• 대한기계학회논문집A
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• 제25권1호
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• pp.11-15
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• 2001

We present the design and strength evaluation of an anodically bonded pressurized cavity array, based on the energy release rate measured from the anodically bonded plates of two dissimilar materials. From a theoretical analysis, a simple fracture mechanics model of the pressurized cavity array has been developed. The energy release rate (ERR) of the bonded cavity with an infinite bonding length has been derived in terms of cavity pressure, cavity size, bonding length, plate size and material properties. The ERR with a finite bonding length has been evaluated from the finite element analysis performed for varying cavity and plate sizes. It is found that, for an inter-cavity bonding length greater than the half of the cavity length, the bonding strength of cavity array approaches to that of the infinite plate. For a shorter bonding length, however, the bonding strength of the cavity array is monotonically decreased with the ratio of the bonding length to the cavity length. The critical ERR of 6.21J/㎡ has been measured from anodically bonded silicon-glass plates. A set of critical pressure curves has been generated for varying cavity array sizes, and a design method of the pressurized cavity array has been developed for the failure-free wafer-level packaging of MEMS devices.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권3호
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• pp.274-279
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• 2001

Pt/Ti/Si 기판 위에 성장시킨 박막 전지용 비정질 산화 바나듐 박막에 고상 전해질 박막 LiPON을 이용하여 전고상형 박막전지를 제작하여 충-방전 시험을 시행하였다. 이렇게 제작된 전고상형 박막전지는 500 사이클 이상까지 평균 15$\mu$Ah의 방전용량을 나타내었으나 초기 사이클 영역부터 방전 용량의 감소가 일어나기 시작했다. 박막 전지의 방전 용량 감소에 따른 비정질 산화 바나듐 박막의 구조적 특성 변화를 관찰하기 위하여 고분해능 현미경 분석을 시행하였다. 충-방전을 하지 않은 초기의 산화 바나듐 박막은 입계를 갖지 않고 다결정 특성을 보이지 않는 완전한 비정질 특성을 보였고 이는 TED 결과와 일치하였다. 그러나 450번의 반복적인 충-방전을 시행한 후의 비정질 산화 바나듐 박막 내에는 microcrystalline 형태의 산화 바나듐의 형성됨을 고분해능 전자 현미경 분석을 통해 발견할 수 있었다. 비정질 산화바나듐 박막의 방전 용량 감소의 원인인 Li의 비가역적 탈-삽입은 비정질 내에 형성된 microcrystalline에 의해 유발된다고 사료된다. 또한 LiPON 전해질 박막과 산화 바나듐 박막사이의 계면에 Li 이온과 산화바나듐과의 반응에 의해 형성된 계면 층에 발견할 수 있었는데 이러한 계면 층 역시 Li 확산과 계면 저항에 영향을 주어 방전 용량 감소에 원인으로 작용한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.442-442
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• 2013

ZnO의 나노 구조는 화학적으로 안정하고 큰 결합에너지를 가지는 성질 때문에 청색 영역에서 작동하는 광전소자의 제작에 대단히 유용하다. 전기 화학 증착법으로 성장된 ZnO의 나노구조는 가격이 저렴하고 낮은 온도에서 성장이 가능하며 대면적화를 할 수 있는 장점이 있다. 전기 화학 증착법으로 ZnO을 성장할 때 ITO 기판을 음극으로 백금 전극을 양극으로 사용하였고 기준 전극은 Ag/AgCl을 사용하였다. Potassium chloride의 몰 농도를 변화하면서 ZnO 나노구조를 성장하였다. 성장한 ZnO 나노구조를 $400^{\circ}C$에서 2분 정도 열처리를 하였다. 성장된 ZnO을 X-선 회절 결과는 (0002) 피크가 $34.35^{\circ}$에서 나타났다. 주사 전자 현미경상은 Potassium chloride의 몰 농도가 낮을 때 성장한 ZnO 나노구조체가 고르게 성장되는 것을 알 수 있었다. Potassium chloride의 농도가 변화하면 ZnO 나노구조체의 형태가 변화하는 것을 알 수 있었다. 300 K에서 광루미네선스 스펙트럼은 형성된 나노구조가 엑시톤과 관련된 피크가 potassium chloride 농도에 따라 변화하게 되는 것을 알 수 있었다. 이 실험결과는 ZnO 나노구조의미세구조와 광학적 성질이 potassium chloride의 농도에 영향을 많이 받는 것을 알 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.471-476
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• 2003

