• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.241.2-241.2
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• 2013

최근, 비정질 산화물 반도체 thin film transistor (TFT)는 수소화된 비정질 실리콘 TFT와 비교하여 높은 이동도와 큰 on/off 전류비, 낮은 구동 전압을 가짐으로써 빠른 속도가 요구되는 차세대 투명 디스플레이의 TFT로 많은 연구가 진행되고 있다. 한편, 기존의 MOSFET 제작 시 우수한 박막을 얻기 위해서는 $500^{\circ}C$ 이상의 높은 열처리 온도가 필수적이며 이는 유리 기판과 플라스틱 기판에 적용하는 것이 적합하지 않고 높은 온도에서 수 시간 동안 열처리를 수행해야 하므로 공정 시간 및 비용이 증가하게 된다는 단점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 RF sputter를 이용하여 증착된 비정질 InGaZnO pesudo MOSFET 소자를 제작하였으며, thermal 열처리와 microwave 열처리 방식에 따른 전기적 특성을 비교 및 분석하고 각 열처리 방식의 열처리 온도 및 조건을 최적화하였다. P-type bulk silicon 위에 산화막이 100 nm 형성된 기판에 RF 스퍼터링을 이용하여 InGaZnO 분말을 각각 1:1:2mol% 조성비로 혼합하여 소결한 타겟을 사용하여 70 nm 두께의 InGaZnO를 증착하였다. 연속해서 Photolithography 공정과 BOE(30:1) 습식 식각 과정을 이용해 활성화 영역을 형성하여 소자를 제작하였다. 제작 된 소자는 pseudo MOSFET 구조이며, 프로브 탐침을 증착 된 채널층 표면에 직접 접촉시켜 소스와 드레인 역할을 대체하여 동작시킬 수 있어 전기적 특성을 간단하고 간략화된 공정과정으로 분석할 수 있는 장점이 있다. 열처리 조건으로는 thermal 열처리의 경우, furnace를 이용하여 각각 $300^{\circ}C$, $400^{\circ}C$, $500^{\circ}C$, $600^{\circ}C$에서 30분 동안 N2 가스 분위기에서 열처리를 실시하였고, microwave 열처리는 microwave를 이용하여 각각 400 W, 600 W, 800 W, 1000 W로 20분 동안 실시하였다. 그 결과, furnace를 이용하여 열처리한 소자와 비교하여 microwave 를 통해 열처리한 소자에서 subthreshold swing (SS), threshold voltage (Vth), mobility 등이 개선되는 것을 확인하였다. 따라서, microwave 열처리 공정은 향후 저온 공정을 요구하는 MOSFET 제작 시의 훌륭한 대안으로 사용 될 것으로 기대된다.

• 열처리공학회지
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• 제3권3호
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• pp.5-12
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• 1990

This study has been conducted to establish the carburizing characteristics of low carbon alloy steels with varying amount of Ni element gas-carburized for 2 hours at $930^{\circ}C$ in an atmosphere of 94% $N_2$-6% $C_3H_8$ gas mixture with some changes in gas pressure passing through the diffusion plate in the fluidized-bed furnace. The results obtained from the experiment are as follows : (1) Optical micrograph has shown that the carburized layer consists of retained austenite and plate martensite and that retained austenite increases as the pressure of gas mixture passing through the diffusion plate as well as Ni content increase. (2) Chemical analysis has shown that carbon potential increases and carburizability is also improved due to a less degree of fluidization as the pressures of gas mixtures passing through the diffusion plate increase, resulting in, however, a severe formation of soot, and the gas pressure is necessarily regulated. (3) It has been revealed that carbon concentration hardness values at a given distance measured from the surface within the carburized case. Increase with increasing the pressure of gas mixtures passing through the diffusion plate and decrease with increasing Ni content. (4) The effective case depth has been shown to almost linearly increase as the pressure of gas mixtures passing through the diffusion plate is increased and to decrease with increasing Ni content.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제9권3호
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• pp.53-58
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• 2010

