• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.148-148
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• 2000

지금까지 반도체 표면에 대한 연구는 주로 (1000, (111) 표면 등 낮은 밀러 지표를 가진 표면에 대해 이루어져 왔다. 이에 반해 밀러 지표가 높은 Si 면은 불안정하고, 가열하면 다른 표면, 즉 지표가 낮은 면으로 재배열하는 경향이 있는 것으로 알려져 있는데 아직 이들 높은 밀러 지표를 가진 표면에 대한 연구는 미미한 상태이다. 그러나, Si(113)면은 밀러 지표가 높으면서도 안정하기 때문에 Si(113)의 구조를 정확하게 알 수 있다면 밀러 지표가 낮은 Si 표면이 안정한 이유를 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 연구에서는 TOF-CAICISS 장치(Time of Flight - CoAxial Impact Collision Ion Scattering Spectroscopy) 장비와 RHEED(Reflection High Energy Electron Diffrction)를 이용하여 Si(113) 표면의 구조와 Si(113) 표면의 온도에 따른 구조 변화를 관찰하였다. TOF-CAICISS 실험결과를 보면 (3$\times$2)에서 (3$\times$1)으로 상변환하면서 Si(113) 표면에 오각형을 이루는 dimer 원자들과 adatom 원자들간의 높이차가 작아짐을 알 수 있다. RHEED 실험결과와 전산 모사 결과로부터 상온에서 Si(113)(3$\times$2) 구조를 가지다가 45$0^{\circ}C$~50$0^{\circ}C$에서 Si(113) (3$\times$1) 구조로 상변환한다는 것을 알 수 있다. 그러나, 아직 상전이 메카니즘은 명확하게 밝혀지지 않았다. 실험결과를 전산 모사와 비교함으로써 Si(113) 표면에 [33]방향으로 이온빔을 입사시켰을 경우 dabrowski 모델과 Ranke AI 모델이 적합하지 않다는 것을 알 수 있다./TEX>, shower head의 온도는 $65^{\circ}C$로 설정하였다. 증착된 Cu 박막은 SEM, XRD, AFM를 통해 제작된 박막의 특성을 비교.분석하였다. 초기 plasma 처리를 한 경우에는 그림 1에서와 같이 현저히 증가한 초기 구리 입자들이 관측되었으며, 이는 도상 표면에 활성화된 catalytic site의 증가에 기인한다고 보여진다. 이러한 특성은 Cu films의 성장률을 향상시키고, 또한 voids를 줄여 전기적 성질 및 surface morphology를 향상시키는 것으로 나타났다. 결과 필름의 잔류 응력과 biaxial elastic modulus는 필름의 두께가 감소함에 따라 감소하는 경향을 나타냈으며, 같은 두께의 필름인 경우, 식각 깊이에 따른 biaxial elastic modulus 의 변화를 통해 최적의 식각 깊이를 알 수 있었다.도의 값을 나타내었으며 X-선 회절 data로부터 분석한 박막의 변형은 증온도에 따라 7.2%에서 0.04%로 감소하였고 이 이경향은 유전손실은 감소경향과 일치하였다.는 현저하게 향상되었다. 그 원인은 SB power의 인가에 의해 활성화된 precursor 분자들이 큰 에너지를 가지고 기판에 유입되어 치밀한 박막이 형성되었기 때문으로 사료된다.을수 있었다.보았다.다.다양한 기능을 가진 신소재 제조에 있다. 또한 경제적인 측면에서도 고부가 가치의 제품 개발에 따른 새로운 수요 창출과 수익률 향상, 기존의 기능성 안료를 나노(nano)화하여 나노 입자를 제조, 기존의 기능성 안료에 대한 비용 절감 효과등을 유도 할 수 있다. 역시 기술적인 측면에서도 특수소재 개발에 있어 최적의 나노 입자 제어기술 개발 및 나노입자를 기능성 소재로 사용하여 새로운 제품의 제조와 고압 기상 분사기술의 최적화에 의한 기능성 나노 입자 제조 기술을 확립하고 2차 오염 발생원인 유기계 항균제를 무기계 항균제로 대체할 수 있다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.33 no.6
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• pp.624-629
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• 2022

Formaldehyde is an indoor pollutant that is harmful to humans, such as causing respiratory and skin diseases. Nitrogen plasma treatment was performed to introduce nitrogen groups on the surface of the activated carbon fibers (ACFs), and the adsorption characteristics of formaldehyde for the surface-modified ACFs were considered. As the nitrogen gas flow rate increased, the content of nitrogen functional groups introduced to the surface of the ACFs increased by about 7%, and the ratio of nitrogen functional groups to each type present was similar. Ultramicropores increased on the ACFs surface due to the etching effect of plasma treatment. The adsorption efficiency of formaldehyde on the modified ACFs surface was also enhanced. However, under the nitrogen flow rate of 120 sccm or more, the surface of the ACFs was excessively etched, and the specific surface area and the formaldehyde adsorption capacity decreased. Therefore, the content of the nitrogen groups is the main factor in the adsorption of formaldehyde on the nitrogen plasma-treated ACFs, but it can be found that the adsorption efficiency of formaldehyde is improved when the ACFs have a suitable pore structure.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.33 no.4
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• pp.153-157
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• 2023

