• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.225-225
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• 2012

DLC (Diamind-Like Carbon) 코팅은 1970년대 이온주입기술을 통하여 개발된 것이 처음으로 알려져 있으며, 다이아몬드 구조인 SP3 구조와 그라파이트 구조인 SP2 구조가 혼재되어 있으면서 제조 방법에 따라 수소와 Si 및 다양한 금속을 내재시킬 수 있는 코팅 물질이다. DLC는 높은 경도, 내마모성, 윤활성, 표면조도 등 뛰어난 기계적 특성과 전기절연성, 화학적 안정성 그리고 높은 광학적 투과성을 가져 산업적 활용 잠재력이 높은 재료로 평가되고 있으며, 이외에도 낮은 공정 온도에서 증착할 수 있고, 고경도와 낮은 마찰계수를 가지고 있는 장점이 있다. 그러나, DLC가 열적으로 불안정하기 때문에 사용되는 환경이 $500^{\circ}C$ 이상이 되면 DLC는 자체의 성질을 잃고 거의 흑연에 가까운 물질이 되어버리는 문제가 있고, 또한 높은 압축응력과 기재와의 낮은 밀착력이 단점으로 나타나고 있다. 이에 본 연구는 그런 단점을 보완하고자 PECVD (Plasmas Enhanced Chemical Vapor Deposition) 방법으로 DLC박막에 여러 가지 첨가원소(F,Si,0)를 사용하여 증착시킨 후 400, 500, $600^{\circ}C$에서 1시간동안 열처리를 진행하였으며, 그에 따른 내열 특성을 평가하였다. 또한 염수분무 테스트를 통한 박막의 내식 특성을 평가하였다. DLC박막의 구조는 Raman Spectra을 통해, Sp3 (like diamond) peak와 Sp2 (like graphite) peak 의 혼재 여부를 분석하였고, FE-SEM을 이용하여 막의 표면 및 단면을 관찰하였다. 스크래치 테스트를 통해 DLC박막의 밀착력을 측정하였으며, 볼 온 디스크 타입의 Tribo-meter을 이용하여 마찰계수 변화를 관찰하였다. 또한 나노인덴터를 이용하여 미소경도를 측정하였다. 그 결과 일반 DLC 막에 비해 첨가원소가 함유된 DLC 박막에서 내식성 및 내열특성이 향상되었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.116.1-116.1
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• 2016

반도체 가스센서에서는 가연성 및 탄화수소계 가스를 감지 하기 위해서 $100{\sim}500^{\circ}C$ 이상의 동작온도를 필요로 한며, 이에 따라 반도체식 가스센서의 마이크로 히터 소재는 고온에서 열적 안정성이 있는 소재가 요구된다. 현재 상용화되고 있는 반도체식 가스센서는 실리콘(Silicon) 기반의 MEMS 기술을 이용한 가스센서이며, 구조적으로나 성능적 한계가 드러남에 따라 실리콘 이외의 다양한 재료의 MEMS 응용기술 개발이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 이러한 실리콘의 재료적 한계를 극복하기 위해 다공성 알루미늄 산화물(AAO)을 기판으로 사용하여 마이크로 히터를 제작하였다. AAO의 제작에 앞서 CMP, 화학연마, 전해연마를 이용하여 적합한 전처리 공정을 선정하였고, AAO 제작 시 온도, 시간, 전압의 변수를 주어 마이크로 히터 기판에 적합한 공정을 탐색하였다. 마이크로 플랫폼은 MEMS 공정으로 제작되었으며, PR(Photo Resist)을 LPR(Liquid Photo Resist)과 DFR(Dry Film Resist)로 각각 2종 씩 선택하여 AAO에 적합한 제품을 선정하였다. 제작된 마이크로 히터는 $1.8mm{\times}1,8mm$로 소형화 하였고, 열손실의 제어를 위해 열확산 방지층을 추가하였다. 구동 온도, 소비전력, 장시간 구동시 안정성의 측정 및 평가는 적외선 열화상 카메라와 kiethly 2420 source meter를 이용하여 측정하였으며, 열확산 방지층의 유 무에 따른 온도 분포 및 소비전력을 비교평가 하였다. 최종적으로는 현재 사용화 되어있는 가스센서들의 소비전력과 비교 평가 하여 논의 하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.28.1-28.1
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• 2010

