• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.504-504
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• 2011

최근 디지털 프린팅 기술의 핵심기술로 떠오르고 있는 잉크젯 프린팅 기술은 최근 기존의 문서인쇄 뿐 아니라, 직물 인쇄, 태양전지 등의 다양한 반도체 소자 제조에 널리 활용되고 있으며, 점차 그 응용 분야를 넓혀가고 있다. 특히 thermal 방식의 잉크젯 피린팅 기술은 etching, thin film process, lithography등의 반도체 공정 기술을 이용하여 제작할 수 있기 때문에, 현재 잉크젯 프린팅 기술은 대부분 thermal 방식을 체택하고 있다. 이러한 thermal 잉크젯 프린팅 방법에서는 잉크를 토출시키기 위하여, 전기적 에너지를 열에너지로 전환하는 전자저항막층이 필수적으로 필요하게 되는데, 이러한 전자저항막층은 수백도가 넘는 고온 및 잉크와 접촉으로 인한 부식 및 산화 문제가 발생할 수 있는 열악한 환경에서 사용되므로, Ta, SiN과 같은 보호층을 필수적으로 필요로 한다. 그러나 최근 잉크젯 프린터의 고해상도 고속화, 대면적 인쇄성 등과 같은 다양한 요구 증가에 따라, 잉크젯 프린터의 저전력 구동이 이슈로 떠올라 열효율에 방해가 되는 보호층을 제거할 필요성이 제기되고 있다. 지금까지는 Poly-Si, $HfB_2$, TiN, TaAl, TaN _0.8 등의 물질들이 잉크젯 프린터용 전자저항막 물질로 연구되거나 실제로 사용되어져 왔으나, 이러한 물질들을 보호층을 제거하는 경우 쉽게 산화되거나, 부식되는 문제점을 가지고 있다. 따라서, 기존 전자저항막의 기능을 만족시키면서, 산화나 부식에 대한 강한 내성을 가져 보호층을 제거하더라도 안정적으로 구동이 가능한 하이브리드 기능성(히터 + 보호층)을 가지는 잉크젯 프린터용 전자저항막 물질의 개발이 시급한 실정이다. 본 연구에서는 자기조립특성을 가져 정밀제어가 가능한 원자층증착법(Atomic Layer Deposition)을 이용하여 원자/나노 단위의 미세 구조 컨트롤을 통해 내열 내산화 내부식성 저온도저항계수를 동시에 가지는 다기능성 전자저항막을 설계 및 개발하고자 하였다. 전자저항막 개발을 위하여 우수한 내부식 내산화성을 가지고 결정립 크기에 따른 온도저항계수 조절이 가능한 platinum group metal들과 전기 저항 및 내열성 향상을 위한 물질의 복합구조막을 원자증증착법으로 증착하였다. 또한, 전자저항막 증착시 미세구조와 공정 변수가 내부식성, 내산화성, 그리고 온도저항계수에 미치는 영향을 체계적으로 연구하여, proto-type의 inkjet printhead를 구현하였다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.40 no.5
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• pp.290-297
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• 2003

Analytical Expressions of temperature dependent breakdown voltage and on-resistance for silicon power MOSFETs are induced by employing the temperature dependent effective ionization coefficient extracted from temperature dependent ionization coefficients for electron and hole, and electron mobility in silicon. The analytical results for temperature dependent breakdown voltage are compared with experimental results for tile doping concentration, 4x10$^{14}$ cm$^{-3}$ , 1x10$^{15}$ cm$^{-3}$ , 6x10$^{16}$ cm$^{-3}$ respectively. The variations of temperature dependent on-resistance and breakdown voltage dependent ideal specific on-resistance are also compared with the ones reported previously. Good fits with the experimental results ate found for the breakdown voltages within 10% in error for the temperature in the range of 77~300K at each doping concentration.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.10 no.3
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• pp.1-7
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• 2003

The crystallized stable cobalt silicide$(CoSi_2)$ films were prepared on $poly-Si/SiO_2/Si$substrates for the application of inkjet printing head as a heating element with omega shape. The structural images and temperature resistance coefficient were investigated. The value of temperature resistance coefficient of the heating element was found to be about $0.0014/^{\circ}C$. The maximum power of the heating element was 2 W at the applied voltage of 2 V, 10 kHz in frequency and $1{\mu}s$ in pulse width. From the investigation of fatigue property according to the repeated applied voltages, there was no drastic changes in the resistances of heating element under the condition of $10^8$ pulsed cycles at below 15 V biased voltage. In contrast, the resistance of heating element was greatly increased at $10^6$ pulsed cycles when the heating element was operated at 17 V.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.38 no.3
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• pp.256-260
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• 2001

