• Korean Journal of Metals and Materials
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• v.49 no.11
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• pp.845-852
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• 2011

The Spark Plasma Sintering(SPS) method offers a means of fabricating a sintered-body having high density without grain growth through short sintering time and a one-step process. A titanium compact having high density and purity was fabricated by the SPS process. It can be used to fabricate a Ti sputtering target with controlled parameters such as sintering temperature, heating rate, and pressure to establish the optimized processing conditions. The compact/target(?) has a diameter of ${\Phi}150{\times}6.35mm$. The density, purity, phase transformation, and microstructure of the Ti compact were analyzed by Archimedes, ICP, XRD and FE-SEM. A Ti thin-film fabricated on a $Si/SiO_2$ substrate by a sputtering device (SRN-100) was analyzed by XRD, TEM, and SIMS. Density and grain size were up to 99% and below $40{\mu}m$, respectively. The specific resistivity of the optimized Ti target was $8.63{\times}10^{-6}{\Omega}{\cdot}cm$.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.358-358
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• 2014

인간과 기기간의 상호작용 심화에 의하여 모든 기기의 지능화, 첨단화 등이 요구됨에 따라 정보 기술 및 디스플레이 기술의 개발이 활발히 이루어지고 있는 가운데 투명 전자 소자에 대한 연구가 급증하고 있다. 산화물 반도체는 가시광 영역에서 투명하고, 비정질 반도체에 비하여 이동도가 100 배 이상 크고, 결정화 공정을 거친 폴리 실리콘과 비슷한 값을 가지거나 조금 낮으며 유연한 소자에도 쉽게 적용이 가능하다는 장점을 가지고 있어 투명 전자 소자 제작시에 주로 이용되는 물질이다. 대부분의 산화물 반도체 박막 증착 방법은 스퍼터링 방법이나 유기금속 화학증착법과 같은 방법으로 막을 형성하는데 이러한 증착 방법들은 고품질의 박막을 성장시킬 수 있다는 장점이 있으나 고가의 진공장비 및 부대 시설이 이용되고 이로 인한 제조비용의 상승이 되고, 기판 선택에 제약이 있는 단점이 있다. 따라서, 이러한 문제점을 개선하기 위하여 고가의 진공 장비가 필요 없이 스핀 코팅 방법이나 딥핑 방법 등에 의하여 공정 단계의 간소화, 높은 균일성, 기판 종류에 상관없는 소자의 대면적화가 가능한 용액 공정 기술이 각광을 받고 있다. 그러나 용액 공정 기반의 박막을 형성하기 위해서는 비교적 높은 공정온도 혹은 압력 등의 외부 에너지를 필요로 하므로 열에 약한 유리 기판이나 유연한 기판에 적용하기가 어렵다. 최근 이러한 문제점을 해결하기 위하여 높은 온도의 열처리(thermal annealing) 를 대신 할 수 있는 microwave irradiation (MWI)에 대한 연구가 보고되고 있다. MWI는 $100^{\circ}C$ 이하에서의 저온 공정이 가능하여 높은 공정 온도에 대한 문제점을 해결할 뿐만 아니라 열처리 방향을 선택적으로 할 수 있다는 장점을 가지고 있어 현재 투명 디스플레이 분야에서 주로 이용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 HfOx 기반의 metal-oxide-semiconductor (MOS) capacitor를 제작하여 MWI에 따른 전기적 특성을 평가하였다. MWI는 금속의 증착 전과 후, 그리고 시간에 따른 조건을 적용하였으며 최적화된 조건의 MWI은 일반적인 퍼니스 장비에서의 높은 온도 열처리에 준하는 우수한 전기적 특성을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.431.1-431.1
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• 2014

