• Title/Summary/Keyword: 수소 플라즈마 처리

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A Comparative Study on Silicon Dioxide Thin Films Prepared by Tetra-Ethoxysilane and Tetra-Iso-Propoxysilane

  • Im, Cheol-Hyeon;Lee, Seok-Ho
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.08a
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    • pp.214.1-214.1
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    • 2013
  • Tetra-ethoxysilane (TEOS)은 일반적으로 저온 게이트 산화막의 원료 널리 이용되고 있으나 as-deposited 상태에서는 필수적으로 생성된 높은 계면밀도와 고정전하를 제거하기 위하여 수소계면처리, forming gas annealing 등 후처리 공정을 필수적으로 거처야만 한다. 즉 후처리 공정 없이도 일정수준의 계면밀도와 고정전하를 갖을 수 있는 출발물질이 제안되면 산업적 의미를 갖을 것이다. 본 연구에서는 TEOS를 대체할 수 있는 후보재료로써 Tetra-iso-propoxysilane (T-iso-POS)을 제안하였다. T-iso-POS는 iso 구조의 3차원적 특수 구조를 가지므로 더 쉽게 분해 될 수 있어 탄소의 결합을 억제 할 수 있다고 사료된다. 용량 결합형 PECVD (13.56 MHz) 장비를 이용하여 RCA 세정을 실시 한 p-Si (100) 기판위에 TEOS 혹은 T-iso-POS (2 sccm)와 O2를 도입(50 sccm), 플라즈마 전원(20~100 W), 압력(0.1~0.5 torr), 온도 ($170{\sim}400^{\circ}C$), 전극 간 거리 (1~4.5cm)의 조건 하에서 증착하였다. 얻어진 각각의 SiO2 막에 대해, 성장 속도, 2% BHF 용액보다 에칭 속도, IV 특성과 C-V 특성, FT-IR에 의해 화학구조 평가를 실시했다. T-iso-POS원료로 사용하여 TEOS보다 낮은 약 $200^{\circ}C$에서 증착 된 산화막에서 후 처리 없이도 10 MV/cm 이상의 절연 파괴 특성을 나타내는 우수한 게이트 절연막 제작에 성공했다. 그 성장 속도도 약 20 nm/min로 높았다.

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Characteristics of a Plasma-Dump Combustor for VOC Destruction (VOC 분해 플라즈마-덤프 연소기 특성)

  • Kim, Eun Hyuk;Chun, Young Nam
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.37 no.8
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    • pp.492-497
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    • 2015
  • VOCs (Volatile Organic Compounds) are generally generated in the painting process, or at the company and laundry where use organic solvents. The VOCs consist of various hydrocarbons and has low calorific value due to its dilution with atmospheric air. Therefore, the VOCs are difficult to burn by a conventional fuel combustor. In this study, a novel plasma dump combustor was proposed for the treatment of low calorific VOC gases. This combustor was designed a combination of the characteristics in a plasma burner, a dump combustor and a 3D matrix burner. The combustor has good structure for maintaining enough residence time and reaction temperature for stable flame formation and VOC destruction. For investigating the performance characteristics of the plasma dump combustor, an experiment was achieved for VOC feed rate, VOC injector position, etc. Toluene was used as a surrogate of VOC. The novel combustor gave better performance than a conventional combustor, showing that VOC destruction rate and energy efficiency were 89.64% and 12.27 kg/kWh respectively, at feeding rate of 450 L/min of VOC of 3,000 ppm of toluene concentration.

Effect of Hydrogen Plasma Treatment on the Photoconductivity of Free-standing Diamond Film (다이아몬드막의 광전도성에 관한 수소 플라즈마 표면 처리의 효과)

  • Sung-Hoon, Kim
    • Proceedings of the Korea Association of Crystal Growth Conference
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    • 1999.06a
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    • pp.337-350
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    • 1999
  • Thick diamond film having ~700${\mu}{\textrm}{m}$ thickness was deposited on polycrystalline molybdenum (Mo) substrate using high power (4kW) microwave plasma enhanced chemical vapor deposition (MPECVD) system. We could achieve free-standing diamond film via detaching as-deposited diamond film from the substrate by rapid cooling them under vacuum. We investigated the variation of photoconductivity after exposing the film surface to either oxygen or hydrogen plasma. At as-grown state, the growth side (the as-grown surface of the film) showed noticeable photoconductivity. The oxygen plasma treatment of this side led to the insulator. After exposing the film surface to hydrogen plasma, on the other hand, we could observe the reappearing of photoconductivity at the growth side. Based on these results, we suggest that the hydrogen plasma treatment may enhance the photoconductivity of free-standing diamond film.