In order to manufacture a semiconductor circuit, etching, cleaning, and deposition processes are repeated. During these processes, the inside of the processing chamber is exposed to corrosive plasma. Therefore, the coating of the inner wall of the semiconductor equipment with a plasma-resistant material has been attempted to minimize the etching of the coating and particle contaminant generation. In this study, we mixed AlF₃ powder with the solid-state reacted yttrium oxyfluoride (YOF) in order to increase plasma-etching resistance of the plasma spray coated YOF layer. Effects of the mixing ratio of AlF₃ with YOF powder on crystal structure, microstructure and chemical composition were investigated using XRD and FE-SEM. The plasma-etching ratios of the plasma-spray coated layers were calculated and correlation with AlF₃ mixing ratio was analyzed.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.5 no.2
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• pp.169-177
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• 1995

The diffusion barrier property of 100-nm-thick titanium nitride (TiN) film between Cu and Si was investigated using sheet resistance measurements, etch-pit observation, x-ray diffractometry, Auger electron spectroscopy, and transmission electron microscopy. The TiN barrier fails due to the formation of crystalline defects (dislocations) and precipitates (presumably Cu-silicides) in the Si substrate which result from the predominant in-diffusion of Cu through the TiN layer. In contrast with the case of Al, it is identified that the TiN barrier fails only the in-diffusion of Cu because there is no indication of Si pits in the Si substrate. In addition, it appears that the stuffing of TiN does not improve the diffusion barrier property in the Cu/TiN/Si structure. This indicates that in the case of Al, the chemical effect that impedes the diffusion of Al by the reaction of Al with $TiO_{2}$ which is present in the grain boundaries of TIN is very improtant. On the while, in the case of Cu, there is no chemical effect because Cu oxides, such as $Cu_{2}O$ or CuO, is thermodynamically unstable in comparison with $TiO_{2}$. For this reason, it is considered that the effect of stuffing of TiN on the diffusion barrier property is not significant in the Cu/ TiN/Si structure.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.3 no.4
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• pp.403-409
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• 1993

In this paper, an $NH_3$, added during dry oxidation and annealing m Si( 111) is clarified effect ive to suppress or remove defects. Annealing effects in $N_2$ and $NH_3/N_2$ ambient are estimated with dry $O_2$ and $NH_4$ oxidation($NH_3$ added in dry $O_2$ oxidation) method. C;em'rated defects in dry $O_2$ oxidation are lengthened according to oxidation time. but any defects in $NH_3$ oxidation are not found. Dry oxidation, after $NH_3$ oxidation as an initial oxidation. lias the defect -removing effect at the interface of Si -$SiO_2$. After dry or $NH_3$. oxidation. the annealmg 7.5% $NH_3/N_2$ ambient brings out gettering effect of OSF. The annealing in 7.5% $NH_3/N_2$ ambient for NI L oxidation method decreaSE,s $NH_3$ length of OSF about 20 % compared with dry oxidation method. Tlw feature of OSF is pit type, the gettering is directed to (011) plane for (111) plane. and OSFs are etched following to 110) directIon.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.439-439
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• 2012

태양광 발전은 발전 셀의 특성상 태양광의 일사량, 태양과 셀 단면이 이루는 각도에 따라서 발전량의 차이를 가져온다. 실리콘 태양전지의 전면 texturing은 입사광의 반사율을 크게 감소시키고, 태양전지 내에서 빛의 통과길이를 증가시켜 태양전지 내의 흡수하는 빛의 양을 증가 시키는 역할을 한다. 따라서 전면 texturing은 단락전류를 증대시키는 효과를 가지고 온다. 일반적으로 texturing은 alkaline etching (WET) 공정과 reactive ion etching (RIE) 공정이 사용된다. 그리고 다결정 실리콘 태양전지의 경우에는 재료의 결정방향에 따라 식각이 되어지는 WET 공정의 경우 texturing 모양을 제어할 수 없어 효과적이지 못하는 결과를 가지고 온다. 본 연구에서는 Electroluminescence을 측정하여 RIE, WET 공정을 사용하여 만든 texturing 구조의 다결정 태양전지의 Microcrack 및 Defect, Electrode Failure, Hot spot등을 검출하였으며, ${\mu}$-PCD 측정 결과와 비교 분석하여 Micro carrier life time을 유추하여 계산하였다. 또한 반사율을 측정해본 결과 WET 공정 대비 RIE의 경우 단파장영역에서 반사율이 크게 감소하여, 상대적으로 높은 External quantum efficiency (EQE)가 측정되었다. 이는 Jsc를 증가시켜, 태양전지의 효율이 증가되는 결과를 얻을 수 있었다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.10 no.1
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• pp.27-30
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• 2001

