• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.49 no.10
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• pp.841-847
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• 2021

In this paper, the applicability of the low-density surface film copper mesh for aircraft applications have been analyzed. Recently, low-density surface film copper mesh is developed to reduce weight and cost compared with traditional surface film copper mesh. In order to apply low-density surface film copper mesh to aircraft, it is needed to analyze its electromagnetic effects as well as structural integrity with sandwich panels to prevent pinholes. The structural integrity and electromagnetic characteristics have been analyzed for 2 samples of low-density surface film copper mesh and 1 sample of surface film copper mesh. To review the applicability of the low-density surface film, it is combined with sandwich composite panel to confirm pinhole effects. The low-density surface film has been modeled as a periodic structure and analyzed with 3D electromagnetic simulation tool. The simulation results has been verified through measured electromagnetic transmission results using free space measurements. From the results, it will be possible to use these results for the analysis and the applicability of low-density surface film copper mesh for aircraft.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.196-196
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• 2011

팔라듐-구리 합금 분리막은 세륨산화물로 전처리된 다공성 니켈 지지체 위에 마그네트론 스퍼터 공정과 구리리플로우 공정에 의해 제조되었다. 스퍼터 공정은 얇고 치밀한 팔라듐 합금 분리막 증착을 위해 아주 효과적이다. 본 연구에서는 고온 스퍼터 공정에 의해 증착된 팔라듐 상부에 유동성과 열적확산이 우수한 구리를 코팅한 후, 반도체 분야에서 기가 패턴 매립시 사용하는 구리리플로우 공정을 도입하였다. 구리리플로우 공정은 치밀하고 미세기공이 존재하지 않는 표면을 구현하고 무한대의 수소 투과도를 가능하게 한다. 이로써 마그네트론 스퍼터에 의해 $200^{\circ}C$에서 팔라듐과 구리를 순차적으로 코팅한 후, $700^{\circ}C$에서 2시간 구리리플로우 공정을 실시하여 $7.5{\mu}m$ 두께의 팔라듐-구리 합금 분리막이 제조되었다. 세륨산화물(CeO2)은 고온에서 장시간 운전하는 동안 다공성 니켈 지지체의 금속성분이 팔라듐 합금층으로 확산하는 금속의 확산 문제를 개선하고자 지지체와 코팅층 사이에 확산방지막으로 도입되었으며, 균일한 스퍼터 증착을 위해 평탄한 표면의 지지체를 구현하였다. 투과도 테스트는 100-400kPa 의 압력차, 673-773K 의 온도 조건에서 순수한 수소가스로 실시하였다. 표면 미세기공이 없는 치밀한 팔라듐-구리 합금 분리막은 혼합가스에서 질소의 투과 없이 수소만을 투과하는 무한대의 우수한 분리도를 나타내었으며, 상용온도 $500^{\circ}C$에서 12.6ml/$cm^2{\cdot}min{\cdot}atm$의 수소 투과 능력을 보였다. 본 연구에 의해 제조된 팔라듐-구리 합금 분리막은 표면 미세기공이 없는 치밀한 분리막 제조를 가능하게 하였으며 열팽창계수가 팔라듐과 매우 비슷한 세륨산화물($CeO_2$)로 인해 지지체층과 코팅층과의 접합력이 향상되고 수소취성에 강하고 높은 열적 안정성을 갖는다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.37 no.6
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• pp.559-566
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• 2013

The effects of solid surface roughness on the contact angle of a nanofluid droplet were experimentally investigated. The experiments were conducted using the solid surface of a 10 mm cubic copper block and the nanofluid of water mixed with CuO nanoparticles. The experimental results showed that the contact angles of nanofluid droplets were lower than those of water droplets and that the contact angle of the nanofluid droplet increased with the solid surface roughness. Furthermore, it was found that the contact angles of water droplets on the solid surface quenched by both water and the nanofluid were lower than those of water droplets on the pure solid surface. However, significant differences were not observed between the contact angles on the solid surfaces quenched by water and the nanofluid.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2013.05a
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• pp.133-134
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• 2013

본 연구는 비전도성 소재 상에 무전해 동도금(Electroless Copper)시 수행되는 씨앗층이나 촉매공정 없이 직접 구리 석출물을 얻는 방법 중 하나에 관한 연구이다. 실리콘 웨이퍼상에 확산방지를 위한 Ta 금속확산방지(Metal barrier)막층 형성 후 무전해 동도금에 침지 후 최소한의 전류를 인가한 결과 균일한 구리피막을 얻을 수 있었으며, 표면 및 단면 조직 분석결과 이를 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.11a
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• pp.333-333
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• 2015

