• Title/Summary/Keyword: 열적-구조적 안정성

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Microstructure and Corrosion Properties of TiNX Thin Films Prepared by High Density Plasma Reactive Magnetron Sputtering with Electromagnetic Field System

  • Kim, Jeong-Hyeok;Park, Ji-Bong;Song, Pung-Geun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.311-311
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    • 2011
  • $TiN{\times}$박막은 우수한 내마모성 및 내부식성, 높은 경도 그리고 열적 안정성 등으로 인하여, 절삭공구 및 기계적 부품의 하드코팅, 2차 연료 전지용 확산방지막의 코팅재료로서 광범위하게 사용되어지고 있다. 일반적으로 $TiN{\times}$ 박막은 화학 기상 증착법(CVD)을 이용하였으나, 최근에는 대면적에 균일한 코팅이 가능하고 기판과 박막상의 부착력이 우수하며, 프로세스를 제어하기 쉬운 물리적 기상 증착법(PVD)의 스퍼터링법에 대한 관심이 고조되고 있다. 그러나 스퍼터링법으로 증착된 $TiN{\times}$ 박막의 물성은 주상구조와 국부적 표면결함을 포함하는 박막의 미세구조에 의존하기 때문에 주상구조 사이에 존재하는 Void 와 Pinhole 그리고 crack들이 원인으로 작용하여, 내부식성 및 기계적 특성이 급속도로 저하되는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해서, 본 연구에서는 기판온도를(RT, $200^{\circ}C$, $400^{\circ}C$)증가시켜 실험 하였다. 이는 온도증가에 따른 박막의 치밀화가 이루어지고 결함이 감소하여 내부식성 특성향상이 기대되어진다. 또한 플라즈마 밀도를 높이기 위해서, 기존 DC 마그네트론 스퍼터링법에 전자기장을 추가로 인가하였다. 이는 플라즈마 밀도증가에 따른 고반응성의 질소 래디컬의 생성율 증가에 기인하여 박막 형성시 질화반응을 촉진시킴으로써 박막의 치밀화 및 내부식성 특성향상이 기대되어진다.

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Synthesis of Blue Emitting Materials for Organic Light Emitting Device (유기발광디바이스용 청색발광재료의 합성)

  • Chung, Pyung Jin;Cho, Min Ju
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.16 no.6
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    • pp.755-759
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    • 2005
  • This study was based on organic electroluminescence display. Especially, DPAVBi, AVBi and DPVBi for the emitting materials were synthesized by Wittig, Wittig-Horner reaction. This reaction was conducted between phosphorous ylide and 4-(diphenylamino)benzaldehyde, 9-anthraldehyde and benzophenone. The structural property of reaction products were analyzed by FT-IR, $^1H-NMR$ spectroscopy and thermal stability, reactivity and PL property were analyzed by melting point, yield and emission spectrum, respectvely. The photoluminescence spectra of a pure DPAVBi, AVBi and DPVBi were observed at approximately 445nm, 484nm and 450nm, respectively. In this study, it was known that DPAVBi, AVBi, DPVBi had a different reaction properties according to stability of ${\alpha}$-position carbonyl group of the aldehyde, ketone.

Poly(vinyl alcohol) Nanocomposite Films (II): Thermo-mechanical Properties and Morphology (폴리(비닐 알코올) 나노복합체 필름(II) : 열적-기계적 성질 및 모폴로지)

  • Ham, Shin-Kyun;Jung, Min-Hye;Chang, Jin-Hae
    • Polymer(Korea)
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    • v.30 no.6
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    • pp.545-549
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    • 2006
  • Blends of poly(acrylic acid- co-maleic acid) (PAM) with poly (vinyl alcohol) (PVA) were pre -pared in distilled water PVA/PAM/saponite (PVA/PAM/SPT) nanocomposite films were prepared with various clay contents by using the solution intercalation method. The variations of the dispersion, morphology, and thermo-mechanical properties of the nanocomposites with clay content in the range 0 to 9 wt% were examined. Up to 3 wt% clay loading, the clay particles were homogeneously dispersed in the PVA/PAM blends. However, some agglomerated structures form in the polymer matrix above a clay content of 7 wt%. The thermal stability of the hybrids was increased linearly with increasing the clay loading up to 9 wt%. The maximum strength and modulus were obtained at a clay content of 7 wt%. Thus, the addition of small amounts of clay to the PVA/PAM blends produced PVA/PAM nano-composites with improved the thermo-mechanical properties.

