• Title/Summary/Keyword: 나노기판

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Nano-thick Nickel Silicide and Polycrystalline Silicon on Polyimide Substrate with Extremely Low Temperature Catalytic CVD (폴리이미드 기판에 극저온 Catalytic-CVD로 제조된 니켈실리사이드와 실리콘 나노박막)

  • Song, Ohsung;Choi, Yongyoon;Han, Jungjo;Kim, Gunil
    • Korean Journal of Metals and Materials
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    • v.49 no.4
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    • pp.321-328
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    • 2011
  • The 30 nm-thick Ni layers was deposited on a flexible polyimide substrate with an e-beam evaporation. Subsequently, we deposited a Si layer using a catalytic CVD (Cat-CVD) in a hydride amorphous silicon (${\alpha}$-Si:H) process of $T_{s}=180^{\circ}C$ with varying thicknesses of 55, 75, 145, and 220 nm. The sheet resistance, phase, degree of the crystallization, microstructure, composition, and surface roughness were measured by a four-point probe, HRXRD, micro-Raman spectroscopy, FE-SEM, TEM, AES, and SPM. We confirmed that our newly proposed Cat-CVD process simultaneously formed both NiSi and crystallized Si without additional annealing. The NiSi showed low sheet resistance of < $13{\Omega}$□, while carbon (C) diffused from the substrate led the resistance fluctuation with silicon deposition thickness. HRXRD and micro-Raman analysis also supported the existence of NiSi and crystallized (>66%) Si layers. TEM analysis showed uniform NiSi and silicon layers, and the thickness of the NiSi increased as Si deposition time increased. Based on the AES depth profiling, we confirmed that the carbon from the polyimide substrate diffused into the NiSi and Si layers during the Cat-CVD, which caused a pile-up of C at the interface. This carbon diffusion might lessen NiSi formation and increase the resistance of the NiSi.

Coating behavior of zirconia film fabricated by granule spray in vacuum (상온진공 과립분사에 의한 지르코니아 필름의 코팅거동)

  • Tungalaltamir, Ochirkhuyag;Kang, Young-Lim;Park, Woon-Ik;Park, Dong-Soo;Park, Chan
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.32 no.5
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    • pp.205-211
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    • 2022
  • The Granule Spray in Vacuum (GSV) process is a method of forming a dense nanostructured ceramic coating film by spraying ceramic granules on a substrate at room temperature in a vacuum. In the Granule Spray, the granules made by agglomerating particles with the size from submicrometer to micrometer can be sprayed into the substrate. Once the granules were squashed upon collision with the substrate, they become several dozens of nanometer-sized crystals in vacuum process. The zirconia of the monoclinic phase transform into tetragonal phase at 1150℃. At this time, its volume is changed by about 6.5 %. For this reason, it is widely held that it is difficult to acquire a compact of monoclinic zirconia sinter. In this study, the effect of particle treatment temperature and standoff distance on the substrate of zirconia granules were investigated in GSV. Also, particle treatment temperature, standoff distance, coating efficiency, and microstructure of the film were considered in forming the monoclinic zirconia coating film in GSV without any heating process. The deposited films exhibited monoclinic zirconia phase without any other detectable phase by X-ray diffractometer (XRD).

Growth of Gallium Oxide Thin Film on c-, a-, m-, r-Plane Sapphire Substrates Using Mist Chemical Vapor Deposition System (미스트 화학기상증착법을 이용한 c면, a면, m면, r면 사파이어 기판 위의 산화갈륨 박막 성장 연구 )

  • Gi-Ryeo Seong;Seong-Ho Cho;Kyoung-Ho Kim;Yun-Ji Shin;Seong-Min Jeong;Tae-Gyu Kim;Si-Young Bae
    • Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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    • v.36 no.1
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    • pp.74-80
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    • 2023
  • Gallium oxide (Ga2O3) thin films were grown on c-, a-, m-, r-plane sapphire substrates using a mist chemical vapor deposition system. Various growth temperature range of 400~600℃ was applied for Ga2O3 thin film deposition. Then, several structural properties were characterized such as film thickness, crystal phase, lattice orientation, surface roughness, and optical bandgap. Under the certain growth temperature of 500℃, all grown Ga2O3 featured rhombohedral crystal structures and well-aligned preferred orientation to sapphire substrate. The films grown on c-and r-plane sapphire substrates, showed low surface roughness and large optical bandgap compared to those on a-and m-plane substrates. Therefore, various sapphire orientation can be potentially applicable for future Ga2O3-based electronics applications.