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Influence of Hydrogen and Oxygen Plasma Treatment on the Structural Properties of Carbon Nanotubes (수소 및 산소 플라즈마 처리에 따른 탄소나노튜브의 구조적 특성 변화)

  • Lee, Jae-Hyeong;Nah, Chang-Woon;Park, Dae-Hee
    • Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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    • v.20 no.11
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    • pp.943-947
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    • 2007
  • The effect of hydrogen and oxygen plasma treatments on the structural properties of carbon nanotube(CNT) has been systematically investigated. As the plasma power was increased, nano particles were appeared at the surface of CNTs. At high plasma power(300 Watt), the structure of CNT was changed from nanotube type to nano particles. However, in case of hydrogen plasma treatment, there was no change in microstructure of CNT. From the Raman analysis, the crystallinity of CNT was deteriorated by the plasma treatment, regardless of gas types.

A Distributed Intelligent System for Multidisciplinary Design Optimization (다분야통합최적설계를 위한 지능형 분산 시스템)

  • 이재호;홍은지
    • Proceedings of the Korea Inteligent Information System Society Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.257-266
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    • 2000
  • 산업 및 가정용 기기들이 점차 복잡해짐에 따라 다양한 공학 분야의 해석 기술을 동시에 고려하면서 이들 원리를 적용한 최적의 설계를 결정하는 방법론의 필요성이 대두되고 있다. 다분야통합최적설계 또는 MDO(Multidisciplinary Design Optimization)라 일컫는 새로운 기술은 이러한 필요에 대응하는 기술로서 국내외적으로 활발한 연구가 진행되고 있다. 이러한 MDO 기술을 구현하는 소프트웨어와 하드웨어 복합 체계를 MDO 프레임웍(framework)이라 한다. 일반적으로 프레임웍이란 실제 응용프로그램의 용도에 맞는 주문제작(customization)이 가능한 일종의 전단계 프로그램이라 할 수 있다 MDO 프레임웍은 설계 및 해석 도구들간의 인터페이스를 제공하고, 이들 도구들이 사용하는 설계 데이터를 효율적으로 공유할 수 있도록 지원하여, 설계 작업을 정의, 실행, 관리하는 역할을 한다. 이러한 MDO 프레임웍은 설계 작업을 통합적으로 관리하고 자동화하여 설계 도구간의 데이터 전달과 변환에 소묘되는 설계자의 부담을 경감시키며 다분야 전문가가 참여하는 공통 작업 환경을 제공함으로써 설계 효율성을 증진시킨다. 본 논문에서는 이러한 효용을 달성하기 위한 MDO 프레임웍(framework)을 제시하고 프레임웍 설계의 논리적 근저와 타당성을 밝힌다. 본 논문에서 제안하는 다분야 통합 최적화를 위한 분산형 지능 시스템인 DisMDO는 사용자가 GUI를 동해서 편리하게 다분야통합최적화 문제를 해결할 수 있도록 지원하며, 제공되는 스크립트 언어를 동해서도 이를 정의할 수 있도록 지원하여 일괄처리도 가능하도록 한다. 또한, 집중화된 데이터베이스를 관리하여 다분야 전문가들이 공통의 데이터를 안전하게 공유할 수 있도록 지원하며, 외부에서 제공되는 해석 도구나 최적화 모듈을 손쉽게 프레임웍에 통합시킬 수 있도록 하는 인터페이스 제작기(factory) 기능을 제공한다.ackscattering spectroscopy, X-ray diffraction, secondary electron microscopy, atomic force microscoy, $\alpha$-step, Raman scattering spectroscopu, Fourier transform infrared spectroscopy 및 micro hardness tester를 이용하여 기판 bias 전압이 DLC 박막의 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 분석결과 본 연구에서 제작된 DLC 박막은 탄소와 수소만으로 구성되어 있으며, 비정질 상태임을 알 수 있었다. 기판 bias 전압의 증가에 따라 박막의 두께가 감소됨을 알 수 있었고, -150V에서는 박막이 거의 만들어지지 않았으며, -200V에서는 기판 표면이 식각되었다. 이것은 기판 bias 전압과 ECR 플라즈마에 의한 이온충돌 효과 때문으로 판단되며, 150V 이하에서는 증착되는 양보다 re-sputtering 되는 양이 더 많을 것으로 생각된다. 기판 bias 전압을 증가시킬수록 플라즈마에 의한 이온충돌 현상이 두드러져 탄소와 결합하고 있던 수소원자들이 떨어져 나가는 탈수소화 (dehydrogenation) 현상을 확인할 수 있었으며, 이것은 C-H 결합에너지가 C-C 결합이나 C=C 결합보다 약하여 수소 원자가 비교적 해리가 잘되므로 이러한 현상이 일어난다고 판단된다. 결합이 끊어진 탄소 원자들은 다른 탄소원자들과 결합하여 3차원적 cross-link를 형성시켜 나가면서 내부 압축응력을 증가시키는 것으로 알려져 있으며, hardness 시험 결과로 이것을 확인할 수 있었다. 그리고 표면거칠기는 기판 bias 전압을 증가시킬수록 더 smooth 해짐을 확인하였다.인하였다.을 알 수 있었다. 즉 계면에서의 반응에 의해 편석되는 Ga에 의해 박막의 strain이 이완되면, pinhole 등의 박막결함

