• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.460-460
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• 2010

단결정 수정은 높은 자외선(UV) 투과성, 화학정 내성, 압전성 등의 특성을 가지고 있으며, 이로 인해 UV 나노임프린트 리소그래피의 스탬프, 광학 리소그래피의 마스크, MEMS 능동소자 등의 다양한 분야에 응용되고 있다. 단결정 수정의 응용분야를 넓히기 위해서 수정과 수정을 접합하는 것은 매우 유용하다. 수정과 수정의 접합은 무결정 유리, 금속등의 중간층을 이용한 접합이 소개되었으나, 접합 시 접합 계면의 평평도가 낮아 지거나, 중간 금속층의 내화학성이 낮은 단점이 있다[1,2]. 이를 극복하기 위해 중간층을 사용하지 않고, 습식 화학적 에칭을 통한 수정-수정의 직접 접합 방법이 소개되었다[3]. 이 방법은 UV 투과성과 내화학성이 높은 접합을 형성할 수 있으나 500도씨 이상의 고온의 어닐링이 필요한 단점이 있다. 본 연구에서는 플라즈마를 이용하여 저온(200도씨)에서 수정-수정의 직접 접합을 형성하였다. 플라즈마 처리를 통해 수정-수정 직접 접합의 접합 강도가 향상되는 것을 확인하였다. 플라즈마 시간과 수정의 표면 거칠기가 접합 강도에 미치는 영향을 분석하였다. 이 방법을 이용하여 나노 임프린트 리소그래피용 스탬프를 제작하였으며, 성공적으로 나노임프린트를 수행하였다. 이 방법은 MEMS 능동 소자 제작, UV 나노임프린트 리소그래피 스탬프 등 다층 수정구조 제작에 등에 응용될 것으로 기대된다.

• Korean Journal of Crystallography
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• v.4 no.2
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• pp.74-85
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• 1993

Single crystals of LiNbO3 have found extensive application in electro-optic and nonlinear optic devices. However, laser-induced refartive index inhomogeneities, which have been labeled opical damage impose limits on device optical damage in LiNbO3 is imporved if more than 4.5 rml% MgO is added to the melt The laser damage thrueshold increased as much as 100 times better then that of undoped crystals. The MgO doped cystal has thus been urterlsiv81y studied since then. In the study, Mgo:LiNbOs(MLA) single crystals dopsd with 0, 2.5, 5.0, 7.5, 10.0 mol% MgO have been grown by the czocrualski technique. The metls were prepared in the platinum crluible and 15∼20mm diameter crystals were grown with a length of 20∼30mm in a resitance heater. The growth rate was 2.5mm/hr, the rotation speed 15rpn. Before sawing MLN single crystals were annealed for 24 hours under atmosphere at a temperature of 1080℃. After sawing, we have found an annual ring cross section of MNA crystals only in the direction of perpendicilar to the c-axis. Nonuniform dispusion of MgO was pointed out that the cuties of the state of oxide were strongly affected by oxygen partial pressure in.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2005.06a
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• pp.625-628
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• 2005

For precise micro-grooving and surface machining, ultrasonic cyclic elliptical cutting is proposed using two parallel piezoelectric actuators. The piezoelectric actuators are energized by sinusoidal voltages of varying phase which is essenstial to generating elliptical cutting. Experimental setup is composed of ultrasonic motor, single crystal diamond cutting tool, and precise motorized xyz stage. It is confirmed experimentally that the cutting performance, in terms of the cutting force, the burr formation, and the discontinuous chip formation is improved remarkably by applying ultrasonic elliptical vibration cutting.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.26 no.4
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• pp.69-74
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• 2019