Applications of Self-assembled Monolayer Technologies in MEMS Fabrication (MEMS 공정에서의 자기 조립 단분자층 기술 응용)

  • Woo-Jin Lee;Seung-Min Lee;Seung-Kyun Kang
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.30 no.2
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    • pp.13-20
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    • 2023
  • The process of microelectromechanical system (MEMS) fabrication involves surface treatment to impart functionality to the device. Such surface treatment method is the self-assembled monolayer (SAM) technique, which modifies and functionalizes the surface of MEMS components with organic molecule monolayer, possessing a precisely controllable strength that depends on immersion time and solution concentration. These monolayers spontaneously adsorb on polymeric substrates or metal/ceramic components offering high precision at the nanoscale and modifying surface properties. SAM technology has been utilized in various fields, such as tribological property control, mass-production lithography, and ultrasensitive organic/biomolecular sensor applications. This paper provides an overview of the development and application of SAM technology in various fields.

Effect of Coating with the Mixture of PEDOT:PEG and Sulfuric Acid to Enhance Conductivity of Bacterial Cellulose Platform Film (박테리아 셀룰로오스 기반 전도성 막의 전도도 향상을 위한 PEDOT:PEG와 황산혼합액 코팅의 영향)

  • Yim, Eun-Chae;Kim, Seong-Jun
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.54 no.1
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    • pp.114-119
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    • 2016
  • In this study, we tried to add the conductivity to natural polymer like bacterial cellulose (BC) coated with the conductive polymer PEDOT:PEG, graphene and silver nano-wire (AgNW). Sulfuric acid of 10 to 20% was previously mixed with PEDOT:PEG and then the solution was electron spin-coated on the BC membrane. And then, additive coating with graphene and AgNW were done to improve conductivity, which was examined by hall effect. As the result, we confirmed a considerable improvement of conductivity compared to BC-coated film without sulfuric acid treatment as $2.487{\times}10^{10}$ vs $8.093{\times}10^{15}$ ($1/cm^3$), showing higher electron density with $3.25{\times}10^5$ times. Also, we identified that changed particle type to the polymer type by sulfuric acid using SEM analysis. For FT-IR analysis, it was confirmed that S-O radical ($1200cm^{-1}$) increased in the sulfuric acid treatment than non-treated sulfuric acid. As the method used very small amount of PEDOT:PEG, its transparency could be kept, and pre-treatment process of sulfuric acid will be able to simplify the production process.

