• Title/Summary/Keyword: 미세열전달

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MOCVD 반응기의 온도분포가 필름 성장율에 미치는 영향에 대한 연구

  • 김병호;임익태;김광선
    • Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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    • 2004.05a
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    • pp.147-153
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    • 2004
  • 본 연구에서는 MOCVD 반응기의 온도분포가 필름 성장률에 미치는 영향에 대해 분석하였다. 온도해석에는 반응기 벽면의 전도열전달과 기체의 대류열전달이 포함되었다. 또 서셉터와 실험에 사용된 그래파이트 평판 사이의 웨이퍼 미세 간극을 해석에 포함하여 반응기 내부의 온도를 예측하였다. 정밀한 온도해석을 통해 얻은 반응기의 온도 분포를 이용하여 GaAs와 InP의 필름성장률을 해석하였으며 그 결과 미세 틈새가 GaAs의 필름 성장률에 영향을 미치는 것을 확인하였다.

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진공 플라즈마 용사코팅시 분말 이송가스 유량이 적층효율에 미치는 영향

  • Jeong, Yeong-Hun;Nam, Uk-Hui;Byeon, Eung-Seon
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.161-161
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    • 2014
  • 열플라즈마는 주로 아크 방전에 의해 발생시킨 전자, 이온, 중성입자(원자 및 분자)로 구성된 부분 이온화된 기체로, 국소열평형상태를 유지하여 구성입자가 모두 수천에서 수만도에 이르는 같은 온도를 갖는 고속의 제트 화염 형태를 이루고 있다. 이렇게 고온, 고열용량, 고속, 다량의 활성입자를 갖는 열플라즈마의 특성을 이용하여, 종래 기술에서는 얻을 수 없는 다양하고 효율적인 산업적 이용이 활발히 진행되고 있다. 용사코팅은 노즐 출구를 통해서 외부로 방출되는 열 플라즈마 화염을 이용하는 것으로 이 화염의 와류 특성으로 인하여 외기의 가스가 화염내부로 침투하는 특성을 가진다. 이러한 현상은 열원의 냉각효과 외에도 외기를 구성하는 기체 분자의 내부 유입을 의미하는 것으로 대기 상태에서 공정이 이루어진다면 열원 내로 유입되는 대기 내의 산소가 모재 표면과 반응하여 산화가 진행된다. 이러한 산화과정은 용사 코팅의 품질을 저하시키는 요인이 되므로, W, Ti 등과 같은 반응성이 높은 재료의 코팅은 산화과정을 방지하기 위하여 진공에서 코팅을 하여야만 한다. 진공 플라즈마용사코팅은 진공 또는 저압의 불활성 분위기 중에서 열플라즈마 화염에 용사재료를 투입하여 플라즈마 화염 내부에서 순간적으로 이를 용융시킨 후 고속으로 분출, 모재에 적층시키는 코팅공정이다. 이때 분말상의 용사재료를 고속으로 화염 중심에 투입하여 최대 에너지 전달이 이루어지도록 하는 것이 적층효율 및 코팅품질을 향상에 필수적이다. 하지만 플라즈마 화염 내부를 고속으로 이동하는 입자의 온도와 속도 및 궤적을 측정하여 제어하는 것은 매우 어렵기 때문에, 통상 형성된 코팅의 구조와 두께로부터 경험적으로 파라미터를 결정하는 것이 일반적이다. 본 연구에서는 초고속 레이저 카메라와 이미지 분석용 소프트웨어를 이용하여 플라즈마 화염내의 비행입자 궤적을 추적하고, 이를 통해 분말 이송가스의 유량이 코팅 효율 및 미세구조에 미치는 영향을 조사하였다. 플라즈마 화염은 중심부가 가장 높은 온도와 속도를 가지고 있기 때문에, 분말 이송가스의 유량이 적을 경우 투입된 분말은 단지 플라즈마 화염의 상부 경계면을 지나는 궤적을 갖게된다. 이로 인해 분말의 용융이 충분히 이루어지지 않아 적층 효율이 낮고 미용융 입자 및 기공이 많은 미세구조를 보였다. 이송가스 유량을 증가시키게 되면, 분말의 궤적은 플라즈마 화염의 중심부를 지나게 되어 적층 효율이 증가하고 미세구조 또한 개선되었다. 하지만 이송가스 유량이 지나치게 클 경우, 투입된 분말 입자는 플라즈마 화염을 조기에 관통하게 되어 비행궤적은 온도와 속도가 낮은 영역에 형성되었다.

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Effect on Boiling Bleat Transfer of Horizontal Micro-channel Diameters for R-22 and R-407C (수평미세관의 직경이 R-22 및 R-407C 비등열전달에 미치는 영향)

  • Yoon, Kuk-Young;Choi, Kwang-Il;Oh, Jong-Taek
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.27 no.2
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    • pp.163-172
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    • 2003
  • Boiling heat transfer coefficients and pressure drops for R-22 and R-407C were measured in horizontal micro-channels. The test section is stainless steel tube, inner tube diameters are 1.8mm and 2.8mm, and the respective lengths are 1500mm and 3000mm. The range of mass flux is 300-600kg/$m^2$s and heat flux is 5-15kW/$m^2$. In this results, pressure drop increased linearly for both R-22 and R-407C with increased mass flux, but the increase of heat flux did not affect the pressure. In addition, the pressure drop was fairly increased in the high quality region rather than low quality region. In the range of low quality, the mass flux had a small affect on the heat transfer coefficients, however, in high quality region, the heat transfer coefficients increased even more with increasing mass flux. Under the low quality region and low mass flux, the heat transfer coefficients increased with increasing heat flux densities. The effects of inner tube diameter were clearly observed. Namely, the measured pressure drop inside inner tube diameter 1.8 mm is higher than 2.8 mm with increasing the mass flux and heat flux. Also, the measured local heat transfer coefficient inside inner tube diameter 1.8 mm is higher than 2.8 mm in the range of high qualities. The experimental data for R-407C compared with proposed correlation using pure refrigerant. The experimental data for R-407C was more decreased than the proposed correlation for pure refrigerant up to 50% or more.

