• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.9 no.3
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• pp.182-189
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• 2000

A micro-vacuum sensor was fabricated for the measurement of the vacuum level in micro-space. The fact that the field emission current was dependent on the environmental vacuum level was employed as an operating principle. The fabricated lateral-type field emitter triode with a cathode, a gate and a anode separated by using the surface micromachining process showed the emission current variation in the range of $1.20{\sim}2.42\;{\mu}A$ for the vacuum range of $10^{-5}{\sim}10^{-8}\;Torr$.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.15 no.1
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• pp.89-96
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• 2006

Recent ULSI and multilevel structure trends in microelectronic devices minimize the line width down to less than $0.25{\mu}m$, which results in high current densities in thin film interconnections. Under high current densities, an EM(electromigration) induced failure becomes one of the critical problems in a microelectronic device. This study is to improve thin film interconnection materials by investigating the EM characteristics in Ag, Cu, Au, and Al thin films, etc. EM resistance characteristics of Ag, Cu, Au, and Al thin films with high electrical conductivities were investigated by measuring the activation energies from the TTF (Time-to-Failure) analysis. Optical microscope and XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) analysis were used for the failure analysis in thin films. Cu thin films showed relatively high activation energy for the electromigration. Thus Cu thin films may be potentially good candidate for the next choice of advanced thin film interconnection materials where high current density and good EM resitance are required. Passivated Al thin films showed the increased MTF(Mean-time-to-Failure) values, that is, the increased EM resistance characteristics due to the dielectric passivation effects at the interface between the dielectric overlayer and the thin film interconnection materials.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.259-259
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• 2016

반도체 산업 전반에 걸쳐 이루어지고 있는 연구는 소자를 더 작게 만들면서도 구동능력은 우수한 소자를 만들어내는 것이라고 할 수 있다. 따라서 소자의 미세화와 함께 트랜지스터의 구동능력의 향상을 위한 기술개발에 대한 필요성이 점차 커지고 있으며, 고유전(high-k)재료를 트랜지스터의 게이트 절연막으로 이용하는 방법이 개발되고 있다. High-k 재료를 트랜지스터의 게이트 절연막에 적용하면 낮은 전압으로 소자를 구동할 수 있어서 소비전력이 감소하고 소자의 미세화 측면에서도 매우 유리하다. 그러나, 초미세화된 소자를 제작하기 위하여 high-k 절연막의 두께를 줄이게 되면, 전기적 용량(capacitance)은 커지지만 에너지 밴드 오프셋(band-offset)이 기존의 실리콘 산화막(SiO2)보다 작고 또한 열공정에 의해 쉽게 결정화가 이루어지기 때문에 누설전류가 발생하여 소자의 열화를 초래할 수 있다. 따라서, 최근에는 이러한 문제를 해결하기 위하여 게이트 절연막 엔지니어링을 통해서 누설전류를 줄이면서 전기적 용량을 확보할 수 있는 연구가 주목받고 있다. 본 실험에서는 high-k 물질인 Ta2O5와 SiO2를 적층시켜서 누설전류를 줄이면서 동시에 높은 캐패시턴스를 달성할 수 있는 게이트 절연막 엔지니어링에 대한 연구를 진행하였다. 먼저 n-type Si 기판을 표준 RCA 세정한 다음, RF sputter를 사용하여 두께가 Ta2O5/SiO2 = 50/0, 50/5, 50/10, 25/10, 25/5 nm인 적층구조의 게이트 절연막을 형성하였다. 다음으로 Al 게이트 전극을 150 nm의 두께로 증착한 다음, 전기적 특성 개선을 위하여 furnace N2 분위기에서 $400^{\circ}C$로 30분간 후속 열처리를 진행하여 MOS capacitor 소자를 제작하였고, I-V 및 C-V 측정을 통하여 형성된 게이트 절연막의 전기적 특성을 평가하였다. 그 결과, Ta2O5/SiO2 = 50/0, 50/5, 50/10 nm인 게이트 절연막들은 누설전류는 낮지만, 큰 용량을 얻을 수 없었다. 한편, Ta2O5/SiO2 = 25/10, 25/5 nm의 조합에서는 충분한 용량을 확보할 수 있었다. 적층된 게이트 절연막의 유전상수는 25/5 nm, 25/10 nm 각각 8.3, 7.6으로 비슷하였지만, 문턱치 전압(VTH)은 각각 -0.64 V, -0.18 V로 25/10 nm가 0 V에 보다 근접한 값을 나타내었다. 한편, 누설전류는 25/10 nm가 25/5 nm보다 약 20 nA (@5 V) 낮은 것을 확인할 수 있었으며 절연파괴전압(breakdown voltage)도 증가한 것을 확인하였다. 결론적으로 Ta2O5/SiO2 적층 절연막의 두께가 25nm/10nm에서 최적의 특성을 얻을 수 있었으며, 본 실험과 같이 게이트 절연막 엔지니어링을 통하여 효과적으로 누설전류를 줄이고 게이트 용량을 증가시킴으로써 고집적화된 소자의 제작에 유용한 기술로 기대된다.