그래핀 표면 접착력을 이용한 전주도금 공정

  • No, Ho-Gyun;Park, Mi-Na;Lee, Seung-Min;Bae, Su-Gang;Kim, Tae-Uk;Ha, Jun-Seok;Lee, Sang-Hyeon
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2016.02a
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    • pp.131-131
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    • 2016
  • 기원전 5000년 이집트에서부터 시작된 도금은 시간이 지남에 따라 점점 발전하여, 1900년대에 들어 전기를 이용한 도금공정이 개발되었고, 현재 뿌리산업으로써 각종 제조업에 널리 이용되고 있다. 도금 공정은 금속을 부식으로부터 보호하고, 제품의 심미성과 기능성, 생산성 등을 높이기 위해 주로 이용된다. 전주도금 공정은 완벽하게 동일한 형태의 생산품을 다량으로 제작 할 수 있기 때문에, 그 높은 생산성으로 주목 받고 있다. 특히, 나노/마이크로 크기의 정밀 소자 등을 가공하는 차세대 기술인 LIGA공정과 접목이 가능하다는 장점이 있다. 몰드를 이용하여 복제하는 방식인 전주 도금은 도금공정이 끝난 후 몰드와 완성된 제품을 분리해내는 추가공정이 필연적으로 발생하게 되는데, 둘 사이의 접착력을 낮추기 위하여 몰드의 표면에 이형박리제를 도포하게 된다. 이형박리제로는 전기가 잘 흐르면서 접착력이 낮은 이산화 셀렌이나 중크롬산이 주로 이용되지만, 원활한 박리를 위해서는 그 두께가 30 um 이상 확보되어야 하기 때문에 정밀한 미세구조 전주도금이 어렵다는 문제점이 있다. 또한 이와 같은 화학 약품들은 매우 유독하기 때문에 추가적인 폐수 처리 공정이 필요하며, 작업자의 안전을 위협하고 심각한 환경 오염을 초래한다는 추가적인 문제가 발생한다. 따라서, 매우 얇고 친 환경적이며 안전한 전주도금 이형박리제에 대한 연구가 요구되고 있다. 본 연구에서는 전주도금 몰드로 사용한 구리의 표면에 TCVD를 이용하여 단일 층 그래핀을 성장시킨 후, 그래핀이 코팅된 몰드에 구리를 전주도금하여 박리하였다. 박리 후 그래핀은 몰드에 손상 없이 남아있는 것을 Raman microscopy를 통해서 확인하였고, 몰드와 그래핀 사이의 접착력 (약 $0.71J/m^2$)에 비해 그래핀과 전주도금 샘플간에 낮은 접착력 (약 $0.52J/m^2$)을 갖는 것을 확인하였다. 이와 같이 낮은 접착력을 통해 박리 시 표면구조의 손상 없이 정밀한 구조의 미세 패턴구조를 형성할 수 있었다. 전주도금을 이용한 전극 형성과 고분자와의 융합을 통해 유연기판을 제작하여 bending 실험을 진행하였다. $90^{\circ}$의 bending 각도로 10000회 이하에서는 저항의 변화가 없었고, LED chip을 mounting한 후 곡률반경 4.5 mm까지 bending을 진행하여도 이상 없이 LED가 발광하는 것을 확인하였다. 위와 같은 전주도금 공정을 이용하여 고집적 전자기기, 광학기기, 센서기기 등의 다양한 어플리케이션의 부품제조에 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

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Preparation of nanocrystalline $TiO_2$ photocatalyst films by using a titanium naphthenate (티타늄 나프테네이트를 이용한 나노결정질 $TiO_2$ 광촉매 박막의 제조)

  • 이선옥;김상복;윤연흠;강보안;황규석;오정선;양순호;김병훈
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.12 no.5
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    • pp.240-246
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    • 2002
  • $TiO_2$ films on soda-lime-silica glasses were prepared by spin coating-pyrolysis process using titanium naphthenate as a starting material. As-deposited films were pyrolyzed at $500^{\circ}C$ for 10 min in air and annealed at 500, 550 and $600^{\circ}C$ for 30 min in air. Crystallinity of the film was investigated by X-ray diffraction analysis. A field emission-scanning electron microscope and an atomic force microscope were used for characterizing the surface morphology and the surface roughness of the film. After annealing at 550 and $600^{\circ}C$, the X-ray diffraction patterns consist of only anatase peak. Films annealed at 500 and $550^{\circ}C$ exhibited flat surfaces. While with the increase in annealing temperature to $600^{\circ}C$, the $TiO_2$ film showed abnormal growth of three-dimensional needle-shaped grains. For all samples, high transmittance, above 90 % at 500 nm, was obtained at visible range. To investigate photocatalytic properties, IR absorbance associated with the C-H stretching vibrations of a thin solution-cast film of stearic acid under 365 nm (2.4 mW/$\textrm{cm}^2$) UV irradiation was estimated.