다양한 반도체 재료 중 ZnO는 3.2 eV의 넓은 밴드 갭을 통한 고효율의 단파장 전기광학 소자 응용 개발에 대한 연구가 진행중에 있으며, 60 meV의 넓은 엑시톤 결합 에너지로 인해 높은 기계적, 열적 안정성을 가진다. 또한 높은 투과성과 굴절율(n=2)을 가지며 이방성 성장을 통한 텍스처 코팅이 가능함으로 PV(photovoltaics)용 유전체 ARC(anti-reflection coating) 재료로 유망하다. 텍스처된 표면은 빛을 차단시키며, 광대역에서 반사를 억제 시킨다. 또한 나노 구조를 통한 나노 다공성 표면은 광대역에서 빛을 모으는 장점이 있으며 태양전지 효율을 극대화 시킬 수 있다. 본 연구에서는 저온 공정이 가능한 hydrothermal 방법으로 다양한 ZnO 나노 구조를 합성하였다. 사용된 합성 재료로 사용되는 zinc nitrate($Zn(NO_3)_2.6H_2O$), hexamethyltetramine(HMT, $C_6H_{12}N_4$)의 농도 및 합성 온도 변화를 통해 다양한 나노구조(나노선, 나노막대, 나노시트 등)의 형태 및 크기를 제어하였다. 이러한 구조적인 변화를 토대로 텍스처된 다공성 나노구조를 형성시키고, 그 형상과 크기 차이에 따른 AR 특성을 평가하였다. ZnO 나노 구조의 결정학적 특성은 XRD(x-ray diffractometer)를 이용하여 분석하였으며, SEM(scanning electron microscope)을 통해 나노 구조의 모양과 크기를 관찰하였다. 또한 UV-Vis spectrophotometer를 통해 나노 구조의 흡수도와 반사도를 측정하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제45권5호
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• pp.487-492
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• 2007

본 연구에서는 $G_2$[naphthalene disulfonate] 숙주 분자(host molecule)의 선택적 내포현상을 이용하여 구조적 이성질체인 1,2-dibromobenzene과 1,3-dibromobenzene을 분리하였다. 혼합 이성질체 용액에서 $X_{1,3-DBB}=0.3$ 이상 일 때, 숙주 분자는 1,3-dibromobenzene 손님 분자(guest molecule)에 대해 내포 선택도가 높았으나, $X_{1,3-DBB}=0.2$ 이하의 용액에서는 1,2-dibromobenzene 손님 분자에 대한 내포 선택도가 높았다. 이것은 용액의 조성에 따라 특정 이성질체가 숙주 분자 구조의 주형 역할을 하여 해당 분자에 대한 손님 분자로서의 내포 선택도를 결정하기 때문이다. 이러한 숙주 분자 구조에 대한 손님 분자의 주형 역할은 순수 이성질체 용액 및 혼합 이성질체 용액에서 생성된 내포 화합물의 X-ray 회절 분석 결과로부터 확인할 수 있었다. 한편, 열시차분석(DSC)에서 (1,3-dibromobenzene)-내포 화합물이(1,2-dibromobenzene)-내포 화합물 보다 안정하여 손님 분자를 숙주 분자로부터 유리시키는 더 많은 에너지를 요구하였다. 이러한 열적 안정성은 $G_2$[naphthalene disulfonate] 숙주 분자가 더 넓은 농도 범위에서 1,3- dibromobenzene에 대해 선택도를 갖는 것과 부합하는 결과이다. 본 연구에서는 숙주 분자의 선택도와 내포 화합물의 열적 안정성과의 관련성을 도출해 냈으며, 열적 안정도 평가가 숙주분자의 선택적 내포 현상을 예측할 수 있는 수단으로 적용될 가능성을 확인할 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제19권4호
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• pp.341-347
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• 2009

Poly propylene carbonate (PPC)와 cloisite 20B (PPC/C-20B)을 solution method를 통하여 합성하였고, 이를 통해 합성된 나노 조성물의 morphology, 열적 특성, 수분 흡수의 특성을 평가하였다. 나노 조성물의 구조는 X-ray diffraction (XRD) 로 확인하였고, 열적 특성은 thermal gravimetric analysis (TGA)와 differential scanning calorimetric (DSC)를 이용해 분석하였다. TGA와 DSC의 결과를 통해 나노 조성물은 기존의 PPC에 비해 높은 열적 안정성을 가짐을 확인할 수 있었다. DSC측정에서 5 wt%의 clay를 포함한 nanohybrid의 유리전이온도는 순수한 PPC의 $21^{\circ}C$에서 $30^{\circ}C$로 $9^{\circ}C$ 증가하였고, TGA 측정을 통해 확인한 열분해온도($T_{d50%}$)는 순수 PPC에 비해 $23^{\circ}C$가 높아졌음을 확인하였다. 또한 PPC 나노 조성물의 수분 흡수량은 기존의 PPC에 비해 상당히 감소하였다. 이는 clay의 PPC matrix 구조 내에 존재함으로 인해 수분 흡수를 감소시킨 것으로 해석할 수 있다. 수분 흡수는 코팅 막의 분해를 유발하고 물리적, 기계적 성능에 영향을 미친다. 따라서 나노 조성물로 인한 PPC의 열적 안정성, 수분흡수도 향상은 PPC의 사용과 실제 공정에 중요한 변수로 작용할 수 있다.

