• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2001.05a
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• pp.220-223
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• 2001

Pb가 10% 과잉되고 Zr : Ti = 52 : 48 조성을 갖는 PZT sol이 Pt(3500Å)/Ti(400Å)/SiO₂(3000Å)Si(525㎛)기판 위에 스핀 코팅법으로 반복 코팅된 후, 450℃에서 10분, 650℃에서 2분간 반복 열처리되었다. 이와 같이 다양한 두께로 적층된 박막은 각 시편에 대해 최종적으로 650℃ 30분 동안 어닐링 처리되었다. 제조된 PZT 박막의 두께는 4100Å에서 1.75㎛사이의 4종이었다. 이어서 스퍼터링법으로 Pt전극이 PZT 막 위에 증착되었다. 제조된 PZT 박막의 결정 구조 조사를 위해 XRD, 그리고 미세 구조 및 전기적 특성을 알아보기 위해 FESEM과 P-E 이력 곡선이 각각 관찰되었다. 4100Å에서 1.75㎛까지 두께 증가에 따른 장비상의 포화 이력 한계로 잔류 분극(Pr)값이 25μC/㎠에서 다소 감소되었다. 측정된 X선 회절 결과에서 최초 4회 코팅시 perovskite 결정 구조로 성장한 결정립은 (111)배향이 우세하었으나, 두께가 증가됨에 따라 (111)/(110)값이 감소되었으며, 이를 통해 두께 증가에 따른 (111)배향성이 다소 감소됨을 알 수 있었다. 이상의 결과로부터 제조된 PZT 박막은 큰 힘과 높은 내전압 특성을 갖는 마이크로 압전 액츄에이터에 적용될 수 있을 것으로 생각되었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2004.07a
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• pp.323-327
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• 2004

The bubble flow from the wafer surface during plating process was studied in this paper. The plating shape in the opening of photoresist becomes gradated shape in the fountain plating system, because bubbles from the wafer surface are difficult to escape from the deep openings, vias. So, we designed the tilted electrode ring contact to get uniform bump height on all over the wafer and evaluated the film uniformity by SEM and ${\alpha}-step$. In ${\alpha}-step$ measurement, film uniformities in the fountain plating system and the tilted electrode ring contact system were ${\pm}16.6%,\;{\pm}4%$ respectively.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.185-185
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• 2000

플라즈마 연구 및 응용에서 플라즈마를 구성하는 이온에 대한 정보를 얻는 것은 중요하다. 특히 플라즈마 진단, 박막 증착, 플라즈마 코팅, 플라즈마 이온주입 등과 같은 플라즈마 프로세싱에서 이온들의 종류 구성비율 및 분포는 매우 중요하다. 질량분석기는 대개 큰 규모로 복잡하고 값비싼 경향이 있다. 플라즈마 교란을 최소화하면서 충분한 질량분해능을 갖고 국소적으로 이온들을 분석할 수 있는 간단하고 작은 규모의 값싼 질량분석기가 필요하다. 본 연구에서는 플라즈마 내에 존재하는 이온을 분석하기 위하여 간단하고 작은 규모의 값싼 프라즈마 이온 질량분석기를 설계, 제작하였다. 이온 질량분석기는 ion extraction part, double focusing sector magnet, ion collector로 구성되어 있다. 플라즈마에 잠기는 ion extraction part의 외부 전극에 Al2O3를 코팅하여 플라즈마 교란을 최소화하였다. 이온들의 공간적 분포를 측정하기 쉽게 하기 위하여 ion extraction part를 이동하여도 질량여과기를 통과한 후에 접속되는 초점의 위치가 Faraday ion collector 에 고정되도록 ion optical system을 설계하였다. Extracting electrode에 의하여 가속된 이온들이 sector magnet에 들어갈 때 평행이 되게 하기 위하여 여러 개의 미세구조를 갖는 Mo grids를 사용하고 immersion lens를 넣어서 이온 광학 시스템을 구성하였다. extraction electrode와 sector magnet 사이에 보조 electrode를 하나 더 넣어서 extracting electrode와 보조 electrode 사이에 immersion lens를 만들었다. 질량여과기로는 permanent magnet sector와 time-varying electrical field를 결합하여 사용하였다. Extracting electrode에 1kV 정도의 전압을 인가하여 이온들을 가속시키고 sector magnet에 톱니파 형태의 전압을 인가하여 mass spectrum을 얻었다. 이온 질량분석기를 플라즈마 장치에 적용하여 질량분해능 등의 특성을 연구하였다. Hot cathode discharge와 inductively coupled RF discharge에서 발생된 질소 플라즈마를 구성하는 이온들의 종류와 그 구성비율을 연구하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.95-95
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• 2018

