• Title/Summary/Keyword: 박막 변위

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열공압형 마이크로펌프의 액추에이터 박막 거동 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study of the Behavior Characteristics of Actuator Diaphragms in Thermopneumatic Micropumps)

  • 이종문;김영득;김우승
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권6호
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    • pp.599-606
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    • 2010
  • 본 연구에서는 다양한 작동조건(인가전압, 주파수)에 대하여 박막의 두께와 챔버의 직경이 열공압형 마이크로펌프의 액추에이터 박막의 거동 특성에 미치는 영향을 실험적으로 파악하기 위해 다양한 박막 두께와 챔버직경의 액추에이터를 제작하였다. 액추에이터는 파이렉스 표면에 위치한 마이크로히터, 챔버, 그리고 박막으로 구성된다. 모든 인가전압에 대하여 주파수가 10 Hz 이하로 감소함에 따라 박막 중앙의 최대 변위는 박막의 두께와 챔버의 직경에 관계없이 크게 증가한다. 낮은 주파수 영역에서 챔버로 공급되는 열량이 증가함에 따라 박막 중앙의 변위는 박막의 두께가 얇을수록, 챔버의 직경이 작을수록 증가한다. 10 Hz 이상의 주파수 영역에서 박막 두께, 챔버 직경, 공급 열량과 같은 모든 설계 변수가 박막 중앙의 변위에 미치는 영향은 미미하다.

생체 청각기구를 모사한 폴리머 박막의 주파수 분리 특성 평가 (Characterization of Frequency Separation in Polymer Membranes Mimicking a Human Auditory System)

  • 송원준;배성재;김완두
    • 비파괴검사학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.516-521
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    • 2011
  • 청각기관인 달팽이관에 존재하는 기저막의 중요한 기능은 등자뼈로부터 전달되는 진동에너지를 주파수별로 분리하는 것이다. 본 연구에서는 인간 기저막의 형상을 모사하여 설계한 매크로 스케일의 폴리머 박막을 사용하여 주파수 분리 특성을 연구하였다. 각각의 폴리머 박막상의 위치에 따른 변위 분포는 LDV (laser Doppler vibrometer) 스캐닝 기법을 이용하여 측정하였고, 측정된 결과는 후처리 과정을 거쳐 주파수별로 분리하였다. 인가된 주파수에 따른 최대 변위 발생 위치를 추출하여 각 박막에 대한 주파수-최대 변위 발생 위치 관계를 도식화하였다. 아울러 박막 두께 및 물성치가 주파수-최대 변위 발생 위치 관계에 미치는 영향에 대해서도 논하였다.

벌지 실험과 나노 압입 실험을 통한 박막의 기계적 물성 측정 (Measurement of Mechanical Properties of Thin Films Using a Combination of the Bulge Test and Nanoindentation)

  • 정봉부;이헌기;박현철
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권2호
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    • pp.117-123
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    • 2012
  • 본 연구에서는 벌지 실험과 나노 압입 실험을 통해 박막의 기계적 물성을 측정하였다. 벌지 실험은 외적 지지구조를 가지지 않는 박막 시편의 한 면에 일정한 압력을 가하여 박막의 변위를 측정, 압력과 변위의 관계를 이용하여 박막의 기계적 물성을 측정하는 실험이다. 나노 압입 실험은 시편에 압입 방향으로의 하중과 시편의 표면으로부터 압입자의 깊이에 대한 데이터를 통하여 시편의 기계적 물성을 측정하는 실험으로 modified King's model 을 이용하여 모재의 영향이 고려된 박막의 물성을 구할 수 있다. 두 실험은 탄성 계수와 푸아송비의 수학적 관계가 다르기 때문에 벌지 실험과 나노 압입 실험결과로부터 박막의 탄성계수와 푸아송비를 동시에 측정할 수 있다.

벌지 실험을 통한 Ti 박막의 크기 효과 관찰 및 기계적 물성 측정 (Observation of Size Effect and Measurement of Mechanical Properties of Ti Thin Film by Bulge Test)

  • 정봉부;이헌기;황경호;박현철
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권1호
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    • pp.19-25
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    • 2013
  • 본 연구에서는 벌지 실험을 이용하여 티타늄 박막의 기계적 물성을 측정하였다. 벌지 실험은 외적 지지구조를 가지지 않는 박막 시편의 한 면에 일정한 압력을 가하여 박막의 변위를 측정, 압력과 변위의 관계를 이용하여 박막의 기계적 물성을 측정하는 실험이다. 스퍼터링을 이용해 증착된 티타늄 박막의 두께는 1.0, 1.5, $2.0{\mu}m$ 이고, 물성의 열처리 시간에 대한 영향을 알아보기 위해 증착된 시편은 $600^{\circ}C$에서 각각 150, 300, 600 초 동안 열처리 되었다. 박막의 탄성 계수, 잔류 응력, 항복 응력이 벌지 실험을 통해 측정되었고, 실험 결과 항복 응력은 열처리 시간에 의존하는 특성을 확인하였다. 또한 시편 두께가 감소할수록 강도가 증가하는 크기효과를 관찰하였다.

