• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.12 no.4
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• pp.210-214
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• 2002

The crystallization behavior of amorphous silicon (a-Si) film was investigated by using Cu-field aided lateral crystallization (Cu-FALC) process below $450^{\circ}C$. The lateral crystallization was induced from the Cu deposited region outside of pattern toward the Cu-free region inside of the pattern by applying an electric field during heat treatment. As expected, the lateral crystallization toward Cu-free region proceeded from negative toward positive electrode side. The occurrence of Cu-FALC phenomenon was interpreted in terms of dominant diffusing species in the reaction between Cu and Si. Even at the annealing temperature of $350^{\circ}C$, the large dendrite-shaped branches were formed in the crystallized region and the polarity in the lateral crystallization was clearly observed. Consequently, we could successfully crystallize the a-Si at the temperature as low as $350^{\circ}C$ by an electric field of 30 V/cm with fast crystallization velocity of 12 $\mu$m/h.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.20 no.5
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• pp.1671-1678
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• 1996

In external chemical vapor deposition processes including VAD and OVD the distribution of flame-synthesized silica particles is determined by heat and mass transfer limitations to particle formation. Combustion gas flow velocities are such that the particle diffusion time scale is longer than that of gas flow convection in the zone of particle formation. The consequence of these effects is that the particles formed tend to remain along straight smooth flow stream lines. Silica particles are formed due to oxidation and hydrolysis. In the hydrolysis, the particles are formed in diffuse bands and particle formation thus requires the diffusion of SiCl$\_$4/ toward CH$\_$4//O$\_$2/ combustion zone to react with H$\_$2/O diffusing away from these same zones on the torch face. The conversion kinetics of hydrolysis is fast compared to diffusion and the rate of conversion is thus diffusion-limited. In the language of combustion, the hydrolysis occurs as a Burke-Schumann process. In selected conditions, reaction zone shape and temperature distributions predicted by the Burke-Schumann analysis are introduced and compared with experimental data available. The calculated centerline temperatures inside the reaction zone agree well with the data, but the calculated values outside the reaction zone are a little higher than the data since the analysis does not consider diffusion in the axial direction and mixing of the combustion products with ambient air. The temperatures along the radial direction agree with the data near the centerline, but gradually diverge from the data as the distance is away from the centerline. This is caused by the convection in the radial direction, which is not considered in the analysis. Spatial distribution of silica particles are affected by convection and diffusion, resulting in a Gaussian form in the radial direction.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.379.1-379.1
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• 2014

그래핀은 뛰어난 기계적, 화학적, 광학적, 전기적 특성을 가지고 있는 2차원 물질로써, 화학기상증착법을 이용한 대면적 합성법과 전사 공정을 통해 다양한 기판에서 사용이 가능해지면서 차세대 전자소재로 활용하기 위한 활발한 연구가 이루어지고 있다. 상온 대기에서 간편하게 적용 가능한 고분자용액공정을 도입하여, 그래핀과 폴리에틸렌이민(polyethyleneimine)의 다양한 적층구조를 제작하였다. 폴리에틸렌이민의 높은 밀도의 극성 기능기와 그래핀의 가스배리어 특성을 이용한 상호 보완적인 구조를 형성하여 외부 환경에 장시간 안정적이고 효과적인 n형 도핑 효과를 유지하였다. 그래핀에 결함 형성없이 도핑 농도 조절이 가능하며, 그래핀 고유의 선형적인 상태밀도를 이용한 일함수 조절효과를 확인하였다. 그래핀 p-n 접합 소자를 제작을 통해 베젤라고 렌즈 효과, 반정수 양자 홀 효과를 이용한 기초 연구에 접근이 가능할 것으로 보이며, 응용 분야에서는 태양광전지, 유기 전자 소자 분야 등 그래핀을 이용한 전기적 접촉 개선에 활용될 수 있을 것으로 보인다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.183-183
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• 2000

