• 제목/요약/키워드: 박막 펌핑

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능동적 박막 펌핑에 의한 파운틴 펜 나노 리소그래피 유동 특성에 관한 연구 (A Study on Flow Characteristics of Fountain-pen Nano-Lithography with Active Membrane Pumping)

  • 이진형;이영관;이성근;이석한;김윤제;김훈모
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제30권8호
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    • pp.722-730
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    • 2006
  • In this study, the flow characteristics of a FPN (Fountain Pen Nano-Lithography) using active membrane pumping are investigated. The FPN has integrated chamber, micro channel, and high capacity reservoir for continuous ink feed. The most important aspect in this probe provided control of fluid injection using active membrane pumping in chamber. The flow rates in channel by capillary force are theoretically analyzed, including the control of the mass flow rates by the deflection of the membrane. The above results are compared with the numerical simulations that calculated by commercial code, FLUENT. The velocity of the fluid in micro channel shows linear behaviors. And the mass flows are proportional to the second order function of the pumping pressure that is imposed to the membrane.

박막펌핑을 이용한 Nano Fountain-Pen의 유동 특성에 관한 수치적 연구 (Numerical Analysis of the Flow Characteristics in the Nano Fountain-Pen Using Membrane Pumping)

  • 이진형;이영관;이석한;김훈모;김윤제
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제9권2호
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    • pp.19-24
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    • 2006
  • Nano fountain-pen is a novel device to make the constant patterning in micro process using new designed probe. Fountain-pen nanolithography (FPN) is applied for constant supply of liquid in conjunction of patterns and surface variation in the micro process. In this study, nuo fountain-pen is composed with reservoir, micro channels, tip and scondary chamber. Instead of traditional method only using capillary force, liquid can be definitely and exactly injected with membrane pumping by the repulse force of tip. It is dfficult to perform experiments in the micro range so that we carried out a numerical analysis for internal flow, using a commercial code, FlUENT, The velocity, pressure and flow rate are obtained under laminar, unsteady, three-dimensional incompressible flow with no-slip condition, and results are graphically described.

8YSZ 기판에 증착한 $\textrm{WO}_3$ 박막의 DC 전압에 따른 $\textrm{NO}_X$ 감지특성 (Electrical Property Changes of $\textrm{NO}_X$ Sensitive $\textrm{WO}_3$ Thin Films as Applied DC Voltages on 8YSZ Substrate)

  • 전춘배;박기철
    • 전자공학회논문지T
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    • 제36T권1호
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    • pp.8-12
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    • 1999
  • 산소이온 펌핑효과를 나타내는 8% 이트리아가 함유된 ZrO\sub 2\ 이온 전도체를 기판으로 하여 그 위에 NO\sub x\가스에 대해 감지효과를 갖고 있는 것으로 알려져 있는 WO\sub 3\산화물 반도체를 사용하여 박막시편을 제작하였다. 각 소자의 NO\sub x\ 가스에 대한 전기적 특성과 열처리 온도에 따른 미세구조의 변화를 조사하였고, 특히 8YSZ 기판에 가해준 전압에 의한 NO\sub x\ 가스 감지의 증대효과를 조사하였다. 열처리 온도에 따른 WO\sub 3\ 박막표면의 SEM사진의 분석에서 열처리하지 않은 WO\sub 3\ 박막은 비결정질 상태이지만 600℃이상의 열처리 온도에서 결정화가 이루어졌고 사방경계상의 WO\sub 3\ 피크가 나타났으며 온도가 증가함에 따라 (111)면과 (001)면이 특히 많이 성장하였다. 측정온도 400℃에서 8YSZ 기판에 전압을 가하지 않았을 때보다 전압을 가하였을 경우가 더 안정되고 더 큰 응답을 보였으며, 특히 2V 일 때가 가장 높은 감도를 나타내었다. 그리고 NO\sub 2\ 가스보다 NO 가스에 대한 회복특성이 훨씬 우수했다.

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나노 파운틴펜의 동적해석에 관한 연구 (A Study on Dynamic Analysis of Nano Fountain Pen)

  • 이영관;김훈모;김윤제;이석한
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2006년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.922-929
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    • 2006
  • In this study, flow characteristics of the FPN (Fountain Pen Nano-Lithography) using active membrane pumping are investigated. This FPN has integrated chamber, micro channel, and high capacity reservoir for continuous ink feed. The most important aspect in this probe provided control of fluid injection using active membrane pumping in chamber. The flow rates in channel by capillary force are theoretically analyzed, including the control of mass flow rates by deflection of membrane. The above results are compared with numerical simulations that calculated by commercial code, FLUENT. The velocity of fluid in micro channel shows linear behaviors. And the mass flows are proportional to the second order function of pumping pressure that is imposed to membrane.