Au/oxide/n-InP Schottky diodes were fabricated from heteroepitaxial InP layers grown on GaAs substrates by the metalorganic vapor phase epitaxy (MOVPE) method from a new combination of source materials: ethyldimethylindium (EDMIn) and tertiarybutylphosphine (TBP). Anodic oxidation technique by using a solution of 10 g of ammonium pentaborate in 100 cc of ethylene glycole as the electrolyte was used to deposit a thin oxide layer. The barrier heights determined from three different techniques, current-voltage (I-V) measurements at room temperature and in the temperature range of 273 K - 373 K, and room temperature capacitance-voltage (C-V) measurements are in good agreement, 0.7 - 0.9 eV which is considerably high as compared to the 0.45 - 0.55 eV in Au/n-InP Schottky diode without a Passivation layer. The ideality factors of 1.1 - 1.3 of the Schottky diodes were also determined from the I-Y characteristics. Deep level transient spectroscopy (DLTS) studies revealed only one shallow electron state at 92.6 meV below the bottom of the conduction band and no deep state in the heteroepitaxial InP layers grown from EDMIn and TBP.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.484-484
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• 2012

OLED는 유기재료를 사용하는 특수성 때문에 선명한 고품질의 화질을 얻을 수 있다. 유기재료에 따른 수명이 정해져 있지만 열에 약한 재료를 사용하기 때문에 출력되는 색의 변화를 동반할 만큼 불안정 하다. OLED는 RGB를 순서에 따라 유리 기판 상에 나열한 구조이며 각 화소의 양극과 음극은 가로와 세로로 서로 직교하고 있다. 이러한 OLED의 구조 때문에 직, 간접적으로 전이되는 열과 OLED Device에서 발생하는 자체 열로 인하여 유기소자의 특성이 변형되는, 이른바 열화현상에 쉽게 노출되어 있다. OLED Device를 제작한 후 72시간동안 8V의 전압을 인가하여 열화현상을 촉진시킨 Aging샘플을 확보 하였다. Aging된 Device의 인가전압을 3V ~ 6V까지 변화를 주고 측정해본 결과 각각의 모든 전압에서 Aging Device의 Nomalized Intensity가 상대적으로 20% 감소했음을 확인 하였다. 또한 Aging 된 Device는 As is Device에 비해 단파장 쪽으로 Shift 되는 결과를 보여주었다. 이를 분석하기 위해 CIE 색 좌표계의 NTSC (National Television System(s) Committee)를 이용하였는데, 범위 안에 있던 As is Device의 색 좌표가 Aging 후에는 NTSC범위 밖으로 이동하였는데, 이는 열화현상이 발생하기 전에 비해 방출되는 빛의 파장이 변했다는 것을 의미하며 정확한 색 재현이 안 된다는 것을 보여준다. 또한 I-V특성을 보면 Aging Device의 구동전압 (3.3V) 이 As is Device (2.7V) 에 비해 더 커지는 것을 확인하였는데 이것은 스트레스로 인해서 발생한 트랩에 의하여 캐리어의 이동도가 떨어졌기 때문에 구동 전압이 증가한 것으로 확인할 수 있다. 연구 결과를 통하여 OLED Device의 사용시간 누적에 따른 열화현상은 색 재현성과 휘도의 저하 그리고 구동전압 증가에 영향을 미친다는 것을 확인 하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.539-539
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• 2012

전북대학교 고온플라즈마 응용연구센터는 교육과학기술부 기초연구사업 중 고가연구장비 구축사업의 일환으로, 고 엔탈피, 초음속 유동 환경을 모사하여, 항공우주, 군사기기, 핵융합 분야 등의 고온 재료 개발을 위한 기초 연구 장치로써, 0.4MW급 플라즈마 풍동 장치를 구축하고 있다. 0.4MW 플라즈마 풍동 장치의 플라즈마 발생부는 DC 전원 공급장치와 디스크 형태의 양극과 음극 사이에 동일 형태의 간극을 삽입한 0.4MW급 분절형 아크 플라즈마 토치로 구성되었으며, 토치에서 발생된 아크 플라즈마는 노즐을 통과하며 마하 2~4의 초음속을 나타내도록 설계 제작되었다. 시험 챔버는 노즐에서 나온 초음속 플라즈마의 특성 및 재료 시험을 위한 3차원 이송식 기판이 장착되어 있으며, 고 엔탈피 유동을 관측하기 위한 광학창을 구비하였다. 시험 챔버 하류에는 유동 안정을 위한 디퓨저(diffuser)가 설치되어 있으며, 디퓨저(diffuser)로부터 배출되는 고온가스는 열교환기를 통해 냉각된 후 진공펌프를 통해 대기로 배출되게 된다. 장치의 압력조절을 위하여 $1,000m^3/min$의 용량의 진공펌프 시스템이 설치될 예정이며 가스공급장치, 냉각수 공급장치, 디퓨져, 열교환기는 1MW급 용량으로 설계 제작되었다. 본 장치는 400kW의 전원 공급, 15 g/s의 공기유량 주입 시 약 13 MJ/kg의 고엔탈피를 가진, mach 2~4의 초음속 유동을 나타내는 것을 특징으로 한다.