Filtering Characterization of Dense Ceramic Membrane for Hydrogen Separation (수소분리용 치밀질 세라믹 멤브레인의 여과특성)

  • Hwang, Kwang-Taek;Cheong, Hun
    • New & Renewable Energy
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    • v.1 no.4 s.4
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    • pp.19-24
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    • 2005
  • 수소 여과용 치밀질 membrane의 제조는 기존의 SC($SrCeO_3$)보다 높은 여과특성을 가지는 BC($BaCeO_3$)구조의 재료를 이용하여 시편을 제조하였고, 시편의 물성은 기공율, 수분에 대한 내구성 그리고 여과 특성을 측정하였다. 우선 열적 안정성 및 수분에 대한 내구성 향상은 $Y_2O_3$를 0.1mol첨가 하였을 때 1% 이내의 기공율을 가지고 있었으며 수분에 대한 안정성을 위해 boiling test에서도 균열이 발생되지 않고 안정적인 것을 확인할 수 있었다. 또한 여과 특성을 향상시키기 위해 Ce과 치환이 가능하고 전도성을 향상시킬 수 있는 $Ga_2O_3$, $La_2O_3$을 치환하여 물성을 측정한 결과 $Ga_2O_3$은 0.05, $La_2O_3$ 0.1mol%가 최적이었으며, 이들 중 $Ga_2O_3$가 0.05mol 첨가 되었을 때 가장 높은 이온 전도도 값을 얻었으며, $La_2O_3$이 첨가된 경우가 다음으로 높게 나타났다. 전자 전도성을 높이기 위하여 Pt를 sol로 만들어 나노 입자로 분산 시키는 방법으로 실험을 실시 $500^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 복합전도에 의해 전도도가 향상되어지는 것을 확인할 수 있다. 또한 이들 시편의 여과 특성을 측정한 전도도 측정의 결과와 동일한 결과를 얻을 수 있었다.

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Thermal Stability and the Effect of Substrate Temperature on the Structural and Magnetic Properties of Pd/Co Multilayer Films (Pd/Co 다층박막의 구조 및 자기적 특성에 미치는 기판온도 및 열적안정성에 관한 연구)

  • 허용철;김상록;이성래;김창수
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.3 no.4
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    • pp.298-304
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    • 1993
  • The effects of the substrate temperature and the Pd underlayer on the structure and the magnetic properties of Pd/Co multilayer films prepared by the thermal evaporation were studied. As the substrate temperature increases up to $150^{\circ}C$, the crystallinity of sublayers, (111) texture and the interface sharpness of Pd/Co multilayers were improved due to the enhanced mobility of adatoms. As results of that, the perpendicular and surface anisotropy energies were increased but the coercivity was decreased because the pinning sites of domain wall decreased due to the grain growth. The grain size of the multilayers increased with Pd underlyer thickness. Thermal degradation was enhanced at above $200^{\circ}C$ due to interdiffusion at the Pd/Co interface. The intensity of the main diffraction peak rapidly decayed in the initial stage of aging and then decreased slowly. The rapid change of the intensity in the initial stage was speculated to be due to the structural relaxation phenomena and the later stage change was due to the interdiffusion. The activation energy for the interdiffusion in Pd4/Co1 multilayers was 14.9 KCal/mole.K.