In this study, we have investigated the effect of the ambient gases on the characteristics of IZO thin films for the OLED (organic light emitting diodes) devices. For this purpose, IZO thin films were deposited by RF magnetron sputtering under various ambient gases (Ar, $Ar+O_2$ and $Ar+H_2$) at $150^{\circ}C$. In order to investigate the influences of the oxygen and hydrogen, the flow rate of oxygen and hydrogen in argon mixing gas has been changed from 0.1sccm to 0.5sccm, respectively. All the samples show amorphous structure regardless of ambient gases. The electrical resistivity of IZO film increased with increasing flow rate of $O_2$ under $Ar+O_2$ while under $Ar+H_2$ atmosphere the electrical resistivity showed minimum value near 0.5sccm of $H_2$. All the films showed the average transmittance over 85% in the visible range. The OLED device was fabricated with different IZO substrates made by configuration of IZO/${\alpha}$-NPD/DPVB/$Alq_3$/LiF/Al to elucidate the performance of IZO substrate. OLED devices with the amorphous-IZO (a-IZO) anode film show better current densityvoltage-luminance characteristics than that of OLED devices with the commercial crystalline-ITO (c-ITO) anode film. It can be explained that very flat surface roughness and high work function of a-IZO anode film lead to more efficient hole injection by reduction of interface barrier height between anode and organic layers. This suggests that a-IZO film is a promising anode materials substituting conventional c-ITO anode in OLED devices.

• 한국표면공학회지
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• 제54권5호
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• pp.267-277
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• 2021

Nitriding layers developed during gaseous nitriding of AISI4115 steels for the application of steel bushing part were investigated. The compound layer thickness of about 10㎛, 0.3mm of case depth under the same conditions, and conventional nitriding, nitrocarburizing, and controlled nitriding were performed in three methods. In the controlled nitriding, K_N was controlled by measuring the hydrogen partial pressure. The nitrided samples were analyzed by micro Vickers hardness test, optical microscopy and scanning electron microscopy. The phases of compound layer were identified by X-ray diffraction and electron backscatter diffraction. The controlled nitriding specimen indicated the highest surface hardness of about 860 HV_0.1. The compound layer of the conventional nitriding and nitrocarburizing specimen was formed with about 46% porous layer and 𝜺 + 𝜸' phase, and about 13% porous layer and about 80% 𝜸' phase were formed on the controlled nitriding specimen. As a result of the Ball-on-disk wear test, the worn mass loss of ball performed on the surface of the controlled nitriding specimen was the largest. The controlled nitriding specimen had the highest surface hardness due to the lowest porous percentage of compound layer, which improved the wear resistance.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.1230-1233
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• 2018

에어로졸 데포지션 (aerosol deposition)공정을 통해 $Al_2O_3$막을 4H-SiC 상에 50 nm 두께로 제조하였고, 후열처리 공정에 따른 전기적 특성을 분석하였다. 그 결과 $N_2$분위기 열처리 시 $Al_2O_3$와 SiC 계면의 고정전하량이 감소하였으나 산소공공 생성에 의한 누설전류의 증가를 확인하였다. 본 결과로부터 계면특성 향상과 누설전류의 감소를 위해서는 적절한 $N_2$와 $O_2$가스의 혼합이 중요함을 확인하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제30권5호
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• pp.49-56
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• 2021

본 연구에서는 Black Ash법을 이용하여 홍천 자철광으로부터 회수된 황산스트론튬 (SrSO₄)으로부터 탄산스트론튬 (SrCO₃)을 제조하였다. Carbothermic 반응 단계에서는 황화스트론튬 (SrS)을 제조하기 위해 1273 K의 Ar 가스 분위기의 석영반응기를 사용하여 SrSO₄를 탄소와 같이 반응시켰다. 이후 353 K에서 carbothermic 반응으로 회수된 잔사의 수침출 및 298 K에서 탄산나트륨 (Na₂CO₃)를 이용한 침출액의 탄산화 반응을 통해 SrCO₃을 제조하였다. 본 연구결과로부터 Black Ash법 활용 시 국내산 자철광 내 함유된 스트론튬 (Sr)으로 부터 고순도 탄산스트론튬 제조가 가능함을 실험적으로 증명하였다.

• 대한금속재료학회지
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• 제50권9호
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• pp.659-667
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• 2012

Alloy 617 is a Ni-base superalloy and a candidate material for the intermediate heat exchanger (IHX) of a very high temperature gas reactor (VHTR) which is one of the next generation nuclear reactors under development. The high operating temperature of VHTR enables various applications such as mass production of hydrogen with high energy efficiency. Alloy 617 has good creep resistance and phase stability at high temperatures in an air environment. However, it was reported that the mechanical properties decreased at a high temperature in an impure helium environment. In this study, high-temperature corrosion tests were carried out at $850^{\circ}C-950^{\circ}C$ in a helium environment containing the impurity gases $H_2$, CO, and $CH_4$, in order to examine the corrosion behavior of Alloy 617. Until 250 h, Alloy 617 specimens showed a parabolic oxidation behavior at all temperatures. The activation energy for oxidation in helium environment was 154 kJ/mol. The SEM and EDS results elucidated a Cr-rich surface oxide layer, Al-rich internal oxides and depletion of grain boundary carbides. The thickness and depths of degraded layers also showed a parabolic relationship with time. A normal grain growth was observed in the Cr-rich surface oxide layer. When corrosion tests were conducted in a pure helium environment, the oxidation was suppressed drastically. It was elucidated that minor impurity gases in the helium would have detrimental effects on the high-temperature corrosion behavior of Alloy 617 for the VHTR application.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제40권1호
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• pp.71-80
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• 2023