Growth of artificial Pb$ZrO_3$/Pb$TiO_3$ superlattices by pulsed laser deposition and their electrical properties (펄스레이져 증착법을 이용한 Pb$ZrO_3$/Pb$TiO_3$ 산화물 인공격자의 성장 및 전기적 특성)

  • 최택집;이광열;이재찬
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.54-54
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    • 2003
  • 최근 새로운 개념에 물성 구현을 위한 강유전체 산화물 인공격자의 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 펄스레이져 증착법을 이용하여 산소분압 100 mTorr와 증착온도 50$0^{\circ}C$에서 LSCO/MgO 기판 위에 PbTiO$_3$(PTO) 와 PbZrO$_3$(PZO)을 주기적으로 적층하여 강유전체 산화물 인공격자를 형성하였다. 인공격자의 주기는 1~100 unitcell 까지 변화시켰다. 적층주기와 두께 변화에 따른 PZO/PTO 인공격자의 성장과 전기적 특성에 대하여 관찰하였다. X선 회절분석을 통하여 PZO/PTO 인공격자는 주기가 25 unit cell 이하의 적층구조에서 초격자의 형성으로 인한 위성피크가 관찰되었으며, 그 이하의 낮은 주기(1~10 unitcell)에서는 위성피크와 강한 (100)과 (200) 성장거동을 보였다. 높은 주기에서는 c축 성장된 PTO와 a축 성장된 PZO 각각의 성장거동을 보였다. 적층 주기가 감소함에 따라 a축 성장된 PTO와 c축 성장된 PZO가 초격자를 형성하였다. 적층주기가 감소함에 따라 유전상수와 잔류분극값이 향상되었다. 유전상수는 1 unitcell 주기에서 800정도의 값을 보였고, 잔류분극값은 2 unitcell 주기에서 2Pr=38.7 $\mu$C/$\textrm{cm}^2$ 정도의 가장 큰 값을 나타냈다. 적층주기가 2 unitcell에서 두께가 감소함에 따라 유전상수가 감소하였고, 20 nm 까지 분극반전에 의한 capacitance-voltage 특성곡선의 이력 현상(강유전성)을 관찰하였다. 이러한 산화물 인공초격자에서의 유전상수와 잔류분극값의 향상에 대하여 논의 할 것이며, 임계크기효과 관점에서 나노사이즈(50 nm~5 nm)에서 인공초격자의 전기적 분극의 안정성에 대하여 또한 논의 할 것이다.소수성 가스의 경우70% 이상 향상되었음을 알 수 있었으며, 본 연구를 통해 광분해를 이용한 스크러버가 기존설비의 장.단점을 충분히 보완 가능한 환경 설비임을 확인할 수 있었다. duty로 구동하였으며, duty비 증가에 따라 pulse의 on-time을 고정하고 frequency를 변화시켰다. dc까지 duty비가 증가됨에 따라 방출전류의 양이 선형적으로 증가하였다. 전압을 일정하게 고정시키고 각 duty비에서 시간에 따라 방출전류를 측정한 결과 duty비가 높을수록 방출전류가 시간에 따라 급격히 감소하였다. 각 duty비에서 방출전류의 양이 1/2로 감소하는 시점을 에미터의 수명으로 볼 때 duty비 대 에미터 수명관계를 구해 높은 duty비에서 전계방출을 시킴으로써 실제의 구동조건인 낮은 duty비에서의 수명을 단시간에 예측할 수 있었다. 단속적으로 일어난 것으로 생각된다.리 폐 관류는 정맥주입 방법에 비해 고농도의 cisplatin 투여로 인한 다른 장기에서의 농도 증가 없이 폐 조직에 약 50배 정도의 고농도 cisplatin을 투여할 수 있었으며, 또한 분리 폐 관류 시 cisplatin에 의한 직접적 폐 독성은 발견되지 않았다이 낮았으나 통계학적 의의는 없었다[10.0%(4/40) : 8.2%(20/244), p>0.05]. 결론: 비디오흉강경술에서 재발을 낮추기 위해 수술시 폐야 전체를 관찰하여 존재하는 폐기포를 놓치지 않는 것이 중요하며, 폐기포를 확인하지 못한 경우와 이차성 자연기흉에 대해서는 흉막유착술에 더 세심한 주의가 필요하다는 것을 확인하였다. 비디오흉강경수술은 통증이 적고, 입원기간이 짧고, 사회로의 복귀가 빠르며, 고위험군에 적용할 수 있고, 무엇보다도 미용상의 이점이 크다는 면에서 자연기흉에 대해 유용한 치료방법임에는 틀림이 없으나 개흉술에 비해 재발율이 높고 비용이 비싸다는 문제가 제기되고 있는 만큼 더 세심한 주의와 장기 추적관찰이 필요하리라 사료된