강재의 방식법 중 도장은 부식을 억제하는데 효과적이고 편리한 방법으로 선박 및 해양 강 구조물의 방식법으로 사용되고 있다. 한편, 강 구조물의 효율적인 유지관리를 위해서는 방식 도장의 도막 열화도를 평가하고 잔존 수명을 예측하여 최적 시기에 보수도장 혹은 재도장하는 것이 필요하다. 일반적으로 선박 및 해양구조물에 적용되는 도막의 방식 성능 평가 방법으로 해수 침지 시험, 염수 분무 시험, 옥외 폭로 시험 등이 있다. 그러나 이러한 시험들은 그 시험 방법에 따라서 정량적인 평가에 한계가 있음은 물론 장기간 소요되는 등 곤란한 문제점이 있다. 그러므로 선박 및 해양구조물을 비롯하여 교량, 각종 강 구조물의 도장 방식에 사용되는 방식용 도료의 성능을 단기간에 적절하게 평가할 수 있는 가속시험법이 제시되며 연구-사용되고 있다. 그 중 도막 방식 성능을 보다 효율적, 비파괴적, 정량적으로 평가할 수 있는 임피던스 분광법(EIS)과 같은 전기화학적 방법은 상대적으로 시험 기간을 크게 단축시킬 수 있고, 대상 방식 도장의 미세한 성능 차이도 분별 가능하다는 장점이 있다[1]. 따라서 본 연구에서는 선박 및 해양구조물 등 가혹한 부식환경에서 강력한 내구성을 가질 수 있도록 다양한 종류의 표면처리 도장 시편을 제작하여 자외선 조사-염수분무-침지환경 등의 열악한 환경조건 하에서 부식-열화 촉진 시험을 실시하였다. 그리고 그 촉진 열화 과정에서 도막의 외관 상태를 관찰 분석함은 물론 전기화학적 임피던스 분광법을 병행 측정하며 그 표면막의 부식 및 도막 열화도를 비교-종합 평가하였다.본 연구에 사용된 시편은 Al 및 Zn 도금 강판에 에폭시, 에폭시-실리콘 우레탄, 에폭시-우레탄 도장 시편으로 Scribe, No Scribe 및 비교재 Al 및 Zn 도금 시편으로 분류하여 각각 실험을 진행하였다. 즉, 도막 열화 시험은 복합 노화 시험법으로 UV 조사 36 시간(ASTM G53), 염수분무 32 시간(ISO 7253), 수분 응축 10 시간을 1 Cycle로 100 Cycle(7800 시간) 동안 실험을 진행하였다. 이때 도막 열화도 평가는 전기화학적 임피던스 분광법을 이용하여 각 실험 조건별로 주파수에 따른 임피던스(Z) 값을 평가하였다. 즉, 상온 $25^{\circ}C$의 3.5% NaCl 100 ml 수용액에 작동 전극(Working Electrode)과 구리 도선을 통해 연결하였고, 노출 면적은 $1cm^2$로 일정하게 유지 하였으며, 상대 전극(Counter Electrode)은 탄소봉, 기준 전극(Reference Electrode)으로 포화카로멜전극(Saturated Calomel Electrode)을 사용하여 측정하였다. No Scribe 시편의 경우에는 Al 기판 에폭시-실리콘 우레탄 도장 시편이 우수한 도막 저항성을 나타내었으며, 에폭시-우레탄 도장시편은 23사이클 이후의 저항값이 가장 낮게 나타났다. Zn 기판의 경우는 에폭시, 에폭시-실리콘 우레탄, 에폭시-우레탄 도장 시편 모두 저항 값이 유사하였으며, Al 및 Zn 도금 시편은 도장 처리된 시편에 비해 훨씬 낮은 저항 값을 보였다. 또한 Scribe 시편의 경우에는 Al 기판 에폭시-실리콘 우레탄 도장 시편에서 높은 초기 저항 값을 보였으며, 23 사이클 후의 저항 값은 세 종류의 도막에서 약 1~0.1 Gohm 으로 나타났다. 그리고 Zn 기판 에폭시-실리콘 우레탄 도장 시편에서 가장 낮은 도막 저항 값이 나타났다. 이상의 실험을 통해서 본 연구 내용은 실내촉진시험으로 선박 및 해양 강 구조물에 사용되는 다양한 종류의 도막의 열화도를 평가하는 기초 설계 지침으로 응용될 수 있을 것으로 사료된다. 한편, 도막은 노출 환경에 따라 방식 성능이 다르므로 실제 도막의 사용환경을 고려하여 도장 사양별 적용 부위에 따른 적정 가속 실험 방법을 선정할 필요가 있다고 사료된다.