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Analysis of the Disposal Tunnel Spacing and Disposal Pit Pitch for the HLW Repository Design (심지층 처분시설 설계를 위한 처분터널 및 처분공 간격 분석)

  • 이종열;김성기;김진웅;최종원;한필수
    • Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.315-321
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    • 2003
  • In this study, analysis of the disposal tunnel spacing and disposal pit pitch was carried out, as a factor of the design to estimate the scale and layout of the repository To do this, based on the reference repository concept and the engineered barrier concept, the cross section of the disposal tunnel and disposal pit are established and the mechanical and thermal stabilities of the tunnels are analyzed. Also, the optimized disposal tunnel spacing and the disposal pit pitch which minimize the excavation volume was proposed. The detailed analyses by the exact site characteristics data are needed to reduce the uncertainty of the site in the future.

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광대역 및 전방향 높은 투과도를 갖는 사파이어 나노구조 제작 및 광학적 특성연구

  • Kim, Myeong-Seop;Im, Jeong-U;Go, Yeong-Hwan;Jeong, Gwan-Su;Yu, Jae-Su
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.08a
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    • pp.338-338
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    • 2012
  • 사파이어 ($Al_2O_3$)는 높은 밴드갭 에너지 (~19.5 eV)를 가진 물질로서 우수한 내마모성, 강도, 전기 절연성 및 안정한 화학적 특성을 갖고 발광다이오드 기판, 보석재료 등 각종 산업 및 기술적 분야에서 널리 사용되고 있다. 특히, 플립칩 발광다이오드 구조의 경우 광추출효율을 향상시키기 위해 높은 투과도를 갖는 사파이어 기판이 요구되어 왔으며, 지금까지 건식/습식식각방법을 이용한 사파이어 표면에 마이크로 크기의 심한 거칠기 또는 요철이 형성된 나노크기의 격자구조를 형성시키는 연구가 진행되어 오고 있다. 그 중, 나노 크기의 격자구조는 공기에서 반도체 기판까지 선형적인 유효굴절률 분포를 갖기 때문에 표면에서 생기는 Fresnel 반사 손실을 줄일 수 있다. 이러한 구조를 형성하기 위해서는 식각 마스크가 필요한데, 형성 방법으로 레이저 간섭 리소그래피, 전자빔 리소그래피, 나노임프린트 리소그래피 등이 있으나, 비싼 가격과 복잡한 공정 절차 등의 단점을 지니고 있다. 따라서 본 연구에서는 식각 마스크 패턴을 위해, 보다 저렴하고 간단한 실리카 나노구 및 열적응집 금 나노 입자를 이용하였다. 양면 폴리싱 c-plane 사파이어 기판을 사용하였고, 단일 층의 주기적인 실리카 나노구를 기판 표면에 스핀코팅에 의해 도포한 후 유도결합플라즈마 식각 장비를 이용하여 식각하여 주기적인 패턴을 갖는 렌즈모양의 격자구조를 형성하였다. 그리고 주기적으로 형성된 격자 위에 열 증착기를 이용하여 금 박막을 증착한 후 급속열적어닐닝(rapid thermal annealing)을 이용하여 열처리함으로써 비주기적인 금 나노입자를 형성시켰다. 형성된 금 나노패턴을 이용하여 동일한 조건으로 식각함으로써 광대역 및 전방향성 높은 투과도를 갖는 원뿔 모양의 사파이어 나노구조를 제작하였다. 제작된 샘플의 패턴 및 식각 형상은 전자현미경을 사용하여 관찰하였으며, UV-vis-NIR 분광광도계 (spectrophotometer)를 사용하여 투과율을 측정하였다. 렌즈 모양 표면 위에 원뿔모양의 나노구조를 갖는 사파이어 기판은 일반적인 사파이어 기판보다 향상된 투과율 특성을 보였다.