본 연구에서는 Sbrk 치환된 BaTiO$_3$에 그라파이트를 첨가하고 고상반응법을 이용하여 PTC 소자를 제조한 후, 저항-온도 특성을 조사하였으며 미세구조 분석을 통하여 그라파이트 첨가로 인한 PTC 특성 변화를 고찰하였다. 시편의 저항-온도 특성은 자체 제작한 저항-온도 특성 자동 측정 시스템을 사용하였으며 미세구조 고찰은 주사 전자 현미경을 사용하였다. 상온 저항값은 그라파이트를 1.5 mol% 첨가한 시편이 8.8Ω.cm로 가장 낮은 저항값을 나타내었고 저항-온도 계수는 그라파이트를 3.0 mol% 첨가한 시편이 22.4%/$^{\circ}C$로 가장 좋은 PTC 효과를 보였다. 미세구조 고찰 결과 그라파이트를 1.5 mol% 첨가한 경우 90$^{\circ}$ 및 180$^{\circ}$전계구조가 상당히 발달되었음을 볼수 있었다.

• 전기의세계
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• v.41 no.3
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• pp.38-42
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• 1992

써미스터(THERMLISTOR)는 Thermally Sensitive Resistor의 약칭으로 온도변화에 대한 저항치의 변화가 극히 크게 변화하는 특징을 갖는 감온반도체이다. 이중에는 부특성 또는 NTC(Negative Temperature Coeffient) THERMISTOR와 정특성 또는 PTC(Positive Temperature Coeffient)THERMISTOR의 두종류와 NTC와 동일한 부의 온도계수이지만 어떤 온도영역에서 저항치가 급격히 감소하는 CTR로 분류한다. 이렇게 3가지 종류로 분류되는 THERMISTOR중 우리주변에서 가장 널리 보급되고 가정생활에서 실제로 흔히 볼수 있는 가전기기의 온도검출용 sensor로 많이 사용되고 있는 THERMISTOR SENSOR에 대해서만 기초지식을 알아보기로 하고 다음기회에는 응용기술에 대해서 알아보기로 하겠다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.1 no.1
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• pp.51-60
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• 1994

RuO2 계 후막저항체에 사용된 유리의 입도 및 연화점이 후막저항체의 전기적 특성 에 미치는 영향을 시험하기 위하여 연화점이 서로 다른 두 종류의 유리를 제조하고 이들을 미분쇄하여 각각 세 조류의 평균입도로 분급하였다. 이 유리분말들을 이용하여 여섯 종류의 후막저항체를 제조하고 그 저항체들의 전기적 특성을 평가하고 고찰하였다. 연화점이 높은 유리로 만든 후막저항체들보다 높은 쉬트 저항을 나타냈다. 또한 후막저항체들의 쉬트 저항 및 저항온도계수는 저항체들의 미세조직과 밀접한 관계가 있음을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1994.02a
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• pp.65-67
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• 1994

• Composites Research
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• v.36 no.5
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• pp.342-348
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• 2023

There has been increasing demand for real-time monitoring of body and ambient temperatures using wearable devices. Graphene-based thermistors have been developed for high-performance flexible temperature sensors. In this study, the temperature coefficient of resistance (TCR) of monolayer graphene was controlled by coating polyethylenimine (PEI) on graphene surfaces to enhance its temperature-sensing performances. Monolayer graphene grown by chemical vapor deposition (CVD) was wet-transferred onto a target substrate. To facilitate the interfacial doping by PEI, the hydrophobic graphene surface was altered to be hydrophilic by oxygen plasma treatments while minimizing defect generation. The effect of PEI doping on graphene was confirmed using a back-gated field-effect transistor (FET). The CVD-grown monolayer graphene coated with PEI exhibited an improved TCR of -0.49(±0.03) %/K in a temperature range of 30~50℃.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.100-102
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• 2013

