• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2016.02a
• /
• pp.215.1-215.1
• /
• 2016

플라즈마는 반도체, 디스플레이, 태양전지 등 다양한 산업 분야에 이용된다. 플라즈마 공정 시 수율 향상을 위해 플라즈마를 진단하는 기술이 필요한데, 대표적으로 전자온도가 있다. 반도체 공정의 낮은 압력과 높은 밀도의 플라즈마에서 전자온도는 1~10 eV 정도인데, 0.5 eV정도의 아주 적은 차이로도 공정 결과에 큰 영향을 미친다. 플라즈마의 전자온도를 측정하는 방법은 전기적 탐침 방법인 랑뮤어 탐침(Langmuir Probe)과 와이즈 프로브(Wise Probe)를 이용한 방법, 그리고 광학적 방법인 방출분광법(OES : Optical Emission Spectroscopy)이 있다. 전기적 탐침 방법은 직접 플라즈마 내부에 탐침을 넣기 때문에 불활성 기체를 사용한 공정에서는 잘 작동하지만 건식식각이나 증착에 사용할 경우 탐침의 오염으로 인한 오동작, 공정 시 생성된 샘플에 영향을 줄 수 있다는 단점이 있다. 반면에 방출분광법은 광학적 진단으로, 플라즈마를 사용하는 공정 진행 중에 외부에 광학계를 설치하여 플라즈마에서 발생하는 빛을 광학적으로 분석하기 때문에 공정에 영향을 미치지 않고, 공정 장비에 적용이 쉬운 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 RF Power를 인가한 유도결합플라즈마(ICP : Inductively Coupled Plasma) 공정에서 아르곤 가스와 산소 혼합가스 분압과 인가전압을 변화시켜 플라즈마 방출광 세기 변화에 따른 전자온도를 측정하였다. 전자온도 측정에는 전기적 방법인 랑뮤어 탐침, 와이즈 프로브를 이용한 방법과 광학적 방법인 방출분광법을 사용하여 측정하였으며 이를 비교 분석하였다.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
• /
• 2003.07a
• /
• pp.180-181
• /
• 2003

Czochralski 방법으로 KMg $F_3$：S $m^{2+}$ 결정을 성장시키고 고 분해 레이저 분광법을 이용하여, 형광특성을 조사하였다. S $m^{2+}$ 이온이 KMg $F_3$ 결정에서 $C_{4v}$, $C_{2v}$, $C_{3v}$ 및 $O_{h}$ 형광 방출 사이트를 가진다는 것을 확인하였고, 아울러 각 사이트의 에너지 준위를 구하였다. 구하였다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
• /
• v.18 no.1
• /
• pp.26-32
• /
• 2014

In this study, DC (Direct current) type steam plasma igniter is developed for effective ignition of high-energy density metal aluminum and gas temperature is measured by emission spectrum of OH radical. Because of the ultra-high gas temperature, the DC plasma jet is measured by Boltzmann plot method which is the non-contact optical technique and spectrum comparison-analysis. And both methods were applied to experiment after accurate verification. As a result, we could identify that plasma jet temperature is 2900 K ~ 5800 K in the 30 mm range from the nozzle tip.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
• /
• 2012.05a
• /
• pp.545-550
• /
• 2012

High Energy density metal powder has high melting point of oxide film. By this, the ignition source that can make a thermal effect of high-temperature during short time is needed to overcome ignition disturbance mechanism by oxide film. So effective ignition does not occurred with hydrocarbon ignitor, $H_2-O_2$ ignitor, high power laser. But steam plasma can be generate about 5000 K temperature field in short order. Because a steam plasma uses steam as the working gas, it is environmental-friendly and economical. Therefore in this study, we analyze steam plasma temperature field and radical species with optical emission spectroscopy method in order to apply steam plasma ignitor to metal combustion system and cloud particle ignition was identified in visual.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2013.02a
• /
• pp.474-474
• /
• 2013