• 한국자기학회:학술대회 개요집
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• 한국자기학회 2002년도 동계연구발표회 논문개요집
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• pp.52-53
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• 2002

스핀밸브 구조는 현재 고기록밀도 자기저장 분야에서 그 응용범위가 넓다. 이런 고기록밀도를 달성하기 위해서는 자기저항곡선의 비대칭성 문제가 중요하다. 그러므로 비대칭성 문제를 해결하여 센서의 민감도를 높이기 위해서는 고정층에서 나오는 정자기장을 제어하는 것이 필요하다. 이런 문제를 해결하기 위해 IBM에서 최초로 합성형 스핀밸브 구조가 도입하였다 [1]. 이런 합성형 스핀밸브는 기존의 스핀밸브에 비해 열적으로나 또는 자기적으로 매우 안정한 장점을 가지고 있다. (중략)

• 한국자기학회지
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• 제15권6호
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• pp.311-314
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• 2005

본 연구에서는 Al-Oxide(AIOx) 에 Ti를 첨가하여. Ti 함량에 따라 자기터널접합의 자기터널링 현상 변화 및 TiA l합금박막의 미세구조, 표면거칠기 변화를 관찰하였다. Ti를 첨가한 TiAlOx 절연층을 사용하여 기존 AlOx를 사용한 경우 보다 높은 터널링 자기저항(Tunneling Magnetoresistance, TMR) 비를 가지는 자기터널접합을 제작하였다. TMR 비의 증가 요인은 Ti를 첨가함에 따라, TiAl 합금박막의 입계가 작아지고, 치밀한 구조를 가져, 우수한 계면평활도를 가지는 균일한 TiAlOx 절연층이 형성되어, 소자의 구조적 안정성이 향상되었기 때문으로 분석하였다. 또한 향상된 구조적 안정성으로 인해 소자의 열적, 전기적 안정성도 크게 증가하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2006년도 추계학술발표논문집
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• pp.162-166
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• 2006

기존의 Ni PPF를 대신하여 새롭게 Cu-Sn 합금을 barrier층으로 적용한 PPF를 제조하여, 그 제반 특성들을 조사하였다. Cu-Sn 합금도금층은 기존의 Ni PPF와 마찬가지로 반도체 substrate로서 지녀야 할 열적 안정성을 충분히 확보할 수 있음을 알 수 있었다. 또한 기지층 및 보호층과의 계면간 밀착성이 Ni PPF보다 더 우수했으며, 미세한 결정립들이 균일하게 분포한 도금층 구조를 나타내어, 이들이 Ni PPF보다 구조적으로 더욱 안정할 것임을 예상할 수 있었다. 한편 강자성 거동을 보이는 Ni PPF와는 달리 Cu-Sn PPF는 완벽한 상자성 특성을 보여, 점차 고집적, 고밀도화 되어가는 반도체 패키지의 동작중 발생할 발열 및 신호간섭의 위험이 원천적으로 제거될 수 있음을 보였으며, solderability, bondability 등의 field 특성 또한 Ni PPF와 거의 비슷함을 알 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.428-428
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• 2012

ZnO 나노 구조는 화학적으로 안정하고 큰 엑시톤 에너지를 가지는 성질 때문에 청색 영역에서 작동하는 광전소자의 제작에 대단히 유용하다. ZnO 나노 구조중에서 ZnO 나노 입자는 UV 광탐지기 소자가 작동하는 영역에서 광반응이 매우 민감하여 연구가 많이 진행되고 있다[1]. 그래핀은 높은 전도도, 투명도 및 화학적, 열적 안정성이 뛰어난 독특한 물리적 특성을 가지고 있기 때문에 차세대 전자소자와 광전소자의 우수한 소재로 각광 받고 있다[2,3]. 본 연구에서는 UV 광탐지기에서 뛰어난 특성을 보이는 ZnO 양자점을 포함된 poly-N-vinylcarbazole (PVK) 층에 전기적 특성이 뛰어난 그래핀 층을 삽입하여 UV 광탐지기의 광전류를 향상 시키는 연구를 하였다. PVK 표면에 ZnO 양자점이 붙어서 형성되어 있는 모습과 그래핀 층에 PVK와 ZnO QD가 붙어있는 것을 투사 전자 현미경을 통하여 관찰 하였다. 전류-접압 측정을 하여 암전류와 광전류의 차이가 많이 나는 것을 알 수 있었다. 그래핀 층을 삽입한 광탐지기 소자에서 광전류가 향상되는 것을 알 수 있었다.

• 폴리머
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• 제31권6호
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• pp.543-549
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• 2007

폴리우레탄의 우수한 기계적 물성에 전기 전도성을 가질 수 있도록 은 입자와의 복합체를 제조하였다. 균일하고 우수한 물성을 나타내기 위해서는 고른 분산성이 중요하게 되는데 폴리우레탄의 hard segment와 soft segment를 바꿔가며 가장 열적 안정성이 뛰어나고 은 입자를 균일하게 분산시킬 수 있는 폴리우레탄의 구조를 파악하였다. 열적 안정성은 방향족 증가와 사슬의 hard segment 비율 증가에 따라 높아짐을 알 수 있었고 분산성에서는 hard segment의 방향족이 포함된 것이 지방족보다 우수한 분산성을 가졌다. 또한 soft segment에 따라서는 낮은 분자량에서 사슬의 motility로 인해 좋은 분산성을 나타내었다. 하지만 전기 전도성에서는 고른 분산성보다도 입자간의 inter-connection을 이룰 수 있는 형태가 가장 낮은 저항값을 나타내었으며. NDI와 낮은 분자량의 PEG로 이루처진 복합체가 가장 좋은 물성을 나타내었다.