• The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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• v.10 no.1
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• pp.1-7
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• 2005

Tidal flats have been regarded to carry out transformation and removal of land-derived organic matter, and this purifying capability of organic matter by tidal flats is one of very important reasons for their conservation. However, integral biogeochemical studies on production and decomposition of organic matter by benthic microbes in tidal flats have been absent in Korea, although the information is indispensable to quantification of the purifying capability. Our major goals in this multidisciplinary research were to understand major biogeochemical processes and rates mediated by diverse groups of microbes dominating material cycles in the tidal flats, and to assess the contribution of benthic microbes to removal of organic matter and nutrients in the tidal flats. Our study sites were Ganghwa and Incheon north-port tidal flats that had been regarded as naturally well reserved and organically polluted, respectively. Our research group measured over 3 years primary production, biomass and community structure of primary producers, abundance and production of bacteria, enzyme activities, distribution of protozoa and protozoan grazing rates, rates of denitrification and sulfate reduction, early sediment diagenesis, primary production and respiration based on oxygen microelectrode. We analyzed major features of each biogeochemical process and their interactions. The results are compiled in the following articles in this special issue: An (2005), Hwang and Cho (2005), Mok et at. (2005), Na and Lee (2005), Yang et at. (2005), and Yoo and Choi (2005).

• Journal of Convergence for Information Technology
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• v.10 no.9
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• pp.28-34
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• 2020

In this paper, an optical sensor based on an AZO semiconductor material is fabricated on an OHP film with high transmittance, and the characteristics of the optical element and the properties of the semiconductor material are described. In order to realize a flexible optical device, which is a major issue in the field of near-electronic devices, a transparent and bendable OHP film was used as a substrate. In addition, ITO, which is used for mass production as a transparent electrode and a semiconductor material, is expensive due to the scarcity of indium. Therefore, it is necessary to find a material that can replace it. The optical and electrical properties of the Au/Al/AZO/OHP structure are implemented to evaluate whether AZO is possible. It was found that devices and materials had no characteristic change by bending, and these results provide a possibility for application to a next-generation device. However, it is necessary to remove fine scratches on the surface of the OHP film, as well as optimized devices based on materials and structures that can improve the photocurrent.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.313-313
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• 2009

OLED 소자는 직접발광, 광시야각, 그리고 빠른 응답속도 때문에 동영상에 적합하여 최근 각광받고 있는 디스플레이장치 중의 하나이다. OLED 소자의 양극재료로는 높은 광투과율과 $\sim10^{-4}{\Omega}\;cm$ 수준의 낮은 전기 비저항을 갖는 ITO (Sn-doped $In_2O_3$)가 널리 사용되고 있다. 하지만 원료 물질인 인듐의 수급량 부족으로 인한 문제점과 독성, 저온증착의 어려움, 스퍼터링시 음이온 충격에 의한 막 손상으로 저항의 증가의 문제점이 있고, 또한 액정디스플레이의 투명전극으로 사용될 경우 $400\;^{\circ}C$정도의 높은 온도와 수소 플라즈마 분위기에서 장시간 노출 시 열화로 인한 광학적 특성변화가 문제가 된다. 반면에 Al이 도핑 된 ZnO (AZO)박막은 넓은 밴드갭 (3.37eV)와 400nm에서 700nm 사이의 가시광 영역에서 80% 이상의 우수한 투과성을 지니고 있다. 특히 Al이 도핑된 ZnO는 박막의 전기적 특성이 크게 향상되어 디스플레이나 태양전지로의 응용이 가능하다. 또한 비교적 낮은 비용과 플라즈마에서의 안정성, 무독성, 그리고 전기전도성과 같은 많은 이점이 있다. 그 결과 AZO 박막은 ITO기판을 대안하는 지원물질로 활발히 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 TCO 박막의 면 저항과 표면 거칠기에 따른 OLED 소자의 특성을 분석하였다. ITO와 AZO 박막은 챔버 내 다양한 가스 분위기(Ar, Ar+$O_2$ and Ar+$H_2$)에서 R.F Magnetron Sputtering방법으로 증착하였다. TCO 박막의 구조적인 이해를 돕기 위해서 X-ray diffraction 과 FESEM으로 분석하였다. 광학적 투과도와 박막의 두께는 ultraviolet spectrophotometer (Varian, cary-500)와 surface profile measurement system으로 각각 측정하였다. 면저항 charge carrier 농도, 그리고 TCO 박막의 이동도와 같은 전기적특성은 four-point probe와 hall effect measurement(HMS-3000)로 각각 측정하였다. TCO 박막의 표면 거칠기 조절을 위해 photo lithography 공정을 사용하여 TCO 박막을 화학에칭 하였다. 미세사이즈 패턴 마스크가 사용되었으며 에칭의 깊이는 에칭시간에 따라 조절하였다. TCO 박막의 표면 형태는 FESEM과 AFM으로 관찰하였다. 투명전극으로 사용되는 ITO 및 AZO 기판 상용화를 위해 ITO 및 AZO 기판 위에 ${\alpha}$-NPB, Alq3, LiF, Al 의 순서로 증착 및 패터닝함으로써 OLED 소자를 제작하였다. 전류밀도와 전압 그리고 발광휘도와 전압과 같은 전기적 특성은 spectrometer(minolta CS-1000A)를 이용하여 측정하였다.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.22 no.4
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• pp.347-353
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• 2002

