• Title/Summary/Keyword: 라디칼 분포

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Actinometry에 의한 CF4플라즈마에서의 F라디칼의 공간분포

  • Lee, U-Hyeon;Jeong, Jae-Cheol;Kim, Dong-Hyeon;Kim, Hyeok;Hwang, Gi-Ung
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.217-217
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    • 2011
  • 플라즈마를 이용하는 식각 및 증착등의 반도체공정에 있어서 최근에는 기판의 크기가 점차 증가하는 추세에 있다. 이러한 대면적 플라즈마 발생장치 내에서 플라즈마 밀도와 라디칼 농도의 공간적인 특성을 이해하는 것에 대한 중요성이 더해지고 있다. 이를 위해 Langmuir probe와 같은 전기적 접근법에 의한 진단방법이나 광학적 접근법에 의한 진단방법에 대한 연구가 이루어 졌다. 전기적 접근법에 의한 플라즈마의 진단방법은 원리가 간단하고 정확도가 높다는 장점이 있지만 진단 장치에 의한 플라즈마의 간섭이 크고 식각가스의 경우 진단이 어렵다는 단점이 있다. 그에 비해 광학적 진단방법은 플라즈마에 간섭이 많지 않은 방법으로 알려져 있고 레이저 형광법(LIF), 원적외선 레이저 흡수 분광법(IR laser Absorption Spectroscopy), 광량측정법(Actinometry)등이 있다. 이 중 레이저 형광법, 원적외선 레이저 흡수 분광법의 경우, 진단장치가 매우 복잡하고 가격이 비싸다는 단점을 가지고 있다. 반면 광량측정법의 경우 다른 광학적 접근법에 의한 진단방법에 비해 원리와 실험장치가 간단하고 공간적인 라디칼 분포의 진단이 쉽다는 점에서 장점을 가지고 있다. Actinometry는 Ar과 같은 불활성 기체를 작은 비율을 넣어서 여기 된 불활성 기체의 파장세기와 여기 된 측정 라디칼의 파장세기의 비교를 통해 상대밀도를 측정하는 방법이다. 이 측정 방법에 Abel's inversion equation을 적용함으로 해서 대면적 M-ICP(Magnetized - Induced Coupled Plasma)에서 식각가스인 $CF_4$플라즈마에서 F 라디칼 농도의 공간적인 분포를 측정하고 분석하였다. 또한 플라즈마의 압력, 소스 전력 값과 기판 전력 값등의 조건의 변화에 따라 F 라디칼 농도의 분포가 어떻게 달라지는지에 대해 측정 분석하여 다루었다.

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반도체 공정 플라즈마의 밀도 균일성 분석을 위한 공간 분해 발광 분광기

  • O, Chang-Hun;Ryu, Hun-Cheol;Lee, Hyeong-U;Kim, Se-Yeon;Lee, Heon-Jeong;Han, Jae-Won
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.412-412
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    • 2010
  • 플라즈마는 미세 전기 소자 제작에 있어 박막의 증착, 식각, 세정등 여러 가지 공정에서 널리 사용되고 있다. 미세 소자의 선폭의 감소와 높은 생산성을 위한 웨이퍼 면적의 대형화가 진행됨에 따라 플라즈마의 균일도는 공정 수율 향상의 관점에서 중요한 요소로 그것의 계측과 공정 중 실시간 감시에 필요성이 부각되고 있다. 플라즈마에 존재하는 라디칼의 밀도, 이온의 밀도, 전자 온도 등의 웨이퍼 상에서의 공간 분포와 공정 결과물과의 상관관계에 대한 연구는 현재까지 다양하게 진행 되었으며 특히, 라디칼의 공간 분포가 공정 결과물의 균일도와 큰 상관 관계가 있는 것으로 알려져 있다. 라디칼의 농도 분포를 계측은 레이저 유도 형광법, 발광 분광법, 흡수 분광법 등을 통하여 이루어져 왔으며, 특히 발광 분광법의 경우 계측의 민감성, 편의성등을 이유로 가장 널리 사용되고 있다. 그러나 현재 까지 진행된 발광 분광법을 이용한 라디칼의 공간 분포 계측은 그 자체로 공간 분포를 계측하는 것이 아닌 플라즈마 밀도의 축 대칭성을 가정하여 Abel inversion을 적용하거나, 광섬유를 플라즈마에 직접 삽입하는 방식을 사용하기 때문에 실제 반도체 제작공정을 비롯한 미세소자 공정 플라즈마의 라디칼 밀도 분포를 실시간, 비 접촉 방식으로 계측 하는데 한계가 있다. 본 연구에서는 반도체 공정 플라즈마의 밀도 균일성 분석을 위한 공간 분해 발광 분광기를 제안한다. 기존의 발광 분광법과 비교하여 공간 분해능 향상을 위하여 직렬로 설치된 다수의 렌즈, 개구, 그리고 핀홀을 이용하였다. 공간 분해 발광 분광기의 공간 분해능을 계산하였으며, 실험을 통하여 검증 하였다. 또, HDP CVD를 이용한 $SiO_2$ 박막 증착 공정에서 산소 라디칼의 농도와 증착된 박막의 두께 분포의 상관 관계를 계측 함으로써 공간 분해 발광 분광기의 플라즈마 공정 적용 가능성 입증 하였다.