The influence of measuring fixtures on the measurement of dielectric and piezoelectric properties of PMN-PT single crystal specimens was investigated. As the pressure of the jig pin which applied the AC electrical signal to the sample decreased, the lower resonance resistance was measured and the higher mechanical quality factor was calculated. The mechanical quality factor was 418 when the spring tension of the jig pin was 20grf, and the value of the quality factor was reduced by half when the spring tension was 200grf. The 4-probe fixture method is unsuitable for measuring piezoelectric properties, but it was suitable for the measurement of dielectric loss. In order to accurately evaluate the piezoelectric properties of PMN-PT, it is necessary to lower the spring tension of the jig pin as much as possible.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2003.08a
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• pp.39-39
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• 2003

텅스텐브론즈 세라믹스의 결정구조는 산소 팔면체를 뼈대로 각각 다른 형태의 A, C, B 양이온 자리로 이루어져 있다. A, C의 양이온 자리는 알카리 이온 또는 알카리 토금속 이온으로 채워지며, B 자리는 Nb 또는 Ta 이온으로 채워지게 된다. 이 중 A와 C 자리가 채워지는 정도로 unfilled, filled, completely filled 텅스텐브론즈로 나누어지게 된다. completely filled 텅스텐브론즈의 대표적인 물질인 $K_3Li_2Nb_5O_{15}$(KLN)는 전광특성, 비선형 광학특성으로 인하여 다양한 광소자로의 응용과 압전 특성, 초전 특성을 이용한 압전 소자로의 응용이 가능한 재료로 보고되고 있다. 하지만 이러한 꽉 찬 결정구조로 인하여 KLN의 경우 한정된 고용영역을 가지고 있어 물리적 성질의 변화가 제한되어 있는데, 이를 극복하기 위한 여러 가지 시도가 있었다. 이 중 A 자리와 C 자리를 치환하는 연구는 많이 알려져 있으나 치환시 빈 자리를 수반하는 경우가 대부분이다. 반면, B 자리를 치환하는 연구는 Nb를 Ta로 치환하는 경우가 알려져 있는데 이 경우 결정내에 빈자리가 생성되지 않는다. 이들 연구는 모두 단결정의 경우에 국한되어 있으며 단결정 제조시에는 조성을 정확히 조정하기 어렵고, 냉각시 crack이 발생하는 등의 문제를 가지고 있어 그 응용이 제한되고 있다. 따라서 본 연구에서는 KLN 다결정 세라믹스에서 Nb를 Ta으로 치환하여 치환에 따른 상변화와 치밀화 거동, 그리고 이에 따른 전기적 특성을 조사하여 이들 간의 상관관계를 조사하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.56-56
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• 2003

최근 정보통신 분야의 급격한 발달로 인하여 무선통신에 사용되는 주파수 영역 또한 계속 높아짐에 따라 대역통과 필터 소자의 삽입 손실, 소비 전력, 크기, MMIC화에 대한 많은 연구가 진행되고 있다 압전 현상을 이용한 박막형 공진기가 이러한 요구를 충족시키고, 현재의 SAW filter를 대체할 소자로 떠오르고 있다. 본 실험에서는 단결정 미세 구조를 만들 수 있고, 압전 효과 또한 우수하며, Surface Micromachining보다 비교적 제조 공정이 간단하고 선택적 에칭이 가능한 Bulk Micromachining을 이용하여 Si$_3$N$_4$ Membrane을 이용한 중심주파수 5.2GHz인 두께 진동모드 Film Bulk Acoustic Wave Resonator(FBAR)를 제작하고 공진기의 고주파 특성을 평가하였다. Membrane구조 형성을 위해 Backside면인 Si$_3$N$_4$, Si은 RIE(Reactive Ion Etching)와 선택적 에칭용액인 KOH로 각각 에칭하여 Membrane을 갖는 구조로 중심주파수 5.2GHz인 두께 진동모드 FBAR를 설계 및 제조하였다. 체적 탄성파 공진 현상은 r.f Magnetron Sputtering법으로 증착한 AIN 압전박막과 Mo전극으로부터 발생 가능하였다. 본 연구에서는 0.9$\mu\textrm{m}$-Si$_3$N$_4$ Membrane을 이용해 FBAR를 제작/평가하고, RIE을 통해 Membrane을 제거해 가면서 공진기의 특성 즉, Quality factor와 유효전기기계결합계수(K$_{eff}$) 및 S parameter특성을 비교 측정해 보았다. 측정해본 결과 Membrane Free일때가 훨씬더 공진 특성이 우수함을 볼 수 있다