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Synthesis of Cyclotriphosphazene Derivatives for Flame Retardants (Cyclotriphosphazene을 이용한 난연제의 합성)

  • Kim, Hae Young;Shin, Young Jae;Ji, Young Jon;Shin, Jae Sup
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.17 no.2
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    • pp.144-149
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    • 2006
  • Non-halogen flame retardants have been the focus of extensive research because of environmental problems. Hexakisp-henoxycyclotriphosphazene was synthesized in order to use as the flame retardant of ABS resin. And using bisphenol A, the polymers containing a cyclotriphosphazene structure were synthesized in order to also use as the flame retardant of ABS resin. All of the synthesized polymers themselves had the excellent flame retardancy. And as their molecular weight and crosslinking density were increased, the thermal stability was increased. But when the synthesized compounds were used as the flame retardant for ABS resin, the lower molecular weight compound in these compounds showed the better flame retardancy and the better physical properties of ABS resin.

Synthesis of DCM Classes Having p-Substituted Aminostyryl Groups for Red-Emitting Materials (각종 p-치환아미노스티릴기를 갖는 적색발광재료용 DCM류의 합성)

  • Chung, Pyung Jin;Sung, Jin Hee
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.17 no.6
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    • pp.609-613
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    • 2006
  • 4-(Dicyanomethylene)-2-methyl-6-(4-dimethylaminostyryl)-4H-pyran (DCM) derivatives were synthesized by Knoevenagel condensation. They are red-emitting materials for OLED (Organic Light-Emitting Diode) composed of electron donor of aminostyryl groups and electron acceptor of two cyano(nitrile)groups in a conjugated structure. The structural properties of reaction products were analyzed by FT-IR and $^1H-NMR$ spectroscopy. The thermal stabilities and reactivities were measured by melting points and yields. The UV-visible and PL properties can be determined by exitation and emission spectra, respectively.

PEALD TaNx 박막 내 질소 함량 확산 방지 특성에 미치는 영향

  • Mun, Dae-Yong;Han, Dong-Seok;Sin, Sae-Yeong;Park, Jong-Wan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.08a
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    • pp.179-179
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    • 2010
  • 다양한 분야에서 확산 방지막은 소자의 신뢰성 향상에 중요한 역할을 하고 있다. 최근 반도체에 적용되기 시작한 구리 배선 형성 공정에서도 실리콘이나 실리콘 산화막으로 구리가 확산하는 것을 방지하는 기술이 중요한 부분을 차지하고 있다. 기존 physical vapor deposition (PVD)법을 이용한 $TaN_x$ 확산 방지막 형성 기술이 성공적으로 적용되고 있으나 반도체의 최소선폭이 지속적으로 감소함에 따라 한계에 다다르고 있다. 20 nm 급과 그 이하의 구리 배선을 위해서는 5 nm 이하의 매우 얇고 높은 피복 단차율을 가진 확산 방지막 형성 기술이 요구된다. 또한, 요구 두께의 감소에 따라 더 우수한 확산 방지 특성이 요구된다. Atomic layer deposition (ALD)은 박막의 정교한 두께 조절이 가능하며 높은 종횡비를 가지는 구조에서도 균일한 박막 형성이 가능하다. 이번 연구에서는 다른 질소 함량을 가진 $TaN_x$ 박막을 Tertiarybutylimido tris (ethylamethlamino) tantalum (TBITEMAT) 전구체와 $H_2+N_2$ 반응성 플라즈마를 사용하여 plasma enhanced atomic layer deposition (PEALD) 법으로 형성하였다. 박막 내질소 함량에 따라 $TaN_x$의 상 (phase)과 미세구조 변화가 관찰되었고, 이러한 물성의 변화는 확산 방지 특성에 영향을 주었다. TEM (Transmission electron microscopy)과 SEM (scanning electron microscope), XPS (x-ray photoelectron spectroscopy)를 통해 $TaN_x$의 물성을 분석하였고, 300 도에서 700 도까지 열처리 후 XRD (x-ray deffraction)와 I-V test를 통해 확산 방지막의 열적 안정성이 평가되었다. PEALD를 통해 24 nm 크기의 trench 기판 위에 약 4 nm의 $TaN_x$ 확산 방지막이 매우 균일하게 형성할 수 있었으며 향후 구리 배선에 효과적으로 적용될 것으로 예상된다.

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