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Visualization of luminescent radicals in the flame by image processing (영상처리에 의한 화염 발광 라디칼의 가시화)

  • 김경찬;김영민;정주영;김태권
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.9 no.4
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    • pp.264-269
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    • 1998
  • The Measurement of concentration patterns for $C_2$, CH and OH radicals in the premixed propane-air flame could be managed through an image processing technique. This technique was applied to the three kinds of flames on a bunsen burner-mixtures of fuel to be lean, optimum and excessive respectively. The image processing system was complished by treating single wavelength flame images around the eac radical luminescence band, which was obtained by using a set of narrow band pass filters, an image intensifier, CCD and PC. It was possible to observe and predict the reaction zone and the concentration distribution of the radicals, Spatial distribution of each radicals in the raaction zone gave us enough informations to analyze the reaction mechanisms in $C_mH_n$ combustion process. According to this informations, the image of $C_2$ radical exists at front zone, following the images of CH and OH radicals at downstream.

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평면 레이저 유도 형광법을 이용한 엔진 연소실 OH 라디칼 계측

  • 오승묵;조규백;이중재;고동섭
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.10 no.6
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    • pp.468-472
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    • 1999
  • 평면 레이저 유도 형광법을 사용하여, 가시와 엔진내부에서 연소 과정이 진행되느 동안 OH라디칼 분포에 대한 2차원 영상을 계측하였다. Rayleigh 산란광을 차단하기 위해서 광대역 필터인 UG11을 사용하였으며, OH 형광 영상은 ICCD카메라로 수집하였다. OH라디칼 은 Q1(11)과 P2(8) 파장으로 여기하였다. 엔진 연료로는 iso-octane을 사용하였으며, 이 연료에서는 자체 형광이 발생하지 않았다. 난류를 암시하는 주름진 화염 경계면을 명확하게 관측하였으며, 어떤 영상에서는 화염 섬(flame island)이 나타나기도 한다.

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Measurement of hydrogen peroxide and methyl hydroperoxide in Yanbian, China (연변시 hydrogen peroxide와 methyl hydroperoxide 측정)

  • 지병수;김영미;이미혜
    • Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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    • 2003.05b
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    • pp.237-238
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    • 2003
  • 과산화수소와 organic peroxide는 대류권내 광화학반응에서 생성되는 중요 부산물이다. 이들은 대류권내의 OH와 HO$_2$ 라디칼의 농도를 지시하여 대기의 산화도를 나타내는 지시자가 된다. 이 라디칼들은 $O_3$를 생성하는데 필수적인 성분이므로, 대류권내 광화학 반응을 이해하기 위해서는 과산화수소의 농도와 분포를 이해하는 것이 필수적이다. 대기중의 hydroperoxide는 유리코일 내에서 포집 용액에 의해 포집된 후 HPLC 시스템의 postcolumn reactor에서 효소와 반응하여 형광을 띠게 되고, 형광검출기에서 검출된다. 이 모든 과정은 자동화되어 과산화수소의 실시간 관측 및 연속관측이 가능하게 되었다. (중략)

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Measurement of OH radical spectrum in counterflow burner using degenerate four wave mixing (DFWM(degenerate four wave mixing)을 이용한 대향류버너 화염내의 OH 라디칼 스펙트럼 측정)

  • 이은성;한재원
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.7 no.2
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    • pp.142-149
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    • 1996
  • In non-saturation region, we measured the degenerate four wave mixing spectra of $X^2\;{\Pi}(v=0){\to}A^2{\Sigma}^+(v'=0)$ transition for OH in counterflow burner, which exists transiently in combustion reaction. We used forward box type geometry for phase matching. Calculating the population of each rotational level from the line intensities of R$_1$band and comparing it with Boltzmann distributions, we could obtain the temperatures of the flame at several points. Corrected for the absorption of incident laser fields, the final temperatures coincided with those measured by coherent anti-Stokes Raman Scattering within error $\pm$60 K near 2000 K. We also measured the concentration distribution of OH radical and it was compared to that measured by laser induced fluorescence.