최근, 높은 캐리어 이동도와 유연성, 투명성의 우수한 전기적 기계적 특성을 갖는 그래핀에 관한 연구가 활발해지고 있으며 이를 기반으로 한 그래핀 field effect transistor (FET) 센서 응용 또한 관심이 커지고 있다. 작은 소자 크기, 견고한 구조, 빠른 응답속도와 CMOS 공정과의 호환성이 좋은 FET 기반의 센서의 감지 특성은 주로 전해질과 직접 접촉하는 게이트 절연체의 고유 특성에 의해 결정된다. 이러한 게이트 절연체는 일반적으로 스퍼터링, atomic layer deposition (ALD), plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) 등의 진공 방법에 의해 형성되며, 이 공정 기술은 고가의 장비, 긴 공정 시간과 높은 제조비용이 요구된다. 더욱이, 위의 방식들은 소자 제작 동안에 플라즈마 발생 또는 열처리를 필요로 하게 되며 이는 그래핀 기반의 소자의 제작에 있어 큰 손상을 발생시키게 된다. 이러한 이유로 인해, 그래핀 FET 센서의 게이트 절연체의 형성에 있어 진공 증착 기술은 적절하지 않다. 본 연구에서는, 진공 증착 기술의 문제점을 극복하기 위해 sol-gel 방식을 통한 Al2O3 게이트 절연체를 갖는 그래핀 FET 센서를 제작하였다. Sol-gel 방식은 적은 비용, 공정의 단순화, 높은 처리량 뿐 아니라 소자의 대면적화 제작에 유리하다는 장점을 가지며, 또한 게이트 절연체를 증착함에 있어서 플라즈마가 발생하지 않기 때문에 그래핀 FET 제작에 쉽게 적용될 수 있다. 특히, 게이트 절연체 중 Al2O3은 우수한 화학적 안정성과 감지 특성으로 인해 본 실험에 사용하였다. 결론적으로, sol-gel 방식을 통한 Al2O3 게이트 절연체를 갖는 그래핀 FET 센서는 우수한 전기적 특성과 감지 특성 측면에서 매우 전망적이다.

• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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• v.12 no.1
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• pp.245-248
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• 2012

In this paper, the optimized growing conditions of PZT thin films on low temperature co-fired ceramics (LTCC) substrates are studied. The LTCC technology is an emerging one in the fields of mesoscale (from 10 um to several hundred um) sensor and actuator against silicon based technology due to low cost, high yield, easy manufacturing of 3 dimensional structure, etc. The LTCC substrates with thickness of 400 um are fabricated by laminating 100 um green sheets using commercial power (NEG, MLS 22C). The Pt/Ti bottom electrodes are deposited on the LTCC substrates, then the growing conditions of PZT thin films using rf magnetron sputtering method are studied. The growing conditions are tested under various rf power and gas ratio of oxygen to argon. And the crystallization and ingredient of PZT films are analyzed by X-ray diffraction method (XRD) and energy dispersive spectroscopy (EDS). The optimized growing conditions of PZT thin films are rf power of 125W, Ar/O2 gas ratio of 15:5.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.254.1-254.1
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• 2013

현재의 나노기술 및 부품은 나노미터 이하의 초고분해능을 요구하면서도 나노미터 이하의 정확도로 가공할 수 있는 기술을 요구하고 있다. 이온현미경은 위 두 요구조건을 만족하는 차세대 현미경으로써 초고분해능 이미징과 함께 기존의 갈륨이온을 사용하는 집속이온빔 장치보다 네온가스등을 이용하여 더 정밀하게 에칭 및 스퍼터링을 할 수 있다. 이온현미경은 전자현미경에 비해 더 깊은 초점심도를 갖으며, 색수차와 구면수차에 비교적 둔감하고 전자에 비해 무거운 이온의 무게 때문에 짧은 파장을 갖는 특징을 가지고 있다. 이와 같은 특징을 이용하면 전자현미경과 다른 여러 특징과 장점을 갖는 고분해능의 현미경을 제작할 수 있다. 이와 같이 차세대 현미경으로 주목받는 이온현미경의 중요한 부분인 이온총은 현재 가스장 이온 소스 방법으로 대부분 개발되고 있다. 가스장 이온 소스는 1950년대에 E. W. Muller에 의해 개발된 전계 이온 현미경(Field Ion Microscope)에서 응용된 방법으로 뾰족한 탐침에서의 가스 이온화를 기반으로 한다. 가장 보편적으로 사용되는 재질은 텅스텐으로 수십 nm 정도의 곡률 반경을 갖도록 제작하고 초고진공에 설치하여 강한 양전압을 인가함과 동시에 가스를 팁 주변에 넣어주면 팁표면에서 이온빔이 발생하게 된다. 본 연구에서는 위와 같이 차세대 나노장비로써 주목받는 이온현미경의 특징에 대해 소개하고, 특히 이온현미경의 이온총 원천기술 개발을 위해 연구하고 있는 가스장 이온 소스의 특성에 대해 소개한다. 수소, 네온, 헬륨의 전계 이온현미경과 함께 생성된 이온빔의 안정도 및 각전류 밀도를 계산하여 실제 이온총으로의 적용 가능성에 대해 보여준다.

