• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.204-204
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• 2010

본 연구에서는 RF 마그네트론 스퍼터링법으로 RF파워의 변화에 따라 증착한 a-IGZO 박막의 n-형 반도체 활용 특성과 관련된 구조적, 광학적, 전기적 특성 변화를 연구하였다. 기판은 corning 1737 유리 기판을 사용하였고, 유기 클리닝 후 즉시 챔버 내부에 장착되었다. IGZO 타겟은 $In_2O_3$, $Ga_2O_3$, ZnO 분말을 각각 1:1:2mol% 조성비로 혼합하여 소결한 타겟을 사용하였다. 박막 증착 조건으로 초기 압력 $2.0{\times}10^{-6}\;Torr$, 증착압력 $2.0{\times}10^{-2}\;Torr$, 반응가스 Ar 50sccm, 증착온도는 실온으로 고정하였으며, 공정변수로 RF 파워를 25W, 50W, 75W, 100W로 변화시키며 시편을 제작하였다. AFM 분석결과 RF 파워가 증가함에 따라 거칠기가 증가하였으며, XRD 분석결과 Bragg's 법칙을 만족하는 피크가 나타나지 않는 비정질 구조임을 확인할 수 있었다. Hall측정 결과 100W에서 $10cm^2/V^{-1}s^{-1}$이상의 우수한 이동도 특성을 보였으며, 가시광선 투과 특성은 RF 파워가 50W일때 85% 이상으로 양호하였다. XPS 분석결과 RF 파워가 증가할수록 밴드갭이 감소하는 현상은 박막내 산소 이탈 증가현상에 의한 산소 공공의 밀도가 높아지는 것과 연관성이 있음을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.113-113
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• 2010

유비쿼터스 시대를 맞이하여 현재의 전자제품은 초고주파 환경에서의 소형화된 마이크로파 소자를 요구하고 있다. 마이크로파 대역에서 세라믹 소재는 대부분의 폴리머 소재에 비해 낮은 유전손실 값을 보이고 있어 향후 확대되는 고주파화에 적합한 소재로 평가되고 있다. 하지만 세라믹 재료는 깨지기 쉬운 특성을 가지고 있어 공정 및 취급이 어려우며 높은 소결온도를 가지고 있어 융점이 낮은 재료와의 집적화에 있어서 난점을 가지고 있다. 이를 위해 본 연구실에서는 실온에서 세라믹을 비롯한 금속 및 폴리머 재료의 치밀한 코팅막의 성막 및 이종 접합이 가능한 Aerosol Deposition (AD 법)에 주목하였고 마이크로파 소자 제작 공정으로서 AD 법의 응용 가능성을 연구하였다. 마이크로파 소자의 기판으로서는 AD 법을 이용하여 유전손실이 낮고 플렉서블한 $Al_2O_3$-PTFE 혼합 기판을 제작하고 적용하였다. 금속 선로 패터닝 제작 공정으로는 도금법이 대표적이지만 고비용 및 복잡한 공정 절차, 폐화학용액으로 인한 환경문제 등의 단점을 지니고 있어 이를 대체하는 금속 선로 패터닝 공정이 절실히 요구되고 있다. 이를 위해 본 연구에서는 AD 법을 이용하여 금속 필름을 제작하고 대체 공정으로서의 가능성을 확인하였다. 하지만 AD 법을 이용한 세라믹 필름 제작에 관한 연구는 크게 활성화되어 있는 반면에 금속 필름의 제작, 특성 측정 및 개선에 관한 연구는 그에 비해 미비한 수준이다. 이를 위해 이번 연구에서는 AD 법을 이용하여 금속 필름을 성막 시에 영향을 미치는 요인을 고찰하였으며 또한 마이크로파 소자의 도체 손실에 크게 관계되는 금속 필름의 비저항 특성의 측정 및 개선에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위해 본 연구에서는 정전장 시뮬레이션을 활용하여 AD 법으로 성막된 금속 필름의 정밀한 비저항 측정에 관한 연구방법을 마련하고 후열처리를 통한 비저항 특성을 개선시키는 연구를 진행하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2004.11a
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• pp.383-386
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• 2004

DC accelerated aging characteristics of Zn-Pr-Co-Cr-La oxides-based varistors were investigated with various sintering temperatures. The varistors sintered at $1240^{\circ}C$ exhibited the highest nonlinearity, with a nonlinear exponent of 79.3 and a leakage current of $0.3\;{\mu}A$, whereas completely degraded because of thermal runaway owing to low sintered density. The varistors sintered at $1250^{\circ}C$ exhibited not only a high nonlinearity with the nonlinear exponent 61.4 and the leakage current 0.7 ${\mu}A$, but also a high stability with the variation rates of varistor voltage and nonlinear exponent are -1.01% and -10.67%, respectively, under DC stress condition such as $(0.85\;V_{1mA}/115^{\circ}C/24\;h)+(0.90\;V_{1mA}/120^{\circ}C/24\;h)+(0.95\;V_{1mA}/125^{\circ}C/24\;h)+(0.95\;V_{1mA}/150^{\circ}C/24\;h)$.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.5 no.6
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• pp.947-951
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• 1995