Analysis on Signal Transmission of Neuron and Simulation of Action Potential by Sodium ion Concentration (뉴런에서의 신호 전달 해석과 Na 이온농도에 따른 활성전위 시뮬레이션)

  • 김석환;도경선;류광렬;오용선;허창우
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2000.05a
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    • pp.455-459
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    • 2000
  • 신경의 기본단위인 뉴런을 계층 구조형태로 연결하여 자극에 대한 각 뉴런의 신경전달 메카니즘을 분석하고 Na 이온의 값을 변형시켜 활성전위에 미치는 영향을 LINUX를 기초로 한 GENESIS를 이용하여 시뮬레이션을 해 보았다. 뉴런은 미세한 자극뿐만 아니라 이온농도의 변화로 인한 매우 민감하게 반응함으로 신경의 활성전위와 인체를 구성하는 모든 세포에서의 이온농도의 중요성을 간과해서는 안 된다. 본 연구에서는 신경세포를 전기회로 적인 모텔을 기준으로 설계하였으며, 농도의 변화에 의해 활성전위 전달에 큰 변화를 일으켰다. 과대한 농도 변화는 신경에서의 과도한 활성전위와 매우 낮은 전위가 발생함을 알 수 있었다. 이로 인해 인체에 미치는 영향은 신체의 어느 부분이냐에 따라 다르겠지만 뇌에서의 열, 뇌 세포 손상, 근육마비, 심장마비 등의 이상 현상을 추정할 수 있을 것이다.

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Femto-second Laser Ablation Process for Si Wafer Through-hole (펨토초 레이저 어블레이션을 이용한 Si 웨이퍼의 미세 관통 홀 가공)

  • Kim, Joo-Seok;Sim, Hyung-Sub;Lee, Seong-Hyuk;Shin, Young-Eui
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.14 no.3
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    • pp.29-36
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    • 2007
  • The main objectives of this study are to investigate the micro-scale energy transfer mechanism for silicon wafer and to find an efficient way for fabrication of silicon wafer through-hole by using the femtosecond pulse laser ablation. In addition, the electron-phonon interactions during laser irradiation are discussed and the carrier number density and temperatures are estimated. In particular, the present study observes the shapes of silicon wafer through-hole with $100\;{\mu}m$ diameter and it also measures the heat-affected area and the ablation depths fur different laser fluences by using the optic microscope and the three-dimensional profile measurement technique. First, from numerical investigation, it is found that the nonequilibrium state exists between electrons and phonons during laser irradiation. From experimental results, it should be noted that the heat-affected area increases with laser fluence, and the optimal conditions for through-hole formation with minimum heat affected zone are finally obtained.

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RF MEMS Package 기술 및 응용

  • 김진양;이해영
    • The Proceeding of the Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.13 no.2
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    • pp.60-70
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    • 2002
  • 최근 고성능/고집적 RF 소자 및 시스템들의 경박 단소화 추세에 따라 RF 무선 통신 분야에도 초소형미세 가공 기술인 MEMS 기술이 크게 주목받고 있다. 이에 본 고에서는 RF 부품 및 시스템을 MEMS 기술로서 실장하는 RF MEMS 패키지 기술에 대하여 간단히 살펴보았다. 우선, 실리콘 기반의 MEMS 패키지가 우수한 열 전달 특성과 저 손실의 고주파특성으로 인해 RF 시스템의 실장에 매우 적합함을 확인하였다. 또한, MEMS 기술을 이용함으로써 RF회로와 패키지 제작 공정이 동시에 이루어질 수 있도록 하는 일괄터리공정에 대하여 소개하였다.

Numerical Analysis on Heat Transfer Characteristics in Silicon Boated by Picosecond-to-Femtosecond Ultra-Short Pulse Laser (펨토초급 극초단 펄스레이저에 의해 가열된 실리콘 내의 열전달 특성에 관한 수치해석)

  • 이성혁;이준식;박승호;최영기
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.26 no.10
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    • pp.1427-1435
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    • 2002
  • The main aim of the present article is numerically to investigate the micro-scale heat transfer phenomena in a silicon microstructure irradiated by picosecond-to-femtosecond ultra-short laser pulses. Carrier-lattice non-equilibrium phenomena are simulated with a self-consistent numerical model based on Boltzmann transport theory to obtain the spatial and temporal evolutions of the lattice temperature, the carrier number density and its temperature. Especially, an equilibration time, after which carrier and lattice are in equilibrium, is newly introduced to quantify the time duration of non-equilibrium state. Significant increase in carrier temperature is observed for a few picosecond pulse laser, while the lattice temperature rise is relatively small with decreasing laser pulse width. It is also found that the laser fluence significantly affects the N 3 decaying rate of Auger recombination, the carrier temperature exhibits two peaks as a function of time due to Auger heating as well as direct laser heating of the carriers, and finally both laser fluence and pulse width play an important role in controlling the duration time of non-equilibrium between carrier and lattice.