• Journal of IKEEE
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• v.22 no.4
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• pp.1056-1061
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• 2018

In this study, we propose the structure of color glass for BIPV (Building Integrated Photovoltaic System) and develop process technology to realize it. It was verified through computer simulation based on wave optics that two different kinds of metal oxide thin films with different refractive indices could be integrated to realize different colors with good transmittance. To fabricate the structure, we used RF Magnetron deposition method to achieve the target thickness uniformly. The optical analysis of the samples was carried our by comparing with the results of computer simulations and it was found that this technique can be stably implemented on lab scale. The stability test over weeks was confirmed at room temperature. This method is expected to be very useful in BIPV buildings.

• Korean Journal of Metals and Materials
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• v.49 no.6
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• pp.493-497
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• 2011

The basic properties and electrical characteristics of sputtering films deposited with a commercial cast target and spark plasma sintering (SPS) were compared and analyzed. The results, revealed that, the Al film prepared by heating at $60^{\circ}C/min$ (SPS process) showed a specific resistance similar to the commercial cast Al film. In addition, the results of XRD, SIMS and TEM, showed that there was not much difference in the crystal structure and impurities between the two films. Consequently, the SPS Al target was found to have properties quite similar to the commercial one and it is expected to be applied in future research to the metal wiring material for semiconductor/display devices.

• Membrane Journal
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• v.34 no.2
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• pp.140-145
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• 2024

In modern times, when a change in the energy paradigm is required, hydrogen is an attractive energy source. Among these hydrogen purification technologies, technology using a membrane is attracted attention as a technology that can purify high purity hydrogen at low cost. However, palladium(Pd), which is mostly used because of its excellent hydrogen separation performance, is very expensive, so a replacement material is needed. In this study, a alloy membrane was manufactured from an alloy of niobium (Nb), which has high hydrogen permeability but is weak to hydrogen embrittlement, and nickel (Ni) and zirconium (Zr), which have low hydrogen permeability but are highly durable. Hydrogen permeation characteristics were confirmed under conditions of 350~450 ℃ at 1 to 4 bar. The maximum hydrogen permeation flux was 0.69 ml/cm²/min for the Ni₄₈Nb₃₂Zr₂₀ alloy membrane without Pd coating, and 13.05 ml/cm²/min for the Pd coated alloy membrane.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.20 no.6
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• pp.80-85
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• 2019

Vanadium dioxide is a well-known metal-insulator phase transition material. Lots of researches of vanadium redox flow batteries have been researched as large scale energy storage system. In this study, vanadium oxide($VO_x$) thin films were applied to cathode for lithium ion battery. The $VO_x$ thin films were deposited on Si substrate($SiO_2$ layer of 300 nm thickness was formed on Si wafer via thermal oxidation process), quartz substrate by RF magnetron sputter system for 60 minutes at $500^{\circ}C$ with different RF powers. The surface morphology of as-deposited $VO_x$ thin films was characterized by field-emission scanning electron microscopy. The crystallographic property was confirmed by Raman spectroscopy. The optical properties were characterized by UV-visible spectrophotometer. The coin cell lithium-ion battery of CR2032 was fabricated with cathode material of $VO_x$ thin films on Cu foil. Electrochemical property of the coin cell was investigated by electrochemical analyzer. As the results, as increased of RF power, grain size of as-deposited $VO_x$ thin films was increased. As-deposited thin films exhibit $VO_2$ phase with RF power of 200 W above. The transmittance of as-deposited $VO_x$ films exhibits different values for different crystalline phase. The cyclic performance of $VO_x$ films exhibits higher values for large surface area and mixed crystalline phase.

• Clean Technology
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• v.7 no.3
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• pp.203-214
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• 2001

A silicon oxide cleaning characteristic and its mechanism were studied in RF plasma cleaning system with various gases such as $CHF_3$, $CF_4$, Argon, oxygen and mixing gas. The experimental parameters - working pressure (100 mTorr), RF power (300 W, 500 W), electrode distance (5cm, 8cm, 11.5cm), cleaning time (90, 180 seconds), gas flow (50 sccm) were fixed to compare cleaning efficiency by gas types. The results were as follows. First, the argon plasma is retaining only physical sputtering effect and etch rate was low. Second, the oxygen plasma showed good cleaning efficiency in electrode distace of 5cm, 300W, 180secs, but surface roughness increased. Third, $CF_4$ Plasma could get the best cleaning efficiency. Fourth, $CHF_3$ plasma could know that addition gas that can lower the CFx/F ratio need. We could not get good cleaning efficiency in case of added argon to $CHF_3$. But, we could get good cleaning efficiency in case added oxygen.