tw% PbF2를 사용한 경우로, 성장속도는 약 3.2 mm/hr이었으며, 위로 볼록한 고액계면을 갖는 단결정이 성장되었다. IR분석 결과, 1500∼4000 cm-1(6.7∼2.5 ㎛)영역에서 약 96%의 투과도를 보였다. 결함밀도를 측정하기 위해, 성장축에 수직 및 수평으로 절단한 면을 농축 H2SO4에서 약 30분간 에칭하여 간섭현미경으로 관찰한 결과, 각각 3.4×104/cm2였다. 이러한 결과는 수화에 따른 성장된 단결정의 투명도의 경향과 일치하였다. 결정에 대한 XRD분석 결과 우선성장 방향은 <311>이었다.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.20 no.11
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• pp.959-964
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• 2007

To investigate the influence of partial discharge(PD) distribution characteristics due to various defects on the power cable joints interface, we used the K-means clustering method. As the result of PD number(n) distribution analyzing on $\Phi-n$ graph, the phase angle($\Phi$) of cluster centroid shifted to $0^{\circ}\;and\;180^{\circ}$ increasing with applying voltage. It was confirmed that the PD quantify(q) and euclidean distance of centroid were increased with applying voltage from the centroid distribution analyzing of $\Phi-q$ plane. The dispersion degree was increased with calculated standard deviation of the $\Phi-q$ cluster centroid. The PD number and mean value on $\Phi-q$ graph were some different by electric field concentration with defect types.

• The Journal of Korean Academy of Prosthodontics
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• v.50 no.3
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• pp.169-175
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• 2012

Purpose: In this study, brazing characteristics of $ZrO_2$ and Ti-6Al-4V brazed joints with increasing temperature were investigated. Materials and methods: The sample size of the $ZrO_2$ was $3mm{\times}3mm{\times}3mm$ (thickness), and Ti-6Al-4V was $10mm(diameter){\times}5mm(thickness)$. The filler metal consisted of Ag-Cu-Sn-Ti was prepared in powder form. The brazing sample was heated in a vacuum furnace under $5{\times}10^{-6}$ torr atmosphere, while the brazing temperature was changed from 700 to $800^{\circ}C$ for 30 min. Results: The experimental results shows that brazed joint of $ZrO_2$ and Ti-6Al-4V occurred at $700-800^{\circ}C$. Brazed joint consisted of Ag-rich matrix and Cu-rich phase. A Cu-Ti intermetallic compounds and a Ti-Sn-Cu-Ag alloy were produced along the Ti-6Al-4V bonded interface. Thickness of the reacted layer along the Ti-6Al-4V bonded interface was increased with brazing temperature. Defect ratios of $ZrO_2$ and Ti-6Al-4V bonded interfaces decreased with brazing temperature. Conclusion: Thickness and defect ratio of brazed joints were decreased with increasing temperature. Zirconia was not wetting with filler metal, because the reaction between $ZrO_2$ and Ti did not occur enough.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.49.1-49.1
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• 2010

본 연구에서는 증착법에 의해 제조된 다결정 실리콘을 이용한 태양전지 제작과 관련하여 다결정 실리콘 씨앗층 제조를 위한 기판에 대하여 연구를 수행하였다. 다결정 실리콘 씨앗층을 제조할 수 있는 기술중 aluminum-induced layer exchange(ALILE) 공정을 이용하여 다결정 실리콘 씨앗층을 제조하였다. glass/Al/oxide/a-Si 구조로 알루미늄과 비정질 실리콘 계면에 알루미늄 산화막을 다양한 두께로 형성시켜, 알루미늄 유도 결정화에서 산화막의 두께가 결정화 특성에 미치는 영향, 결정결함, 결정크기에 대하여 연구하였다. 형성된 다결정 실리콘 씨앗층 막의 특성은 OM, SEM, FIB, EDS, Raman spectroscopy, XRD, EBSD 을 이용하여 분석하였다. 그 결과 산화막의 두께가 증가할수록 결함도 함께 증가하였다. 16nm 두께의 산화막 구조에서 <111> 방향의 우선배향성을 가진, $10{\mu}m$의 sub-grain 결정립을 갖는 씨앗층을 제조 하였다.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2001.11a
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• pp.299-303
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• 2001