• Progress in Superconductivity
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• v.11 no.1
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• pp.1-7
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• 2009

HTS coated conductor was heat treated at high temperatures below the melting points of silver and YBCO at different oxygen partial pressures. Current carrying capacity and microstructure were varied depending on the presence of silver protection layer. Critical current of coated conductor without silver protection layer was not changed when heat treatment was performed at $850^{\circ}C$ for 2 hr in an oxygen atmosphere. However, coated conductor with silver protection layer revealed abrupt drop of $I_c$ from 140A to 8A when heat treatment was performed at $800^{\circ}C$ for 2 hr in an oxygen atmosphere. Coated conductor with silver protection layer retained $70{\sim}80$ percent of its original $I_c$ when heat treatment was performed at $800^{\circ}C$ for 2 hr in an argon atmosphere containing 1000ppm oxygen. SEM and XRD observations showed the presence of interaction between YBCO and silver depending on the atmosphere of heat treatment. The reaction between YBCO superconductor and silver was accelerated at high oxygen partial pressure and resulted in the change in microstructure and decrease of critical current density even by the heat treatment performed at temperature much lower than the melting points of silver and YBCO.

• Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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• 2006.04a
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• pp.79-80
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• 2006

새로운 급속소결방법인 고주파유도가열 소결법과 펄스전류활성 소결법을 이용하여 습식 볼밀링으로 혼합한 WC-8wt.%Co분말에 60MPa의 압력과 90%의 고주파출력 또는 2800A의 필스전류를 가하여 상대밀도가 98.6% 이상인 초경재료를 2분이내의 짧은 시간에 제조하였다. 초기의 WC분말의 입도가 미세해짐에 따라 고주파유도가열 소결법과 펄스전류활성 소결법 모두 소결시간이 단축되는 경향을 보였으며 그 소결체의 결정립 크기도 감소하였다. 고주파유도가열 소결법으로 제조된 초경합금의 WC 결정립 크기는 초기입도가 증가함에 따라 가각 410, 540, 600, 700 및 850nm으로 측정되었으며. 그 결과를 Fig. 1.에 나타내었다. WC의 초기입도가 $0.5{\mu}m$일 경우 고주파유도가열 소결법과 펄스전류활성 소결법으로 제조된 WC-8wt.%Co 소결체의 경도와 파괴인성은 각각 $1923kg/mm^2$과 $10.5MPa{\cdot}m^{1/2}$ 및 $1947kg/mm^2$과 $10.8MPa{\cdot}m^{1/2}$ 이었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.409-409
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• 2012

최근 나노크기의 미세구조 가공기술이 발달함에 따라 다양한 응용을 위한 나노소재/구조가 활발히 연구 되고 있다[1]. 그 중에서 실리콘 나노선은 태양전지, 메모리, 트랜지스터 그리고 광 공진기에 쓰일 수 있는 소재로서 기존의 실리콘 가공기술을 바로 사용할 수 있을 뿐 아니라[2], 비용 면에서 탁월한 잇점이 있기 때문에 주목 받고 있는 소재이다. 실리콘 나노선의 물리적 특성을 연구하기 위한 많은 연구가 진행되었지만, 매우 작은 크기와 높은 표면적-부피비율로 인해 생긴 독특한 특징을 완전히 이해하기에는 아직 부족한 점이 많다. 실리콘 나노선의 전류-전압특성에 영향을 미치는 요소는 도핑농도, 표면상태, 채널의 크기 등으로 다양한데, 이번 연구에서는 실리콘 나노선의 표면환경이 공기와 물 두 종류로 매질에 접하고 있을 경우에 대하여 각각 전류-전압을 측정하였다. 물이 공기와 다른 점은 크게 두 가지로 볼 수 있다. 첫째로 물의 경우에는 물에 용해된 수소이온과의 화학반응을 통하여 실리콘 표면전하가 유도되며 pH 값에 민감하게 변화한다. 둘째로 물의 유전율은 공기의 80배로서 표면부근에서의 전기장분포가 많이 왜곡된다. 이를 위하여 SOI를 기반으로 채널길이 $5{\mu}s$, 두께 40 nm, 너비 100 nm인 실리콘 나노선을 일반적인 반도체공정을 사용하여 제작하였다. 나노선의 전기적 특성 실험은 Semiconductor Parameter Analyzer (Agilent, 4155C)를 사용하여 전류-전압특성을 표면 상태를 변화시키면서 측정하였다. 실험을 통해 실리콘 나노선은 물과 공기 두 가지 표면환경에 따라 전류-전압특성이 확연히 변화하는 것을 볼 수 있었다. 동일한 전압 바이어스에서 표면에 물이 있을 때가 공기 있을 때 보다 훨씬 증가한 전류를 얻을 수 있었고(3V에서 약 2배), 비선형적인 전류-전압특성이 나타남을 관찰하였다. 본 발표에서는 이러한 실험결과를 표면에서의 전하와 정전기적인 효과로서 정성적으로 설명하고, 전산모사결과와 비교분석 하고자 한다.