Magnetron-sputtering법을 사용하여 기존에 연구하였던 CrAlN (Cr 7：Al 3)박막에 Si를 첨가하여 Si의 함량 변화에 따라 미세구조와 화학적 결합상태, 온도저항계수(TCR) 및 산화저항의 영향과 기계적특성 개선을 통한 multi-functional heater resistor layer로써의 가능성을 연구하였다. CrAlSiN 박막의 Si 함량에 변화에 따라 온도저항계수 변화를 확인하였으며 X-선 회절 분석(XRD) 패턴 분석결과 CrAlSiN 박막의 결정구조가 Bl-NaCl 구조를 가지고 있는 것을 확인하였으며 SEM과 AFM을 통한 표면 및 미세구조 분석결과 Si의 함량이 증가할수록 입자가 조밀해짐을 알 수 있었다. 최근 digital priting technology의 핵심 기술로 부각되고 있는 inkjet priting technology는 널리 태양전지뿐만 아니라 thin film process, lithography와 같은 반도체 공정 기술에 활용 할 수 있기 때문에 반도체 제조장비에도 사용되고 있으며, 현재 thermal inkjet 방식을 사용하고 있다. Inkjet printing technology는 전기 에너지를 잉크를 배출하기 위해 열에너지로 변환하는 thermal inkjet 방식을 사용하고 있는데, 이러한 thermal inkjet 방식은 기본적으로 전기저항이 필요하지만 electrical resistor layer는 잉크를 높은 온도에서 순간적으로 가열하기 때문에 부식이나 산화 등의 문제가 발생할 수 있어 이에 대한 보호층을 필요로 한다. 하지만, 고해상도, 고속 잉크젯 프린터, 대형 인쇄 등을 요구되고 있어 저 전력 중심의 잉크젯 프린터의 열효율을 방해하는 보호층 제거에 필요성이 제기되고 있다. 본 연구는 magnetron-sputtering을 사용하여 기존의 CrAlN 박막에 Si를 합성하여 anti-oxidation, corrosion resistance 그리고 low temperature coefficient of resistance 값을 갖는 multi-functional heater resistor layer로써 CrAlSiN 박막의 Si 함량에 따른 효과에 초점을 두었다. 본 실험은 CrAlN 박막에 Si 함량을 4~11 at%까지 첨가시켜 함량의 변화에 따른 특성변화를 확인하였다. 함량이 증가할수록 amorphous silicon nitride phase의 영향으로 박막의 roughness는 감소하였으며 XRD 분석결과 (111) peak의 Intensity가 감소함을 확인하였으며 SEM 관찰시 모든 박막이 columnar structure를 나타내었으며 Si함량이 증가할수록 입자가 치밀해짐을 보여주었다.Si함량이 증가할수록 CrAlN 박막에 비하여 면저항은 증가하였으며 TCR 측정결과 Si함량이 6.5 at%일 때 가장 안정한 TCR값을 나타내었다. Multi-functional heater resistor layer 역할을 하기 위해서, CrAlSiN 박막의 원소 분포, 표면 거칠기, 미세조직, 전기적 특성 등을 조사하였다. CrAlN 박막의 Si의 첨가는 크게 XRD 분석결과 주상 성장을 억제 할 수 있으며 SEM 분석을 통하여 Si 함량이 증가할수록 Si3N4 형성이 감소하며 입자크기가 작아짐을 확인하였다. 면저항의 경우 Si 함량이 증가함에 따라 높은 면저항을 나타내었으며 Si함량이 6.5 at%일 때 가장 낮은 TCR 값인 3120.53 ppm/K값을 보였다. 이 값은 상용되고 있는 heater resistor보다 높지만, CrAlSiN 박막이 더 우수한 기계적 특성을 가지고 있기 때문에 hybrid heater resistor로 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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• 2003.05a
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• pp.47-50
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• 2003

잉크젯 헤드의 발열체에 적용하기 위해 $poly-Si/SiO_2/Si$ 의 다층기판 위에 결정화된 안정한 $SiO_2$ 코발트 실리사이드 박막을 증착하여 발열체를 제작하고 이들 발열체의 구조적 형상과 온도저항계수 등 전기적 특성을 조사하였다. $SiO_2$ 코발트실리사이드 박막의 형성은 금속 Co 박막을 급속 열처리장치를 이용하여 $800^{\circ}C$에서 20 초 동안 질소 분위기에서 열처리하여 실리사이드 박막을 형성하였다. 발열체의 온도저항계수 값은 약 $^0.0014/{\circ}C$ 값을 얻을 수 있었다. 인가전압 10V, 주파수 10 kHz 및 펄스간격 $1\mu\textrm{s}$ 인가시 발열체의 순간전력은 최대 2 watt를 나타내었다.