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Optical Property of Zinc Oxide Thin Films Prepared by Using a Metal Naphthenate Precursor (금속 나프텐산염을 이용하여 제조한 ZnO 박막의 광학적 특성)

  • Lim, Y.M.;Jung, J.H.;Jeon, K.O.;Jeon, Y.S.;Hwang, K.S.
    • Journal of Korean Ophthalmic Optics Society
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    • v.10 no.3
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    • pp.193-203
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    • 2005
  • Highly c-axis oriented nanocrystalline ZnO thin films on silica glass substrates were prepared by spin coating-pyrolysis process with a zinc naphthenate precursor. Only the XRD intensity peak of (002) phase was observed for all samples. With an increase in heat treatment temperature, the peak intensity of (002) phase increases. No significant aggregation of particle was present. From scanning probe microscopy analyses, three-dimensional grain growth, which was thought to be due to inhomogeneous substrate surface and c-axis oriented grain growth of the ZnO phase, was independent on heal-treatment temperature. Highly homogeneous surface of the highly-oriented ZnO film was observed at $800^{\circ}C$. All the films exhibited a high transmittance (above 80%) in visible region except film heat treated at $1000^{\circ}C$, and showed a sharp fundamental absorption edge at about $0.38{\sim}0.40{\mu}m$. The estimated energy band gap for all the films were within the range previously reported for films and single crystal. ZnO films, consisting of densely packed grains with smooth surface morphology were obtained by heat treatment at $600^{\circ}C{\sim}800^{\circ}C$, expected to be ideal for practical application, such as transparent conductive film and optical device.

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Microstructure Characterization on Nano-thick Nickel Cobalt Composite Silicide on Polycrystalline Substrates (다결정 실리콘 기판 위에 형성된 나노급 니켈 코발트 복합실리사이드의 미세구조 분석)

  • Song, Oh-Sung
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.8 no.2
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    • pp.195-200
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    • 2007
  • We fabricated thermally-evaporated 10 nm-Ni/70 w-Poly-Si/200 $nm-SiO_2/Si$ and $10nm-Ni_{0.5}Co_{0.5}/70$ nm-Poly-Si/200 $nm-SiO_2/Si$ structures to investigate the microstructure of nickel monosilicide at the elevated temperatures required fur annealing. Silicides underwent rapid anneal at the temperatures of $600{\sim}1100^{\circ}C$ for 40 seconds. Silicides suitable for the salicide process formed on top of the polycrystalline silicon substrate mimicking the gates. A four-point tester was used to investigate the sheet resistances. A transmission electron microscope and an Auger depth profile scope were employed for the determination of cross sectional microstructure and thickness. 20nm thick nickel cobalt composite silicides on polycrystalline silicon showed low resistance up to $900^{\circ}C$, while the conventional nickle silicide showed low resistance below $900^{\circ}C$. Through TEM analysis, we confirmed that the 70nm-thick nickel cobalt composite silicide showed a unique silicon-silicide mixing at the high silicidation temperature of $1000^{\circ}C$. We identified $Ni_3Si_2,\;CoSi_2$ phase at $700^{\circ}C$ using an X-ray diffractometer. Auger depth profile analysis also supports the presence of this mixed microstructure. Our result implies that our newly proposed NiCo composite silicide from NiCo alloy films process may widen the thermal process window for the salicide process and be suitable for nano-thick silicides.

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