Adherend-adhesive interface failure will occur on a macroscale when surface preparation or material quality are poor. It is well known that the stress singularity occurs at the edges of interface between the adhernds and the adhesive, and that crack will initiate from these positions. Also if bubbles are created and remained in the adhesive layer during the bonding process, the stress concentrates around these hole defects. In this paper, the effects of the hole defects on the SIF of interface crack were examined. From results, SIF increased with the hole defects near the interface crack and increased with an decreae in the upper adherend thickness, an increase in the center adhesive thickness.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.295-295
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• 2011

CIGS박막을 동시 증발법(co-evaporation)으로 몰리브덴이 증착된 소다라임 유리 위에 성장시켰다. CdS 박막은 화학적 용액 성장법 (chemical bath deposition: CBD)을 이용하여 약 60 nm를 증착하였다. 열처리는 가열판 (hot-plate)을 사용하여 공기중에서 하였다. 열처리 온도는 0~350$^{\circ}C$까지 변화하였으며, 열처리 시간은 각각 5분이었다. 시료의 표면 및 계면의 변화를 SEM측정을 통하여 관측하였다. CdS/CIGS 박막의 열처리 온도 변화에 따른 photoluminescence 특성을 조사하였다. 여기 레이저는 488 nm ($Ar^+$ laser)와 632.8 nm (He-Ne laser)를 사용하여 결함의 근원을 조사하였다. 온도 의존성 실험을 통하여 CIGS 박막의 띠 간격 에너지를 확인할 수 있었으며, 결함 준위의 활성화 에너지 및 특성을 알 수 있었다. $Ar^+$ laser에서만 관측되는 신호의 근원은 CdS에 기인한 것이었다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1998.04a
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• pp.34-34
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• 1998

일반 항공기 및 상용 복합 구조재의 경우에는 내부에 결함이 생길 경우 유지 및 보수가 용이하나 복합재 압력 용기의 경우에는 다양한 환경 변화를 겪게 되며 또한 유지 및 보수가 힘들다는 제약 조건이 있으므로 단열재로 사용되는 인슈레이션 고무와 FRP간의 접착, 가황 고무와 미가황 고무 사이의 접착 등 여러 가지 이종 재질들 간의 접착이 매우 중요한 변수가 될 뿐만 아니라 압력 용기의 전체적인 성능에도 상당한 영향을 미치게 된다. 이러한 시스템들은 제작 조건에 따라 결함이 발생하는 빈도가 차이가 나며 특히 가혹한 환경 조건하에서도 내구성을 보여야 하므로 본 실험에서는 다양한 환경 조건, 성형 조건을 가지는 FRP/고무, 고무/고무 접착 시스템의 계면 접착력을 측정한 후 이로부터 환경 노화에 저항성이 강한 최적의 접착제 및 접착 조건 등을 확립하고자 하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2013.05a
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• pp.190-190
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• 2013

여러 화합물 반도체 중 $Sb_2Te_3$, $Bi_2Te_3$, 그리고 $Bi_2Se_3$과 같은 $A_2B_3$형 화합물은 열전소자에 적용가능성이 좋아서 광범위하게 연구되고 있다. $A_2B_3$형 화합물 중 특히 $Bi_2Te_3$는 단독 또는 다른 원소와 합금하여 태양전지, 열전소자, 그리고 상-변환 소자 등으로 이용된다. $Bi_2Te_3$ 박막을 형성하는 여러 방법 중에 전기화학적인 전착법은 박막의 조성 및 두께 제어가 용이하고 비용적 측면이나 형성속도 측면에서도 타 방법에 비하여 유리하기 때문에 주목을 많이 받고 있다. 하지만 전기화학적인 전착법에 의해 얻어진 박막은 점 결함, 높은 내부에너지와 결정성이 낮다는 단점이 있다. 본 연구에서는 도금층의 결정성 향상을 위하여 계면 활성제인 CTAB를 첨가하여 $Bi_2Te_3$ 박막을 형성하였다. $Bi_2Te_3$ 박막에 미치는 계면 활성제의 영향을 알아보기 위하여 결정성 및 전기, 열전 특성을 분석하였다. 또한, 도금된 박막을 다양한 온도에서 열처리 하여 열처리가 $Bi_2Te_3$ 박막의 전기 및 열전 특성에 미치는 영향을 알아보았다.