PDMS는 미세패턴을 위해 소프트 리소그래피 널리 활용되어질 뿐만 아니라, 재질이 투명하고 탄성과 강한 내구성을 갖고 있어 유연한 광학 및 전자소자에 이용될 수 있다. 최근에는, 이러한 PDMS를 서브파장구조(subwavelength grating structure)를 형성하거나 텍스쳐(texture)표면구조를 이용한 효과적인 반사방지막(antireflection coating)기판을 제작하여 태양전지 및 디스플레이 소자의 성능을 발전시키는 연구가 활발히 진행되고 있다. 한편, 수열합성법(hydrothermal method)이나 전기화학증착법(electrodeposition method)으로 비교적 간단한 공정을 통해서 다양한 기판위에 산화아연(ZnO) 나노막대(nanorod)를 수직정렬로 성장시킬 수 있는데, 이러한 구조는 반사방지특성의 유효 굴절률 분포(effective refractive index profile)를 갖고 있기 때문에 LED나 태양전지에 성능을 개선할 수 있다. 이에 본 연구에서는 수열합성법을 통해 성장된 수직 정렬된 산화아연 나노막대를 이용한 PDMS 표면의 미세패턴 형성하여 광학적 특성을 분석하였다. 실험을 위해, 스퍼터링을 통해서 산화아연 시드층을 형성한 후, 질산아연헥사수화물과 헥사메틸렌테트라민을 수용액에 담가두어 산화아연 나노막대를 성장시켰으며, PDMS의 베이스와 경화제의 질량비를 10：1으로 용액을 준비하여 수직 정렬된 산화아연 나노막대 표면을 casting method으로 코팅하여 열경화 처리하였다. 제작된 샘플의 형태, 구조 광특성을 관찰하기 위해서 전계방출형전자현미경, X선 회절 분석기, 분광 광도계를 이용하였다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
• /
• v.17 no.1
• /
• pp.51-57
• /
• 2008

we have demonstrated structural evolution and optical properties of Si-nanowires (NWs) synthesized on Si (111) substrates with nanoscale Au-Si islands by rapid thermal chemical vapor deposition (RTCVD). The Au-Si nano-islands (10-50nm in diameter) were employed as a liquid-droplet catalysis to grow Si-NWs via vapor-liquid-solid mechanism. The Si-NWs were grown by a mixture gas of SiH4 and H2 at a pressure of 1.0 Torr and temperatures of $500{\sim}600^{\circ}C$. Scanning electron microscopy measurements showed that the Si-NWs are uniformly sized and vertically well-aligned along <111> direction on Si (111) surfaces. The resulting NWs are ${\sim}60nm$ in average diameter and ${\sim}5um$ in average length. High resolution transmission microscopy measurements indicated that the NWs are single crystals covered with amorphous SiOx layers of ${\sim}3nm$ thickness. In addition, the optical properties of the NWs were investigated by micro-Raman spectroscopy. The downshift and asymmetric broadening of the Si main optical phonon peak were observed in Raman spectra of Si-NWs, which indicates a minute stress effects on Raman spectra due to a slight lattice distortion led by lattice expansion of Si-NW structures.

• Analytical Science and Technology
• /
• v.15 no.6
• /
• pp.496-501
• /
• 2002

The electrolyte cathode glow discharge (ELCAD) is a new optical system for direct determination of trace heavy metals in flowing water. ELCAD has been successfully developed for on-line monitoring of heavy metals in flowing water. The application of an atmospheric glow discharge between an electrolyte solution cathode and a platinum rod anode led to the development of stable discharge. The fundamental aspects of new plasma source have been investigated. The fundamental study of ELCAD system has been measured plasma temperature using Einstein-Boltzmann equation after searching Fe atomic emission lines. The spectrum of each elements such as Cu, Pb, Fe, Ni and Cr show only major elemental line and no ionic line possibly due to low temperature plasma source. The detection limits of each elements are also investigated. These informations show that this type of plasma may apply for monitoring of heavy metals in waste water which consists of complex matrix.