• Electrical & Electronic Materials
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• v.10 no.1
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• pp.1-7
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• 1997

SAW filter has been used in mobile communication device, bandpass filter and resonator for merits )f miniaturization and high reliability. Materials for substrate mainly used single crystal such as LiNbO$_{3}$, LiTaO$_{3}$, ZnO. In this study, it was attempted that LiNbO$_{3}$ was substituted for piezoelectric ceramics(PZT4, PZT5A and PZT8) which had simple fabrication process because fabrication of crystal is difficult and it's cost is high. SAW filters were fabricated by the photolithography on piezoelectric ceramics substrates in order to compare their characteristics with LiNbO$_{3}$'s. The experimental value of center frequency was compared with theoretical one. The average difference of center frequency was 3.7%. PZT8 showed the best bandwidth properties among them. It is considered that PZT8 has higher mechanical quality factor and propagation velocity than others.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.26 no.6
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• pp.252-257
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• 2016

Dust-collecting behavior of tonpilz transducer was simulated with finite-element-method (FEM) software. In order to optimize the performance of tonpilz transducer, the shape factors including the thickness of head mass, the diameter of tail mass and the depth of bolt were analyzed as variables. As a vibrating energy source, the piezoelectric materials was also tested with PZT-4 and two kinds of piezoelectric single crystals. The output power of the transducer was maximized with the shape factors and then the behavior of the dust-collection was demonstrated with the multi-physics software, COMSOL.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.424-424
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• 2012

ZnO는 수열합성법을 통해 저온에서 단결정으로 성장할 수 있기 때문에 광전소자 및 압전소자로 응용되고 있으나, 성장된 ZnO nanowire 내부 산소 결함 및 표면에 OH기의 흡착에 의해 소자특성 저하를 발생시킨다. 본 연구에서는 ZnO의 결함의 최소화를 위해 Glass 기판에 수열합성법으로 성장된 ZnO nanowire를 ICP 플라즈마 장치를 이용하여 O2 25 sccm, Base Pressure $1.5{{\times}}10^{-3}$ Torr을 기준으로 파워와 시간에 따라 표면처리 하였다. 플라즈마 처리된 ZnO nanowire의 결함특성과 형상을 XPS와 FE-SEM를 통하여 분석하였으며, ZnO nanowire의 소자특성을 평가를 위해 Kapton Film/AZO/ZnO nanowire/PMMA/Au 구조의 발전기를 제작하였다. 150 W, 10 min에서 532.4 eV의 -OH결합이 최소화됨을 확인하였으며, 이를 이용하여 Flexible ZnO nanowire 발전기 제작 했을 경우 최대 Voltage 5 V, Current 156 nA 전기적 특성을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2007.11a
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• pp.326-331
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• 2007

This paper conducts a vibratory loads reduction analysis of an Advanced Active Trailing-edge Flap (AATF) blade utilizing single crystal piezoelectric actuators. For an AATF blade, a new L-L piezostack actuator using single crystal PMN-PT materials is designed. The AATF blade is designed to have similar characteristics to the Advanced Active Twist Rotor (AATR) blade. The active trailingedge flap is assumed to be 20% of the blade span and 15% of the chord, located at 75% of the blade radius. In order to conduct the vibratory loads reduction analysis of the AATF blade in forward flight, DYMORE, a multi-body dynamics analysis code, is used. The simulation result shows that the hub vibratory loads may be reduced by approximately 89% even with a much lower input-voltage when comparing with the other active rotor systems.