A structure of a glass electrode-type pH sensor for measuring any concentration of $H^+$ in an aqueous solution was embodied with bulk micromachining technology. Two open well structures were formed, and a reference electrode was secured by the Ag/AgCl thin film in the sloped side of the etched structure. A sensitive membrane of an indicator electrode for generating a potential by an exchange reaction to $H^+$ was made with a glass containing Na 20% or more finely so that its thickness might be $100{\mu}m$ or so, and then it was bonded to one pyramidal structure. A liquid junction for a current path was formed by filling an agar in the anisotropically etched part of the Si wafer, which had a size of $50{\mu}m{\times}50{\mu}m$, and then bonded it to the other. After complete fabrication of each part, it was filled with a 2M KCl reference solution and encapsulated the sensor structure with a cold expoxy. The potential value of fabricated pH sensor was about 90mV/pH in the standard pH solutions.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.15 no.6
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• pp.4013-4018
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• 2014

A 0.45 $cm^2$ DSSC device with a glass/FTO/blocking layer/$TiO_2$/N719(dye)/electrolyte/50 nm-Pt/50 nm-Au/FTO/glass was prepared to examine the stability of the Au/Pt bilayered counter electrode (CE) with electrolyte and the energy conversion efficiency (ECE) of dye-sensitized solar cells (DSSCs). For comparison, a 100 nm-thick Pt only CE DSSC was also prepared using the same method. The photovoltaic properties, such as the short circuit current density ($J_{sc}$), open circuit voltage ($V_{oc}$), fill factor (FF), and ECE, were checked using a solar simulator and potentiostat with time after assembling the DSSC. The microstructure of the Au/Pt bilayer was examined by optical microscopy after 0~25 minutes. The ECE of the Pt only CE-employed DSSC was 4.60 %, which did not show time dependence. On the other hand, for the Au/Pt CE DSSC, the ECEs after 0, 5 and 15 minutes were 5.28 %, 3.64 % and 2.09 %, respectively. The corrosion areas of the Au/Pt CE determined by optical microscopy after 0, 5, and 25 minutes were 0, 21.92 and 34.06 %. These results confirmed that the ECE and catalytic activity of Au/Pt CE decreased drastically with time. Therefore, a Au/Pt CE-employed DSSC may be superior to the Pt only CE-employed one immediately after integration of the device, but it would degrade drastically with time.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.4 no.5
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• pp.1127-1134
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• 2000

$RuO_2$ thin films are prepared by RP magnetron reactive sputtering and their characteristics of crystalliBation,microstructure, surface roughness and resistivity are studied with various O2/(Ar+O2)ratios and substrate temperatures. As O2/(Ar+O2) ratio decreases and substrate temperature increases, the preferred growing plane of$RuO_2$ thin films are changed from (110) to (101) plane. With increase of the 021(Ar+O2) ratio from 2075 to 50%, the surface roughness and the resistivity of $RuO_2$ thin films increase from 2.38nm to 7.81nm, and from $103.6 \mu\Omega-cm\; to \; 227 \mu\Omega-cm$, respectively, but the deposition rate decreases from 47nm/min to 17nm/min. On the other hand, as the substrate temperature increases from room temperature to$500^{\circ}C$, resistivity decreases from $210.5 \mu\Omega-cm\; to \; 93.7\mu\Omega-cm$. $RuO_2$ thin film deposited at $300^{\circ}C$ shows a excellent surface roughness of 2.38 m. As the annealing temperature increases in the range between $400^{\circ}C$ and $650^{\circ}C$, the resistivity decreases because of the improvement of crystallinity. We find that RuO$_2$ thin film deposited at 20% of 02/(Ar+O2) ratio and $300^{\circ}C$ of substrate temperature shows excellent combination of surface smoothness and low resistivity so that it is well qualified for bottom electrode for ferroelectric thin films.