본 연구에서는 디스플레이 패널 식각에 있어서 전극인 구리 박막 표면에 $SF_6/O_2$ 플라즈마 사용 시 발생되는 Corrosion 현상을 분석하기 위해 $SF_6/O_2$ 가스의 조성비를 변화하며 실험을 진행하였다. 유도결합 $SF_6/O_2$ 플라즈마를 이중 랭뮤어 탐침과 광 분광법을 이용한 플라즈마 진단을 통해 $SF_6/O_2$의 조성비의 변화에 따른 플라즈마 상태를 분석하고, $SF_6/O_2$ 플라즈마 조성비를 변화시켜 구리 박막의 표면을 처리한 후 발생되는 Corrosion과 Corrosion이 구리에 미치는 영향을 조사하기 위해 XPS, SEM, 4 point probe 등을 이용하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.30-30
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• 1999

알루미늄에 비해 전기저항이 낮고 electromigration 및 stress-migration에 대한 저항서이 높은 구리는 차세대 반도체 소자의 배선금속 재료로 여겨지고 있다. 최근 Chemical Mechanical Polishing (CMP) 기술의 도래로 구리배선 공정의 채택이 더욱 앞당겨질 전망이다. 한편, 구리 MOCVD를 위해 다양한 전구체화합물이 합성되었고, 근래에는 Cu(I)(hfc)L (L은 Lewis base 형태의 ligand) 형태의 전구체를 이용한 많은 증착 연구를 통하여 순수하고 전기저항이 낮은 구리 박막의 증착이 보고되었다. 구리 MOCVD의 가장 큰 문제점은 증착속도가 150-$^{\circ}C$20$0^{\circ}C$에서 500$\AA$/min 이하로 낮고 또한 증착된 필름 표면이 매우 거칠다는 데 있다. 이러한 단점으로 인해 전기화학적 증착후 CMP를 적용하는 것이 더욱 경제적이라는 견해가 우세해 지고 있다. 본 강연에서는 박막의 증착 속도와 표면 거칠기를 동시에 향사시키기 위해 catalytic surfactant를 이용한 새로운 MOCVD 개념을 도입하고, 구리 MOCVD에서 단원자층으로 흡착된 요오드 원자가 그 역할을 수행할 수 있음을 보이겠다. 또 요오드원자가 표면반응을 어떻게 수정하여 활성화에너지를 낮추는가를 반응메카니즘으로 밝히고 표면 평탄화의 미시적 해석을 제공하고자 한다. Catalytic Surfactant의 개념은 다른 박막 재료의 MOCVD에도 적용될 수 있으며, 나아가 적절한 기판 표면처리를 통하여 epitaxy도 가능할 것으로 본다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.11a
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• pp.48.2-48.2
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• 2009

구리 나노분말은 우수한 전기전도도와 상대적으로 저렴한 가격으로 주목을 받고 있어이를 이용한 다양한 기술들이 개발 중에 있다. 이들 중 잉크젯 프린팅용 구리 나노잉크는 기존의 포토리소그래피방식의 복잡한 공정단계와 이로 인한 단가 인상을 해결할 수 있는 공정으로 기대되는 잉크젯 프린팅에 구리를 사용할 수 있게 해주어 광범위한 응용이가능할 것으로 기대되어 많은 연구가 진행되고 있는 분야이다. 실제로 구리 나노분말의 이용하게 될 때에있어서 어려운 점 중 하나가 바로 빠른 표면 산화의 문제이다. 이를 막기 위해 본 연구에서는 건식 분말코팅 방법을 이용해 octanethiol 자기조립박막을 구리 표면에 부착한 분말을 사용하여 구리 나노분말용액을 제조하는 실험을 수행하였다. 건식 분말 코팅에 의해 산화 방지막이 부착된 분말을 표면 활성제인 Diethanolamine을 이용해 안정적으로 분산시켜 잉크로 사용이 가능한 용액을 제조해 보고, 분산된 용액의 안정도를 확인하기 위해 zetapotential analyzer를이용하여 분산도를 분석하였다. 또한 분산된 용액의 활용 실험을 위해 유리 기판에 바른 용액을 질소 분위기의튜브로에서 $250^{\circ}C$, $300^{\circ}C$, $400^{\circ}C$의 온도에서 30분간 소결을 진행한 후 probe-station을 이용하여 전기 전도도를 측정하였다. 이렇게제작된 샘플은 Scanning Electronic Microscope 를 이용하여 소결된 상태의 표면의 사진을 찍어 서로 비교해보았다. $300^{\circ}C$에서 소결한 시편부터 소결이 시작되어 $400^{\circ}C$에서 소결한 시편은 다량의 소결목이 형성되었다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.21 no.1
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• pp.6-11
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• 2012