극 자외선 리소그래피용 감쇠형 위상 변위 마스크를 위한 ITO 박막의 광학 상수 결정

  • 강희영;김미경;황보창권
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2008년도 동계학술발표회 논문집
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    • pp.279-280
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    • 2008
  • 극자외선 영역(${\lambda}$=13.5 nm)에서 기하학적 그림자 효과를 줄이기 위해 ITO 박막을 RF 스퍼터링을 사용하여 증착하였다. 이를 러더퍼드 후방산란 분석법과 X-선 반사율 분석법을 이용하여 극 자외선 영역에서 ITO 박막의 광학상수를 결정하였다.

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마이크로 게이지를 이용한 다결정 샐리콘 박막의 열팽창 계수 측정 (Measurement of Thermal Expansion Coefficient of Poly-Si Thin Film Using Microgauge)

  • 채정헌;이재열;강상원
    • 한국재료학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.85-91
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    • 1998
  • 인이 높은 농도로 도핑되어진 LPCVD 다결정 실리콘 박막의 열팽창 계수를 마이크로 게이지법을 이용하여 측정하였다. 기존의 박막의 열팽창 계수 측정 법에서는 박막이 기판에 증착되어진 상태에서 측정이 이루어지므로, 기판의 탄성계수와 열팽창계수를 미리 알고 있어야 한다. 이에 비해 마이크로 게이지법에서는 박막의 열\ulcorner창 계수를 도출하기 위하여 기판의 탄성계수 값과 열팽창 계수 값을 필요로 하지 않는다는 장점이 있다. 마이크로 게이지법에서는 전류를 가할 경우 줄 발열에 의해 발생한 마이크로 게이지에의 변위를 측정하고, 그 때 계산된 마이크로 게이지의 평균 온도의 관계에서 열팽창 계수를 계산한다. 다결정 실리콘 박막의 열팽창 계수는 2.9 x $10^{-6}$$^{\circ}C$로 측정되었으며, 이 값들의 표준편차는 0.24x$10^{-6}$$^{\circ}C$였다.

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크립현상을 고려한 PMMA의 상온 나노압입실험에 대한 연구

  • 윤성원;김현일;강충길
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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    • pp.133-133
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    • 2004
  • 박막이나 초미세 구조체의 경도 및 탄성계수 측정을 위한 나노 압입실험에서는 Oliver & Pharr가 제안한 하중-변위 측정 나노압입법이 널리 쓰이고 있다 위 실험법에서, 나노경도(nano-hardness; H$_{n}$)는 최대하중을 계산된 접촉면적 (A$_{c}$)으로 나누어 평가하고, 압입자 및 박막의 탄성성질을 포함하는 환산 탄성계수 (reduced modulus ; E$_{r}$)는 하중제거곡선의 초기 기울기인 접촉탄성강성 (S)를 이용하여 계산한다. 그러나, 하중-변위 측정 나노압입법에서는 탄성 및 소성변형만이 고려되고 시간 의존적 변형거동 (time dependent deformation; TDD)은 고려되지 않는다.(중략)

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MEMS용 MLCA와 Si기판의 양극접합 특성

  • 정귀상;김재민
    • 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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    • 한국반도체및디스플레이장비학회 2003년도 추계학술대회 발표 논문집
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    • pp.105-108
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    • 2003
  • 본 논문은 파이렉스 #7740 유리박막을 이용한 MEMS용 MLCA와 Si기판의 양극접합 특성에 관한 것이다. 최적의 RF 마그네트론 스퍼터링 조건(Ar 100 %, input power $1W/\textrm{cm}^2$)하에서 MLCA 기판위에 파이렉스 #7740 유리의 특성을 갖는 박막을 증착한 후 600 V, $400^{\circ}C$에서 1시간동안 양극접합했다. 그 다음에 Si 다이어프램을 제조한 후, MLCA/Si 접합계면과 MLCA 구동을 통한 Si 다이어프램 변위특성을 분석 및 평가하였다. 다이어프램 형상에 따라 정밀한 변위 제어가 가능했으며 0.05-0.08 %FS의 우수한 선형성을 나타내었다. 또한, 측정동안 접합계면 균열이나 계면분리가 일어나지 않았다. 따라서, MLCA/Si기판 양극접합기술은 고성능 압전 MEMS 소자 제작공정에 유용하게 사용가능할 것이다.

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나노구조 기능성 유기박막의 변위특성 (Displacement Properties of Nano Structure Functional Organic Thin Films)

  • 송진원;이경섭;임중열
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2004년도 추계 종합학술대회 논문집
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    • pp.554-557
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    • 2004
  • 수면 위의 지질 단분자는 박막 모델로서 많은 관심을 끌고 있으며, 많은 기술적인 응용법에 의해 다층의 박막 시스템을 연구하고 있다. 아조벤젠 혼합물인 아조벤젠 덴드리머의 단분자막에서 광이성화는 흡수스펙트럼과 멕스웰 변위전류법(MDC)에 의해 관찰할 수 있다. 덴드리머는 나뭇가지 모양을 닮은 고분자이며, 흡수스펙트럼에 의해 trans-to-cis 변환을 평가할 수 있다. 본 연구에서는 덴드리머의 광이성화특성에 관하여 연구하였다.

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