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디퓨저/노즐을 이용한 압전형 마이크로 펌프의 펌핑 특성에 미치는 입출구 위치의 영향 (Effect of Inlet and Outlet Position on the Pumping Characteristics of a Diffuser/Nozzle Based Piezoelectric Micropumps)

  • 장훈희;김창녕;정진
    • 설비공학논문집
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    • 제19권5호
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    • pp.411-417
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    • 2007
  • This study has been conducted to investigate pumping characteristics of diffuser/nozzle based piezoelectric micropumps. The micropumps include a piezo disk (an actuator), a chamber and a set of diffuser and nozzle. Flow in the current micropumps is controlled by a set of diffuser and nozzle, not by a nap valve. The diffuser/nozzle based micropumps are more reliable in operation and are easier in manufacturing than the flap valve based micropumps. The flow rates of the piezoelectric micropumps have been closely analyzed with a numerical calculation. It has been found that the positions of the inlet and outlet of the micropump can influence the performance of the diffuser/nozzle based piezoelectric micropumps. This study may provide fundamental understanding for the design and analysis of the piezoelectric micropumps.

디퓨져와 노즐을 이용한 열공압형 마이크로 펌프의 입력 전압과 주파수에 따른 펌핑 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Pumping Characteristics of Diffuser-Nozzle Based Thermopneumatic Micropumps with Different Input Voltages and Frequencies)

  • 정진;채희문;김창녕
    • 설비공학논문집
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    • 제19권9호
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    • pp.654-661
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    • 2007
  • This study has been conducted to investigate the pumping characteristics of diffuser-nozzle based thermopneumatic micropumps with different input voltages and frequencies. In this study, the displacements of the membrane have been obtained changing the input voltage and frequency in load-free state because it is very difficult to measure the displacement of the membrane in an actual load state. It has been found that the amplitude of the membrane displacement increases as the input voltage increases. The pressure head of the thermopneumatic micropump increases almost linearly over some range of the input voltage and decreases almost linearly as the frequency increases. Also, the results show that the thermopneumatic micropump can pump the fluid over a certain input voltage. This study can be utilized as basic data for design and evaluation of thermopneumatic micropumps.

$SiH_4+H_2$ 대한 플라즈마 장치의 수치 모델링

  • 주정훈
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.410-410
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    • 2010
  • 한TFT-LCD, Solar cell, 반도체 등에 사용되는 Si 박막은 주로 PECVD로 형성한다. 이 때 사용되는 원료 가스로 $SiH_4$가 있으며 대개 $H_2$로 희석해서 사용한다. 저온 증착의 경우 전자 충돌 해리과정을 이용하여 증착이 이루어지며 이 때 중간 생성물로 $SiH_3$, $SiH_2$와 고차유도체($Si_xH_y$)가 생성된다. 고밀도 플라즈마를 이용하는 경우에는 이들의 이온(양, 음)의 비율도 막질 형성에 중요한 요소가 된다. 본 발표에서는 안테나가 외부 및 내부에 있는 경우에 대해서 모델링하였으며 해리된 유도체의 비율은 $SiH_3$ > $SiH_2$의 순서였고 가스 조성비(수소 희석비), U-type 내장형 안테나와 기판 사이의 거리, 챔버 내의 펌핑 포트의 위치 등에 의한 차이가 플라즈마 온도 및 밀도의 균일도에 미치는 영향을 분석하였다. 수치 모델상의 가장 중요한 변수의 하나인 이온, 라디칼의 표면 재결합 상수는 문헌에서 보고된 값을 구하기 어려운 경우에는 가장 실제와 근접한 경향이 나타나는 값을 사용하였다. 이 부분은 분자 동력학 등의 기법을 이용하여 보다 상세한 데이터를 만들어 낼 수 있는 방법의 적용이 필요하다. 기본적인 $SiH_4$의 화학 반응식은 이원기[1]등의 데이터를 이용하였다. 계산 결과 중의 특이한 점의 하나는 고차 유도체인 $Si_2H_4$의 경우 중성보다 오히려 양이온의 밀도가 1 order이상 높았다. 내장형 Y-type 안테나의 경우 전력 흡수 밀도가 $10^7\;W/m^3$ 수준으로 높은 영역이 안테나 주변으로 나타났으며 안테나와 기판 사이의 거리와 압력에 따라서 기판에서의 균일도가 결정 되었다.

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