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Free Radical Polymerization Algorithm for a Thermoplastic Polymer Matrix : A Molecular Dynamics Study (무정형 열가소성 고분자의 자유 라디칼 중합 분자동역학 시뮬레이션 알고리즘)

  • Jung, Ji-Won;Park, Chan-Wook;Yun, Gun-Jin
    • Composites Research
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    • v.32 no.3
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    • pp.163-169
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    • 2019
  • In this paper, we constructed a molecular dynamics (MD) polymer model of PMMA with 95% of conversion by using dynamic polymerization algorithm of a thermoplastic polymer based on free radical polymerization. In this algorithm, we introduced a united-atom level coarse-grained force field that combines the non-bonded terms from the TraPPE-UA force field and the bonded terms from the PCFF force field to alleviate the computation efforts. The molecular weight distribution and the average molecular weight of the polymer were calculated by investigating each chain generated from the free radical polymerization simulation. The molecular weight of the polymer was controlled by the number of initiator radicals presented in the initial state and molecular weight effect to the density, the glass transition temperature, and the mechanical properties were studied.

Biological Characteristics of Protein Hydrolysates Derived from Yoensan Ogae Meat by Various Commercial Proteases (프로테아제 종류에 따른 이용한 연산 오계육 단백질 가수분해물의 아미노산 및 생리활성 특성)

  • Ha, Yoo Jin;Kim, Joo Shin;Yoo, Sun Kyun
    • Journal of the Korean Applied Science and Technology
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    • v.36 no.3
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    • pp.1018-1027
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    • 2019
  • Natural-derived protein-derived low molecular weight peptides have been known to have physiological activities such as antioxidant, hypertension relief, immunomodulation, pain relief and antimicrobial activity. In this study, the low-molecular peptides were produced using commercial proteases (alcalase, bromelain, flavourzyme, neutrase, papain, protamex), and the antioxidant activity (DPPH scavenging activity, superoxide radical scavenging activity, hydroxy radical scavenging activity, and metals chelation capacity), constituent amino acid and molecular weight of the peptide were analyzed. Enzyme reaction was performed by adding 50 g of chopped Ogae meat slurry and 2%(w/v) protein enzyme into the enzyme reactor for 2 h at a pH of 6 and a temperature of $60^{\circ}C$. The degree of hydrolysis(%) after the reaction ranged from $36.65{\pm}4.10%$ to $70.75{\pm}5.29%$. The highest degree of hydrolysis of protamex was 46.3%, and the highest value of papain hydrolysate was $70.75{\pm}5.29%$. On the other hand, alcalase hydrolysate showed the lowest value of $36.65{\pm}4.10%$. Bromelain-treated low molecular weight peptides showed the highest DPPH radical scavenging activity and the lowest scavenging activity of alcalase-treated peptides. Superoxide radical scavenging activity showed that bromelain treated low molecular peptide showed the highest radical scavenging activity of 50% or more. Hydroxyl radical scavenging activity ranged from about 16.73 to 69.16%, the highest among bromelain-treated low molecular peptides. $Fe^{2+}$ chelation abilities showed a distribution between about 17.85 to 47.84%. The chelation capacity of the hydrolysates was not significantly different without any difference to the enzymes used. The results of amino acid analysis showed differences between hydrolysates of alcalase, bromelain, flavourzyme, neutrase, papain, and protamex enzymes. The most amino acid was glutamic acid. The molecular weight distribution of the enzyme hydrolyzates was in the range of 300-2,000 Da, although the molecular weight distribution differed according to the treated enzymes.

Study on optical emission spectroscopic method for measuring OH radical distribution in rocket plume (로켓 플룸 내부 OH 라디칼 공간분포 계측을 위한 발광 분광 기법에 관한 연구)

  • Han, Kiwook;Hahn, Jae W.
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.1135-1139
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    • 2017
  • Spatial distribution of chemical species in flame is a important indicator understanding the flame structure and combustion characteristics, and optical emission spectroscopy has been widely used for the measurement because of its simple and non-intrusive methodology. In this study, we suggest the feasibility of the measurement of chemical species (OH radical) distribution in rocket plume using optical emission spectrometer which was developed for the spatially resolved measurement along the line-of-sight. In order to predict the ground state concentration of species from the measured emission intensity by optical emission spectrometer, we consider thermal and chemical excitation mechanisms in flame, and assume thermodynamic equilibrium for the thermally excited species. We also present the spatial resolution and the correction of collection characteristics of the optical emission spectrometer depending on object distance.

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