In order to understand a process of contaminants removal on surface of Cu seed layer (Cu seed/Ti/Si) by sputter deposition, we investigated the changed morphology and states of Cu seed surface after pretreatment in alkali degreasing Metex TS-40A solution according to dipping time. After TS-40A pretreatment, the surface morphology with clearer grains was observed by Field emission scanning electron microscope and the changed surface chemical states and impurities on surface of samples were checked by X-ray photoelectron spectroscopy. Dipping time in TS-40A solution had very little effect on surface of Cu seed layer. After pretreatment, much carbons and little oxygens on surface of Cu seed were eliminated and the decrease of peaks corresponded to O=C and $Cu(OH)_2$ was estimated. However, Si content (=silicate) was detected on sample surface. We think that the silicate impurity forms on Cu seed by chemical reaction of TS-40A solution included silicate component. By pretreatment of alkali degreasing Metex TS-40A solution, it showed an excellent effect in removal of O=C and $Cu(OH)_2$ on Cu seed layer, but the silicate was formed on surface of Cu seed. Therefore, another cleaning process such as acid cleaning is required for removal of this silicate in use of this alkali degreasing.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2013.05a
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• pp.145-145
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• 2013

저가 공정으로 진행되는 전기 방사 기법을 이용하여 태양전지용 구리 섬유를 제작하였다. 전기 방사 용액은 PVP, 에탄올, 염화 구리의 혼합액을 사용하였고, 금속염의 농도와 인가전압 변화에 따라 다양한 직경의 섬유가 제작되었다. 또한, 무질서 하게 방사되는 섬유의 배열 제어를 위해 컬렉터 형상을 변화하였다. 컬렉터에 형성된 고분자-구리 복합섬유를 채취한 후 열처리와 환원 처리를 통하여 구리 섬유를 얻었다. 환원된 금속 섬유는 scanning electron scope(SEM)을 통해 형상을 관찰하였으며, 4단자법으로 섬유의 전기적 특성에 관하여 알아보았다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.197-197
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• 2011

고온 스퍼터 공정과 구리 리플로우 공정을 통해 다공성 니켈 지지체에 팔라듐-구리-니켈 삼원계 합금 수소 분리막을 제조하였다. 그러나 스퍼터와 같은 물리적 증착법은 주로 주상정 형태로 증착되기 때문에 다공성 니켈 지지체 표면의 수마이크론 내외의 기공이 존재할 경우 다공성 니켈 지지체에 기인한 많은 기공들 때문에 스퍼터 증착에 영향을 주어 수소 분리막 표면에 기공들이 존재하게 된다. 이를 방지하고 균일한 증착이 이루어지도록 다공성 지지체 표면의 전처리 공정이 필요하다. 본 연구에서는 스퍼터 코팅에 의한 균일한 팔라듐 금속층 형성하고 표면에 미세기공이 없는 수소 분리막을 제조하기 위해 다공성 니켈 지지체를 니켈도금, 알루미나 분말 주입 및 미세연마 전처리 공정을 통하여 다공성 니켈 지지체의 표면기공들을 매립하여 치밀한 팔라듐 합금 층을 형성하였다. 전처리를 하지 않은 다공성 니켈 지지체는 팔라듐 및 구리의 고온 스퍼터 증착 및 구리 리플로우 공정에 의해 표면 기공을 막을 수가 없었고 수소분리기능이 없어 수소 분리막으로 역할을 하지 못했다. Al2O3 분말 주입 전처리 공정을 한 다공성 니켈 지지체에 팔라듐 및 구리 고온 스퍼터 증착과 구리 리플로우 공정을 이용하여 제조된 수소 분리막은 다공성 니켈 지지체에 기인한 기공을 메우기 위해서 팔라듐 합금 층이 두꺼워지는 어려움이 있었다. 니켈도금 전처리 공정을 한 다공성 니켈 지지체에 형성한 수소 분리막은 우수한 선택도를 가졌으나 도금 전처리에 사용된 $2{\mu}m$ 두께의 니켈층이 수소의 확산을 방해하는 저항막 역할을 하여 수소 투과도가 3.96 $ml{\cdot}cm-2{\cdot}min-1{\cdot}atm-1$으로 낮게 나타났다. 미세연마 전처리 공정을 한 다공성 니켈 지지체에 형성한 수소 분리막 역시 우수한 수소 선택도를 가졌으며, 수소의 확산을 방해하는 저항막이 존재하지 않아 13.2 $ml{\cdot}cm-2{\cdot}min-1{\cdot}atm-1$의 우수한 수소 투과도를 나타내었다.