실버 페이스트는 상대적으로 낮은 열처리로 공정이 가능하기 때문에 전자 소자 응용분야에서 유용한 전극 재료이다. 본 연구에서는 은 페이스트 전극에 대기압 플라즈마 제트를 이용하여 전극 표면을 처리 했다. 이 플라즈마 제트는 11.5 kHz 작동 주파수에서 5.5 ~ 6.5 kV의 고전압을 사용하여 아르곤 분위기에서 생성되었다. 플라즈마 제트는 대기압에서 수행함으로써 인쇄 공정에 더 유용할 수 있다. 플라즈마 처리시간, 인가된 전압, 가스유량에 따라 전극의 표면은 빠르게 친수성화 되었으며 접촉각의 변화가 관찰되었다. 또한, 대면적 샘플에서 플라즈마 처리 후 접촉각의 편차가 없었는데, 이는 기판의 크기에 관계없이 균일한 결과를 얻을 수 있었다는 것을 의미한다. 본 연구의 결과는 대면적 전자소자의 제조 및 향후 응용 분야에서 적층 구조를 형성하는데 매우 유용할 것으로 기대된다.

• 한국정밀공학회지
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• 제11권2호
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• pp.173-181
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• 1994

A Cold spot temperature control system for the batch annealing furnace has been estabilished in order to reduce energy consumption to improve productivity and stabilize the propertics of products. Therefore we confirmed a relation between annealing cycle time and atmospheric gas, variation of coil cold spot temperature with time during heating and actual temperature measurements at mid-width of each coil during heating and actual temperature measurements at mid-width of each coil during soaking. The results of the tempaeature variation effect on the batch annealing are as follows. 1) Heating time is reduced to one half with increasing atmospheric gas flow rate and changing of atmospheric gas component from HNx to Ax gas, and annealing cycle time is reduced to 2.7 times. 2) In case of short time healing, the slowest heating part is the center of B coil, in case of long time heating, the low temperature point moves from the center of coil to inside coil. And the temperature in this part is higher than other parts when cooling. When finished heating, the cold spot is located 1/3 of coil inside in case of HNx atmospheric gas. But center of coil in case of Ax atmospheric gas. 3) The outside of top coil is the highest temperature point when heating, which becomes the lowest temperature point when cooling. So, this point becomes high temperature zone at heating and low temperature zone at cooling, It has relation according to atmospheric gas component and flow rate. 4) Soaking time at batch annealing cycle determination is made a decision by the input coil width, and soaking time for quality homogenization of 1214mm width coil must be 2.5 hours longer than that of 914mm width coil for the same ciol weight. 5) Annealing cycle time with Ax atmospheric gas is extended 1 hour in of slow cooling during 5 hours in order to avoid rapid cooling.

• Composites Research
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• 제36권5호
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• pp.377-382
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• 2023

그래핀 기반 소자의 성능을 개선하기 위해서는 그래핀과 기판 사이의 계면 상호 작용을 이해하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 유전체 기판에 놓인 단일층 그래핀의 접착에너지를 모드 I 시험을 통해 측정하였다. 메탄과 수소 가스 분위기에서 화학기상증착법(CVD)을 통해 구리 포일 위에 대면적 단일층 그래핀을 합성하였다. 합성한 그래핀을 폴리머를 이용한 습식 전사 공정을 통해 유전체 기판 위에 전사하였다. 이중외팔보 형상을 이용한 모드 I 시험을 통해 기판 위에 올려진 그래핀을 기계적으로 박리하였다. 이 때, 얻어지는 힘-변위 곡선을 분석하여 접착에너지를 평가하였는데, 산화실리콘 기판에 대해서는 1.13 ± 0.12 J/m², 질화실리콘 기판에 대해서는 2.90 ± 0.08 J/m²의 접착에너지를 나타냈다. 본 연구를 통해 유전체 기판 위에 올려진 CVD 그래핀의 계면 상호 작용력에 대해 정량적인 측정을 진행하였다.