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A Study DH the Identification Of Critical Intelligent Information Technologies and Application Areas in the Defence Side (국방부문 핵심지능정보기술 식별 및 활용방안 연구)

  • 김화수;이승구
    • Proceedings of the Korea Inteligent Information System Society Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.407-416
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    • 2000
  • 국방 부문에 종사하는 관리자들은 국방정보시스템 사업관리에 있어서 최신정보기술에 대한 기본적인 사항은 알고있어야 효율적이고 효과적이며 성공적인 사업관리를 진행할 수 있을 것이다. 국방 부문에 종사하는 관리자들이 저비용 고효율의 국방정보시스템을 건설하고 운영 유지관리 하기 위하여 알아야 할 핵심 및 최신정보기술은 크게 인공지능기술, 멀티미디어 정보화 기술, 가상현실 기술, 시뮬레이션 기술, 텔레프레즌스 기술, 나노테크놀로지 기술, 데이터베이스 기술, 병렬처리 기술, 로봇공학 기술, 소프트웨어 공학에 관련된 기술 등이 있다. 그러나 국방부문에 종사하는 정보통신 전문 인력을 제외한 관리자들이 국방관련 사업관리를 수행하면서 정보기술에 대한 이해 수준이 비교적 낮기 때문에 효율적으로 국방사업을 준비, 계획, 추진하기 어려운 실정이다. 따라서 국방부문에 종사하는 관리자들이 정보기술을 알기 쉽게 이해할 수 있도록 국방부문 핵심지능형정보기술 발전 및 군 활용방안을 이해하기 쉽도록 작성하며 효율적인 사업관리가 이루어질 수 있는 방안을 연구하였다. 본 논문은 국방부문핵심 지능정보기술 식별 및 활용방안을 연구하여 핵심적으로 식별된 사항들을 우리 국방부문의 $C^4$I(지휘, 통제, 통신, 컴퓨터시스템)시스템, 내장형 무기시스템, 각종 교육훈련 정보시스템, 자원관리 정보시스템 등에 어떻게 적용할 것이며 적용시 기대효과는 무엇인가를 제시토록 하여 국방부문에 종사하는 관리자들이 각종 국방사업을 조정, 통제, 확인, 감독, 준비/계획하면서 참고하여 저비용 고효율의 국방관련 각층 사업을 관리할 수 있는 능력을 배양시키도록 연구를 수행하였다. 국방관련 각종 사업을 관리할 수 있는 능력을 배양시키도록 연구를 수행하였다. 국방부문 핵심지능정보기술 발전 및 활용 방안에 포함될 주요 내용을 요약하여 제시하였다.의 경향성을 나타내는 오차 주기(error cyc1e)를 이용함으로써 고객들의 수요의 경향성을 좀 더 세밀한 부분까지 파악할 수 있게 해 준다.ction, secondary electron microscopy, atomic force microscoy, $\alpha$-step, Raman scattering spectroscopu, Fourier transform infrared spectroscopy 및 micro hardness tester를 이용하여 기판 bias 전압이 DLC 박막의 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 분석결과 본 연구에서 제작된 DLC 박막은 탄소와 수소만으로 구성되어 있으며, 비정질 상태임을 알 수 있었다. 기판 bias 전압의 증가에 따라 박막의 두께가 감소됨을 알 수 있었고, -150V에서는 박막이 거의 만들어지지 않았으며, -200V에서는 기판 표면이 식각되었다. 이것은 기판 bias 전압과 ECR 플라즈마에 의한 이온충돌 효과 때문으로 판단되며, 150V 이하에서는 증착되는 양보다 re-sputtering 되는 양이 더 많을 것으로 생각된다. 기판 bias 전압을 증가시킬수록 플라즈마에 의한 이온충돌 현상이 두드러져 탄소와 결합하고 있던 수소원자들이 떨어져 나가는 탈수소화 (dehydrogenation) 현상을 확인할 수 있었으며, 이것은 C-H 결합에너지가 C-C 결합이나 C=C 결합보다 약하여 수소 원자가 비교적 해리가 잘되므로 이러한 현상이 일어난다고 판단된다. 결합이 끊어진 탄소 원자들은 다른 탄소원자들과 결합하여 3차원적 cross-link를 형성시켜 나가면서 내부 압축응력을 증가시키는 것으로 알려져 있으며, hardness 시험 결과로 이것을 확인할 수 있었다. 그리고 표면거칠기는 기판 bias 전압을 증가시킬수록 더 smooth 해짐을 확인