• Korean Journal of Optics and Photonics
• /
• v.33 no.6
• /
• pp.331-337
• /
• 2022

Raman spectroscopy is an optical technique that can identify molecules in a label-free manner, and is therefore heavily investigated in various areas ranging from biomedical engineering to materials science. Probe-based Raman spectroscopy can perform minimally invasive chemical analysis, and thus has potential as a real-time diagnostic tool during surgery. In this study, Raman experimentation was calibrated by examining the Raman shifts with respect to the concentrations of chemical substances. Raman signal characteristics, targeted for normal mice and cerebral tissues of the 5xFAD dementia mutant model with accumulated amyloid beta plaques, were measured and analyzed to explore the possibility of diagnosis of Alzheimer's disease. The application to the diagnosis of dementia was cross-validated by measuring Raman signals of amyloid beta. The results suggest the potential of Raman spectroscopy as a diagnostic tool that may be useful in various areas of application.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2012.08a
• /
• pp.404-404
• /
• 2012

저차원계 탄소 동소체는 특유의 구조에서 기인하는 우수한 물리적 성질로 인해 각광받고 있는 물질이다. 탄소원자가 육각형 격자 모양을 지닌 2차원계 물질인 그래핀(graphene)은 뛰어난 전기적, 물리적, 광학적 성질로 인해 전계효과 트랜지스터(field effect transistors), 투명전극(transparent electrodes), 에너지 저장체, 복합체, 화학/바이오 센서 등 다양한 분야에서 활용을 위한 연구가 진행되고 있다. 또한 그래핀이 튜브형태로 말려있는 1차원계 물질인 탄소나노튜브(carbon nanotube)의 전기적, 열적, 기계적 성질은 이를 전계방출 디스플레이(field emission display), 전도성 플라스틱, 가스 저장체, 슈퍼 커패시터 등에 적용가능하게 한다. 최근 2차원계 물질인 그래핀과 1차원계 물질인 탄소나노튜브의 장점을 극대화하기 위한 복합 나노 구조에 대한 다양한 연구가 진행되고 있는 추세이다[1-5]. 본 연구에서 그래핀-탄소나노튜브 혼성 구조의 제작은 다음과 같이 진행되었다. 우선 열 화학기상증착법(thermal chemical vapor deposition)을 이용하여 그래핀을 합성하였다. 합성된 그래핀은 메타크릴산메탈 수지(polymetylmethacrylate; PMMA)를 이용한 전사(transfer)방법을 이용하여 원하는 기판에 위치시키고, 직류 마그네트론 스퍼터링(DC magnetron sputtering)을 이용하여 탄소나노튜브의 합성을 위한 촉매층을 증착하였다. 이후 열 화학기상증착법을 이용하여 그래핀 위에 탄소나노튜브를 합성함으로써 그래핀-탄소나노튜브 혼성 구조를 제작하였다. 합성된 그래핀-탄소나노튜브의 구조적 특징은 주사 전자 현미경(scanning electron microscopy)을 통해 확인하였고, 촉매의 표면 형상 및 화학적 상태는 원자힘 현미경(atomic force microscopy)과 X선 광전자 분광법(X-ray photoelectron spectroscopy)을 통해 확인하였다. 또한 제작된 그래핀-탄소나노튜브의 전기적 특성 측정을 통해 나노전자소자로의 응용가능성을 조사하였다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
• /
• v.17 no.5
• /
• pp.47-53
• /
• 2013

In this study, In order to develop the measurement method of high energy density metal aluminum dust cloud combustion, flame temperature and emission spectrum was measured using spectrometer. Because of the ultra high ${\mu}m$-sized aluminum flame temperature more than 2400 K, it was measured by non-contact optical technique which is the modified two wavelength pyrometry with 520, 640 nm and spectrum comparison method. These methods were applied to experiment after accurate verification. As a result, we could identify that flame temperature is more than 2400 K in bottom of combustor in both methods. And on the emission spectrum analysis, we could measure AlO radical which is occurred dominantly in aluminum combustion.