• The Korean Journal of Physiology
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• v.17 no.1
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• pp.1-11
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• 1983

1) The two microelectrode method was used to voltage clamp small preparations of rabbit sinoatrial node. The kinetics of hyperpolarization activated inward current, $i_f$ were analysed. 2) The hrperpolarization pulses activated $i_f$ current in the presence of $10^{-7}g/ml$ TTX and 2 mM $Mn^{2+}$. The activation range was in between -45 mV to -75 mV. The current magnitude was increased and time course was faster by strong hyperpolarization pulses. 3) Standard envelope tests indicated that this current is exponentially controlled by single gate. 4) Semilogarithmic plot of $i_f$ activation versus time was found to be linear in the activation range. The decrease in current magnitude and the shifts in activation curve and rate constants curve to the hyperpolarizing direction were obtained with $Ba^{2+}$, indicating that $Ba^{2+}$ shifts the voltage dependence of the gating kinetics, were partially reversed by 24 mM $K^+$.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.10 no.4
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• pp.73-79
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• 2003

With the variation of Ag concentration in bath, current density, duty cycle, additive and agitation for electroplating of Sn-Ag solder, the compositions and the morphologies of solder were studied. It was possible to controll Ag content in Sn-Ag solder by varying Ag concentration in bath and current density. The microstructure size of Sn-Ag solder decreased with increasing current density. Duty cycle of pulse electroplating and quantity of additive affected on Ag content of deposit and surface roughness. In this work eutectic Sn-Ag solder bumps with fine pitch of 30 $\mu\textrm{m}$ and height of 15 $\mu\textrm{m}$ was formed successfully. The Ag content of electrodeposited solder was confirmed by EDS and WDS analyses and the surface morphologies was analyzed by SEM and 3D surface analyzer.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.98.1-98.1
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• 2018

소듐냉각 고속로 (SFR)는 원자력 발전의 가장 시급한 문제점으로 부각되고 있는 사용 후 핵연료를 재활용 하여 가동하는 원자로 이다. Generation IV로 명명되는 차세대 원자로 중에 하나로 국제 공동연구와 자체 연구를 통해 우리나라 고유의 기술이 축적되고 개발되고 있다. 현재 소듐냉각 고속로의 가장 큰 문제점 중의 하나는 금속핵연료와 피복관의 상호반응이다. 상호반응이 일어나면 공융현상을 일으켜 피복관의 녹는점이 낮아지고 피복관의 두께가 얇아져 원자로의 안전에 치명적인 위협이 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 전해도금 (electro-plating)을 활용하여 HT9 피복관 내면에 크롬을 도금하여 금속핵연료와 피복관의 상호반응을 억제하는 연구가 본 연구팀에서 진행되고 있다. 크롬과 전해도금을 코팅 물질과 코팅 방법으로 선정한 이유는 튜브 내면에 적용하기 용이하고 경제적인 코팅 방법이기 때문이다. 본 연구에서는 여러 가지 전해도금 인자 중 온도와 pulse 전류의 파형이 상호반응 방지 효과에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 도금액의 온도를 $50{\sim}80^{\circ}C$, 전류 파형 중 on/off time을 1:1, 10:1, 1:10으로 하여 여러 HT9 시편을 도금하였고 모의 금속 핵연료 합금인 Ce-Nd와 확산 반응 실험을 수행하여 상호반응 방지 효과를 분석하였다. 광학현미경과 전자현미경을 이용한 미세구조 분석 결과 도금액의 온도가 $65^{\circ}C$ 이하인 시편에서는 미세균열이 심하게 발생하였고 그 균열을 통해서 물질이 확산하고 상호반응을 한다는 것이 관찰되었다. $65^{\circ}C$보다 높은 도금액의 온도에서 형성된 크롬막은 균열이 없고 상호반응 방지 효과가 좋은 것이 확인되었다. 특히 전류 파형의 on/off time이 1:1일 때 상호반응 방지 효과가 가장 좋은 것을 확인하였다. 이러한 결과는 크롬 전해도금의 코팅 조건이 상호반응 방지 효과에 매우 중요한 요인으로 작용한다는 것을 말해주고 있다.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.6 no.3
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• pp.208-211
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• 2003

We have investigated the dimensional and microstructural dependence of magnetic properties of CoP nano-wire arrays fabricated by electrodeposition on AAO(anodic aluminum oxide) templates with different-size nanopores. Our results indicate that the magnetic properties of nanowire arrays can be varied with their dimensions and microstructures. As for the CoP nanowire arrays with the diameter of 20nm, it was found to have the coercivity more than 2.6kOe due to the shape anisotropy and squareness(Mr/Ms) of $\~0.8$. The CoP nanowire arrays with the diameter of 200m, however, showed very different magnetic properties depending on the current densities. Nanowires fabricated at $5mA/cm^2$ had stronger tendency to have the preferred crystallographic orientation of (002) parallel to the nanowire than those fabricated at $35mA/cm^2$ These microstructural differences are the reason why CoP nanowire arrays prepared at different current densities exhibited different magnetic properties.