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Effects of plasma processes on the surface of Si(100) (Si(100) 표면에 대한 plasma 처리 효과)

  • 조재원;이재열
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.8 no.1
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    • pp.20-25
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    • 1999
  • The effect of different plasma surface preparation and oxidation processes for the formation of $SiO_2-Si$(100) interfaces was studied using angle resolved uv-photoelectron spectroscopy. The surface preparation processes included ex situ preclean as well as in situ hydrogen plasma, which were compared to the processes of UHV annealing at high temperature. The spectral position of the oxide valence band features, with respect to the Fermi level. Were found to shift according to the different processes of surface preparation and oxidation. The shifts were analyzed in terms of band bending in the Si. Origins of the spectral shifts were considered to include defects at the $SiO_2Si$ interfaces and surface morphology(roughness) dependent on the surface preparation processes. From comparison of the ARUPS results of the various processes, it was concluded that the interface bonding of the silicon oxide-showed the lowest band bending.

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A Study on the Characteristics of Silicon Direct Bonding by Hydrogen Plasma Treatment (수소 플라즈마 처리에 의한 실리콘 직접접합 특성에 관한 연구)

  • Choe, U-Beom;Ju, Cheol-Min;Kim, Dong-Nam;Seong, Man-Yeong
    • The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers C
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    • v.49 no.7
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    • pp.424-432
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    • 2000
  • The plasma surface treatment, using hydrogen gas, of the silicon wafer was investigated as a pretreatment for the application to silicon-on-insulator (SOI) wafers using the silicon direct bonding technique. The chemical reactions of hydrogen plasma with surfaces were used for both the surface activation and the removal of surface contaminants. As a result of exposure of silicon wafer to the plasma, an active oxide layer was formed on the surface, which was rendered hydrophilic. The surface roughness and morphology were estimated as functions of plasma exposing time as well as of power. The surface became smoother with decreased incident hydrogen ion flux by reducing plasma exposing time and power. This process was very effective to reduce the carbon contaminants on the silicon surface, which was responsible for a high initial surface energy. The initial surface energy measured by the crack propagation method was 506 mJ/m2, which was up to about three times higher than that of a conventional RCA cleaning method.

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PL Study on ZnO Thin Films After H-plasma Treatment (수소 플라즈마 처리를 거친 ZnO 박막에 대한 PL 연구)

  • Cho, Jaewon;Rhee, Seuk Joo
    • Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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    • v.28 no.1
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    • pp.17-20
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    • 2015
  • The physical effects of H-plasma treatment on ZnO thin film have been studied using photoluminescence(PL) spectroscopy. Four characteristic peaks have been identified: (i) $D^0X$ peak (neutral donor-bound exciton), showing relatively small integrated intensity after H-plasma treatment, indicates that H-plasma passivates the neutral donors in ZnO at low temperatures. The rapid decrease in the integrated intensity of the peak as the temperature goes up is considered to be due to the ionization of neutral donors. (ii) H-related complex-bound exciton peak appears at the low temperatures (10 K~80 K) after H-plasma treatment, showing the same thermal evolution as $D^0X$ peak. (iii) FX (free exciton) peak starts to show up at 60 K and grows more and more as the temperature goes up, which is considered to be related to the increase in free electron concentration in the film. (iv) violet band is intensified after H-plasma, which means more defects and impurities are generated by H-plasma process.

Sensing Properties of Hydrogen Gas for the MWCNT Thin Film Sprayed on the Glass Substrate Cured with Plasma and Nitrocellulose (플라즈마 및 니트로셀롤로우스로 처리된 유리기판을 사용한 MWCNT 스프레이 박막의 수소가스 검출특성)

  • Jang, Kyung-Uk
    • Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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    • v.24 no.4
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    • pp.290-296
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    • 2011
  • Carbon nanotubes (CNTs) have excellent electrical, chemical stability, mechanical and thermal properties. In this paper, networks of Multi-walled carbon nanotube (MWCNT) materials were investigated as a resistive gas sensors for the $H_2$ gas detection. Sensor films were fabricated by the air spray method using the multi-walled CNTs dispersion solution on the glass substrates cured with plasma and nitrocellulose. Sensors were characterized by the resistance measurements in the self-fabricated oven in order to find the optimum detection properties for the hydrogen gas molecular. The sensitivity and the linearity of the MWVNT sensors using the glass substrate cured with plasma for the $H_2$ gas concentration of 0.06~0.6 ppm are 0.013~0.097%/sec and 0.131~0.959%FS, respectively. The MWCNT film was excellent in the response for the hydrogen gas moleculars and its reaction speed was very fast, which could be using as hydrogen gas sensor. The resistance of the fabricated sensors decreases when the sensors are exposed to $H_2$ gas.