The electromagnetic interference is prevented by the high magnetic loss of the ferrite. The absorbing property of electromagnetic wave could be improved by the ferrite that has a finer and more uniform microstructure. The thermal decomposition of organic acid salt provided the uniform composition and fine powder. The absorbing properties of electromagnetic wave were evaluated by the relative complex permeability, permittivity, and the attenuation which is calculated from the results of network analyzer. The permeability and permittivity were increased with increase of the density and with decrease of the grain size. The matching thickness could be reduced with increasing sintered temperature. The attenuation of the Cu-Ni-Zn ferrite showed over 20dB when the matching thickness and the matching frequency range were 6.75mm and from 160MHz to 640MHz, respectively.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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• v.17 no.5
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• pp.117-122
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• 2018

3D printing technology and its applications have grown rapidly in academia and industry. We consider a 3D printing system designed for the selective laser sintering (SLS) method, which is one of the powder bed fusion (PBF) techniques to build up the final product by layering sintered powder slices. Thermal distortion of printing products is a critical challenge in 3D printing. This study investigates temperature-dependent conformational behaviors of 3D printed samples of sintered poly-ether-ether-ketone (PEEK) powders using molecular dynamics simulations. The wear and chemical resistance properties of PEEK are understood, as it is a well-known biocompatible material used for implants. However, studies on physical phenomena at nanoscale in PEEK are rarely published in public. We simulate dissipative particle dynamics to elucidate how a cavity regime forms in PEEK at different system temperatures. We demonstrate how PEEK structures deform subject to the system temperature distribution.

• Journal of the Korean Society of Industry Convergence
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• v.24 no.3
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• pp.283-288
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• 2021

A tungsten material using a pressure sintering process and a titanium sintering additive was prepared to evaluate the microstructure, and mechanical properties of flexural strength and hardness. In addition, the reliability on each hardness data was evaluated by analyzing the distribution of the hardness of the tungsten material using the Weibull probability distribution. In particular, the optimal manufacturing conditions were analyzed by analyzing the correlation between the sintering temperature and the mechanical properties of the tungsten sintered body. Although the sintering density of the tungsten material was hardly changed up to 1700 ℃, but it was increased at 1800 ℃. The hardness of the tungsten sintered material increased as the sintering temperature increased, and in particular, the tungsten material sintered at 1800 ℃ showed a high hardness value of about 1790 Hv. It showed relatively excellent flexural strength at a sintering temperature of 1800 ℃.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.33 no.4
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• pp.391-398
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• 1996

In order to understand the electrostrictive behavior of Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3(PMN-PT) solid solutions the dielectric constants and the electric-field-induced strains in (1-x)PMN-xPT (x=0.0-0.4) were investigated in the temperature range -5$0^{\circ}C$-20$0^{\circ}C$. Powder of (1-x)Pb(Mg2/3Nb2/3)O3-xPbTiO3 (x=0.0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.35, and 0.4) were prepared from the oxide forms of Pb, Mg, Nb and Ti via a columbite precursor method As the amount of PbTiO3 increases the temperature of maximum dielectric constant(T$\varepsilon$max) increases and the phase transition become less diffusive. The strain maximum occurs only when the diffuse phase transition occurs from rhombohedral to cubic or rhombohedral to tetragonal as in x=0.1-0.35 The strains monotonically decrease with temperature in the materials in which phase transition occurs from tetragonal to cubic as in x=0.4.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.24 no.3
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• pp.227-230
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• 2013

The phase change of $(U_{1-x}Nd_x)_3O_8$ powder produced by oxidation of Nd-doped $UO_2$ pellet at $500^{\circ}C$ was investigated by high temperature oxidation heat treatment at $900{\sim}1500^{\circ}C$ under an air atmosphere. The XRD analysis results showed that the formation of $(U_{1-y}Nd_y)O_{2+z}$ phase and $U_3O_8$ phase from metastable $(U,Nd)_3O_8$ phase initiated at a temperature of $1000^{\circ}C$. The relative integrated intensity of $(U_{1-y}Nd_y)O_{2+z}$ phase to $U_3O_8$ phase increased with increasing of the oxidation temperature from 1100 to $1500^{\circ}C$. And also, it was found from the SEM observation that the particle size of $(U_{1-y}Nd_y)O_{2+z}$ phase increased with increasing of the oxidation temperature. However, electrone probe X-ray microanalyzer (EPMA) analysis results showed that Nd contents in $(U_{1-y}Nd_y)O_{2+z}$ phase decreased with increasing of the oxidation temperature. This behavior on the ground of XRD, SEM, and EPMA analysis data could be interpreted in terms of the transportation of U ions from $U_3O_8$ phase into $(U_{1-y}Nd_y)O_{2+z}$ phase through the interface of two phases during high temperature oxidation.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.28 no.10
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• pp.41-54
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• 2012