Electromigration Phenomena in Al-1%Si thin film interconnections under DC and PDC conditions were investigated. Thin film interconnections with $SiO_2$ and PSG/$SiO_2$ dielectric passivation layer were formed by a standard photolithography process method and test line lengths were 100, 400, 800, 1200, and 1600 $\mu\textrm{m}$. The current density of $1.19\times10^7\textrm{A/cm}^2$ was stressed in Al-1%Si thin film interconnections under DC condition. The current density of $1.19\times10^7\textrm{A/cm}^2$ was also applied under PDC condition at the frequency of 1 Hz with the duty factor of 0.5. The electromigration resistance of PSG/SiO2 dielectric passivation test line was stronger than $SiO_2$ dielectric passivation test line. The lifetime under PDC was 2-4 times longer than DC condition. As the thin film interconnection line increased, the lifetime decreased and saturated over the critical length. Failure patterns by an electromigration were dominated by void-induced electrical open and hillock-induced electrical short.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.18 no.3
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• pp.208-212
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• 2009

The optical characterization of self-assembled InAs/AlAs quantum dots(QD) grown by MBE were investigated using photoreflectance spectroscopy. The intensities of the signals of the GaAs buffer and wetting layer(WL) changed with the width of the WL layer. The PR spectrum for the sample, in which QDs layer were etched off at room temperature, indicated that the broadened signal ranging $1.1{\sim}1.4\;eV$ was originated from InAs QDs and WL. The intensities of signals of GaAs buffer and the WL changed with the WL width. A red shift of the PR peak of WL are observed when the annealing temperatures range from $450^{\circ}C$ to $750^{\circ}C$, which indicates that the interdiffusion between dots and capping layer is caused by improvement in size uniformity of QDs.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.28 no.5
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• pp.421-426
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• 2008

The magnetic bio-sensor used the PHR (planar hall resistance) effect generated by the free layer in spin-valve giant magnetoresistance structure of Ta/NiFe/CoFe/Cu/NiFe/IrMn/Ta. The PHR element with micrometer size was fabricated through the photolithograph and dry etching process. The PHR signal with magnetic field was measured under the conditions of with and without single magnetic bead. A single magnetic bead of diameter $2.8\;{\mu}m$ was successfully detected using the PHR sensor. Therefore, the high resolution PHR sensor can be applied to bio-sensor application utilizing the output voltage variation of the PHR signals in the presence and absence of a single magnetic bead.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.36.2-36.2
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• 2011

최근 나노기술의 비약적인 발전을 바탕으로 그 동안 구현이 쉽지 않았던 마이크로-나노 단위의 생체모사(biomimetics) 기술이 큰 각광을 받고 있다. 그 중에서도 특히 연잎 효과(lotus-effect)로 대표되는 접촉각 $150^{\circ}$ 이상의 초소수성(superhydrophobicity) 표면 구현은 생물, 화학, 물질 등의 다양한 분야에 있어 큰 사용가치를 가지기 때문에 연구가 전세계적으로 활발히 진행되고 있다. 초소수성을 가지는 표면을 구현하기 위해서는 표면의 화학적인 조성을 변화시켜 표면의 거칠기를 증대시키는 방법과 표면에너지를 낮추는 방법으로 구분될 수 있으며, 이를 위해 표면에 나노구조체를 형성시켜 표면 거칠기를 증대시키는 방법과 silane 계열의 자가-형성 단일막(Self-assembled monolayer)을 코팅하여 표면에너지를 낮추는 방법이 사용되어 왔다. 그러나 표면에 나노구조체를 형성시키는 과정에서 비싼 공정 비용이 발생하며, 대면적 구현이 쉽지 않다는 단점이 있으며, silane 계열의 자가-형성 단일막의 경우에는 제거가 쉽지 않아 추후 다양한 소자에의 적용이 어렵다는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 무전해 식각법(Aqueous Electroless Etching)을 이용하여 대면적으로 합성시킨 실리콘 나노와이어의 표면 산소 흡착 처리를 통해 $156^{\circ}$ 이상의 초소수성 표면을 구현하였다. 액상 기반으로 형성된 실리콘 나노와이어의 표면은 열처리 공정을 통해 OH-기에서 O-기로 치환되어 낮은 표면에너지를 가지게 되며, 낮아진 표면에너지와 산화과정에서 증대된 표면 거칠기를 통해 Wenzel-state의 초소수성 표면 성질을 보였다. 변화된 나노와이어의 표면 거칠기는 주사전자현미경 (FE-SEM)과 주사투과현미경 (HR-TEM)을 통해 관찰되었다. 또한, 나노와이어의 길이와 열처리 공정 조건에 따라 나노와이어의 표면을 접촉각 $0^{\circ}$의 초친수성(superhydrophilicity) 특성부터 접촉각 $150^{\circ}$ 이상의 초소수성 특성까지 변화시킬 수 있었으며, 나노와이어의 길이에 따라 표면 난반사율을 조절하여 90% 이상의 매우 높은 흡수율을 가지는 나노와이어 표면을 구현할 수 있었다. 이러한 산소 흡착법을 이용한 초소수성 표면 구현은 기존 자가-형성 단일막 코팅을 이용한 방법에 비해 소자 제작 및 활용에 있어 매우 유리하며, 바이오칩, 수광소자 등의 다양한 응용 분야에 적용 가능할 것으로 예상된다.