• 한국세라믹학회지
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• 제37권9호
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• pp.847-855
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• 2000

80$0^{\circ}C$에서 작동하는 중온형 SOFC(Solid Oxide Fuel Cell) 단전지의 제조공정을 확립하고 그 출력특성을 평가하였다. 중온형 SOFC에서 문제가 되는 전해질 성분에 의한 출력 감소를 최소화하기 위해 음극기판 위에 7-15$\mu\textrm{m}$ 두께의 얇은 YSZ막을 입히는 음극지지형 SOFC를 구성하였다. 산화, 환원 반응이 일어나는 전극에서는 전극반응에 필요한 유효면적을 최대화하여 분극 저항을 줄일 수 있도록 음극으로는 Ni-YSZ 복합체를, 양극으로는 LSM-YSZ 복합체를 사용하였다. 출력특성 평가를 위한 단전지 홀더는 Inconnel을 가공하여 사용하였으며 80$0^{\circ}C$에서 최적의 밀봉효과를 나타낼 유리밀봉재를 개발하여 사용하였다. 제조한 단전지의 단면적은 5$\times$5$\textrm{cm}^2$, 10$\times$10$\textrm{cm}^2$ 두 종류였으며 운전 시험결과 5$\times$5 단전지의 경우는 최고 0.2W/$\textrm{cm}^2$, 10$\times$10 단전지의 경우는 0.12W/$\textrm{cm}^2$ 정도의 출력밀도를 나타내었다. 단전지의 출력 및 장기 안정성은 전극구조의 변화 및 단전지 홀더의 산화에 따른 접촉 저항 변화에 크게 영향을 받는 것으로 나타났으며 운전중의 연료공급 및 작동온도 변화 등에 의한 영향도 큰 것으로 나타났다.

• 한국재료학회지
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• 제14권2호
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• pp.133-140
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• 2004

We carried out anodic aluminum oxide (AAO) on a Si and a sapphire substrate. For anodic oxidation of Al two types of specimens prepared were Al(0.5 $\mu\textrm{m}$)!Si and Al(0.5 $\mu\textrm{m}$)/Ti(0.1 $\mu\textrm{m}$)$SiO_2$(0.1 $\mu\textrm{m}$)/GaN(2 $\mu\textrm{m}$)/Sapphire. Surface morphology of Al film was analyzed depending on the deposition methods such as sputtering, thermal evaporation, and electron beam evaporation. Without conventional electron lithography, we obtained ordered nano-pattern of porous alumina by in- situ process. Electropolishing of Al layer was carried out to improve the surface morphology and evaluated. Two step anodizing was adopted for ordered regular array of AAO formation. The applied electric voltage was 40 V and oxalic acid was used as an electrolyte. The reference electrode was graphite. Through the optimization of process parameters such as electrolyte concentration, temperature, and process time, a regular array of AAO was formed on Si and sapphire substrate. In case of Si substrate the diameter of pore and distance between pores was 50 and 100 nm, respectively. In case of sapphire substrate, the diameter of pore and distance between pores was 40 and 80 nm, respectively

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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• pp.87-88
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• 2005

AAO(Anodic Aluminum Oxide)는 양극산화 방법을 이용하여 얻을 수 있는 알루미늄의 다공성 산화막이다. 기존의 방법에서는 DC전압을 이용하여 AAO를 성장시켰는데 본 연구에서는 AC전압을 이용하여 AAO의 성장 특성을 제어하였다. 전압원으로 DAQ를 사용하였는데 출력전압을 증폭하기 위하여 2 단 차동증폭기를 제작하였다. 실험 결과는 AAO 기판의 SEM 사진을 촬영, 분석함으로써 얻을 수 있었다. SEM 시진을 분석한 결과 pore size는 전압의 변화에 큰 영향을 받지 않음을 알 수 있었던 반면 성장 길이는 AC전압의 주기가 증가함에 따라 길어지는 성향을 확인할 수 있었다. 또한 주기와 AAO 성장 길이와의 관계를 로그스케일 그래프로 나타내보면 선형적인 특성을 나타내었다. 이를 통해 인가한 전압의 주파수에 따라 AAO의 성장 길이를 예측할 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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• pp.374-375
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• 2006

This paper describes anodic bonding characteristics of MCA to Si-wafer using evaporated Pyrex #7740 glass thin-films for MEMS applications. Pyrex #7740 glass thin-films with the same properties were deposited on MCA under optimum RF sputter conditions (Ar 100 %, input power $1\;W/cm^2$). After annealing at $450^{\circ}C$ for 1 hr, the anodic bonding of MCA to Si-wafer was successfully performed at 600 V, $400^{\circ}C$ in $110^{-6}$ Torr vacuum condition. Then, the MCA/Si bonded interface and fabricated Si diaphragm deflection characteristics were analyzed through the actuation and simulation test. It is possible to control with accurate deflection of Si diaphragm according to its geometries and its maximum non-linearity being 0.05-0.08 %FS. Moreover, any damages or separation of MCNSi bonded interfaces did not occur during actuation test. Therefore, it is expected that anodic bonding technology of MCNSi-wafers could be usefully applied for the fabrication process of high-performance piezoelectric MEMS devices.