This paper is to develop the method of surface soil improvement by electric heating equipment. For this purpose, the electric heating systems were invented to apply to the in-situ soil. Iaboratory tests were done to study the behaviors of sea clays by eletric heating. In lab tests, two different heating temperatures, $70^{\circ}C$ and $110^{\circ}C$, were applied to the saturated clays to examine the relationship between evaporation and compaction. In addition, trafficability was analyzed to the heated by applying cone penetrometer to the heated clays Furthermore, in-situ tests were conducted to analyze the range of soil improvement and strength variations. The temperature changes in field were measured and they were compared with those of the commercial program (Temp/W). Also, the bearing capacities of electrically heated field were tested by PBT (plate bearing test). Several conclusions were derived from the results of the numerical analysis and tests (lab and field). The improvement ranges and strength variations of electrically heated soil depended on the heating temperature and time. If the heating temperature is more than $100^{\circ}C$ evaporating the ground water, the bearing capacity and settlement increased rapidly. The bearing capacities of in-situ soil increased more than 3 times, and heated soil emitted a lot of vapors. The soil around electric heater was sintered completely, and its range was almost 20 cm.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.128-128
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• 2018

최근 디스플레이 기술은 보다 가볍고, 얇고, 선명한 스마트 형태로 발전되고 있다. 특히 스마트산업의 성장으로 터치스크린패널(Touch Screen Panel, TSP)을 사용하는 기술이 다양해짐에 따라 더 높은 감도와 해상도를 달성하기 위한 핵심기술이 필요한 실정이다. TSP는 저항막 방식, 정전용량 방식, 적외선 방식, 초음파 방식 등 다양한 방식이 있다. 그 중 정전용량방식 터치 패널 (Capacitive type touch panel, CTTP)은 다른 유형에 비해 빠른 반응속도 및 멀티 터치 기능 등의 이점을 가지고 있기 때문에 연구의 초점이 되고 있다. 이를 실현하기 위해서 CTTP은 가시광영역의 높은 투과율과 낮은 비저항을 필요로 하기 때문에 박막의 초 슬림화 및 고 결정화도가 선행되어야만 한다. CTTP에 사용되는 투명전극 소재 중에서 40%의 비중을 차지하고 있는 ITO박막은 내구성과 시인성이 좋으나 생산 비용이 비싸다는 단점이 있다. 한편, 반응성 스퍼터링은 기존에 단일 소결체를 사용한 DC마그네트론 스퍼터링법보다 높은 증착률과 낮은 생산 비용으로 초박막을 만들 수 있다는 장점을 가진다. 본 실험에서는 In/Sn (2wt%) 금속 합금 타깃을 사용한 반응성 스퍼터링법을 이용하여 기판 온도 (RT 및 $140^{\circ}C$)에서 두께 30 nm의 In-Sn-O (ITO)박막을 증착하고, 대기 중 $140^{\circ}C$ 온도에서 시간에 따라 열처리한 후 박막의 물성을 관찰하였다. 증착 중 기판 가열을 하지 않은 ITO 박막의 경우, 열처리 시간이 증가함에 따라 비저항은 감소하였고, 홀 이동도는 현저하게 증가하였으며 캐리어 밀도에서는 별다른 차이가 없었다. 이를 통해 비저항의 감소는 캐리어 농도보다는 결정화를 통한 이동도의 증가와 관련 있다는 것을 확인할 수 있었다. 열처리 시간에 따른 박막의 핵 생성 및 결정 성장은 투과 전자 현미경(TEM)으로 명확하게 확인하였으며, 완전 결정화 된 박막의 grain size는 300~500 nm로 확인되었다. 기판온도 $140^{\circ}C$에서 증착한 박막의 경우, 후 열처리를 하지 않은 상태에서도 이미 결정화 된 것을 확인할 수 있었으며, 후 열처리 시에도 grain size에는 큰 변화가 없었다. 이는 증착 중에 박막의 결정화가 이미 완결된 것으로 판단된다. 또한, RT에서 증착한 박막의 경우에는 후 열처리 초기에는 산소공공등과 같은 결함들의 농도가 감소하여 투과율이 증가하였으나 완전한 결정화가 일어난 후에는 투과율이 약간 감소한 것을 확인할 수 있었다. 이는 결정화 시 박막의 표면 조도가 증가하였고 이로 인해 빛의 산란이 증가하여 투과율이 감소한 것으로 판단된다. 이러한 결과로 반응성 스퍼터링 공정으로 제조한 ITO 초박막은 후열처리에 의한 완전한 결정화를 이룰 수 있으며, 이를 통해 얻은 낮은 비저항과 높은 투과율은 고품질 TSP에 적용될 가능성을 가진다고 판단된다.