Aigrain에 의해 Helicon이라는 이름이 명명된 이후, helicon은 저온의 금속과 같은 높은 전도도(conductivity)를 갖는 매질이나 강한 자기장이 걸려있는 plasma를 전파해 나가는 저주파 전자기장을 지칭해왔다. 이온화된 개스에서 이러한 전자기장은 전자 공명 주파수(electron cyclotron frequency)와 이온 공명 주파수(ion cyclotron frequency) 사이의 주파수로 전파하며 전리층 (ionosphere)을 통과하며 발생하는 가청 주파수 영역대의 음조가 강하하는 현상에 의해 low-frequency whistler라고도 불린다. Helicon wave plasma는 Boswell에 의해 처음 발생된 후, 높은 이온화율(~100%)로 인해 많은 연구가 이루어져 왔다. 1985년에 Chen은 helicon plasma의 높은 이온화율을 설명하기 위해 Landaudamping을 제시하였다. 이러한 설명은 1997년에 Shamrai에 의해 TG mode가 도입되기 전까지 직접적인 실험결과 없이 helicon plasma 발생의 mechanism으로 받아들여졌다. shamrai의 이론에 의하면 정전기파(electrostatic wave)는 plasma의 표면(surface)에서 강하게 감쇄되어 energy를 전달하게 된다. Cho는 radial density 분포가 외각보다 중심이 높을 경우 TG wave의 power 전달이 중심에서 일어날 수 있음을 계산하였다. Helicon plasma의 특성은 높은 이온화율에 의한 높은 밀도($\geq$1012cm3), 1-2 kW의 rf power에서 상대적으로 낮은 전자 온도( 4eV), $\omega$ci $\omega$LH<$\omega$ $\omega$ce $\omega$pe 영역대의 주파수, 자기장 50-1200 Gauss, 압력 1-10 mTorr로 특정지을 수 있다. 이러한 외부분수들의 조건에 k라 helicon plasma는 여러 종류의 mode로 존재한다. Degeling은 이러한 mode의 변화를 capacitive mode, inductive mode, 그리고 helicon mode(wave mode)의 세가지 부분으로 구분하였다. Helicon plasma가 갖는 높은 이온화율은 여러 가지 응용으로의 가능성을 가지고 있다. 그 예로 plasma processing, plasma wave에 의한 입자 가속, 그리고 가스 레이저 활성 매질 발생 등이 있다. 특히 plasma processing의 경우 helicon plasma는 높은 밀도, 비교적 낮은 자기장, remote operation 등이 가능하다는 점에서 현재 연구가 활발히 진행되고 있다. 상업용으로도 PMT와 Lucas Signatone Corp.에 서 helicon source가 제작되었다. 또한 높은 해리율을 이용하여 저유전 물질인 SiOF의 증착에서 적용되고 있다. 이 외에도 다수의 연구결과들이 발표되었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.45-45
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• 2011

알루미늄과 그 합금은 내부식성(corrosion resistance)이 좋고, 밀도가 낮아 높은 연료소비 효율을 필요로 하는 항공기와 자동차 같은 운송수단의 내-외장 소재로 사용되고 있다. 또한 알루미늄의 높은 내부식성을 이용하여 철강소재의 부식을 방지하는 보호막으로도 폭 넓게 사용된다. 물리기상증착(physical vapor deposition)으로 알루미늄을 코팅하면 박막 성장 초기단계에서 핵(nucleus)을 형성하고, 형성된 핵을 중심으로 주상 구조(columnar structure)로 박막이 성장하는 것이 일반적으로 알려진 방식이다. 주상 구조의 알루미늄 박막은 주상정과 주상정 사이에 필연적으로 공극(pore)이 존재하게 되어 부식을 일으키는 물질이 박막으로 침투하게 되고, 부식 물질과 모재가 반응하여 공식(pitting corrosion)이 발생한다. 본 연구에서는 스퍼터링(magnetron sputtering)을 이용하여 치밀한 조직을 갖는 알루미늄 박막을 코팅할 수 있는 공정을 개발하고, 치밀한 알루미늄 조직이 내부식성에 어떠한 영향을 미치는지 평가하였다. 기판은 냉연강판(cold rolled steel sheet)이 사용되었으며, 알루미늄 타겟의 순도는 99.999%, 크기는 직경 4"이었다. 냉연강판은 진공용기(vacuum chamber)에 장착하기 전에 계면활성제를 이용하여 표면에 존재하는 기름성분을 제거하였으며, 진공용기에 장착한 후에는 아르곤 가스를 이용하여 발생시킨 글로우 방전으로 표면에 존재하는 산화물을 제거하였다. 알루미늄 박막의 조직에 영향을 미치는 공정변수를 확인하기 위해서 스퍼터링 파워, 공정 온도, 공정 압력, 외부 자기장 세기 등의 공정 조건을 변화시켜 코팅을 실시하였다. 실험을 통해서 얻어진 최적 조건으로 알루미늄을 코팅할 경우, 알루미늄 bulk의 밀도와 비교하여 약 94.7%의 밀도를 갖는 알루미늄 박막을 코팅할 수 있었다. 알루미늄 박막이 약 3 ${\mu}$m의 두께로 코팅된 냉연강판의 내부식성 평가(salt spray test, 5% NaCl) 결과, 평가를 시작한 후 72시간 후에도 적청이 발생하지 않았다.

• Membrane Journal
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• v.22 no.6
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• pp.415-423
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• 2012

For hybrid water treatment of carbon fiber ultrafiltration and photocatalyst, we used the hybrid module that was composed of photocatalyst packing between tubular membrane outside and module inside. Photocatalyst was PP (polypropylene) bead coated with $TiO_2$ powder by CVD (chemical vapor deposition) process. Water back-flushing of 10 sec was performed per every period of 10 min to minimize membrane fouling for modified solution, which was prepared with humic acid and kaolin. Resistance of membrane fouling ($R_f$) decreased as humic acid concentration changed from 10 mg/L to 2 mg/L, and finally the highest total permeate volume ($V_T$) could be obtained at 2 mg/L, which was the same with the previous results. Then, treatment efficiencies of turbidity and humic acid were above 98.9% and 88.7%, respectively, those did not depend on the humic acid concentration. However, the treatment efficiency of humic acid increased a little as the humic acid concentration increased in the previous results.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.9 no.3
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• pp.37-41
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• 2002

In this research, we investigate the properties of membrane and thin film sensor which is using magnetic resonance properties. we expect to $Si_xN_y$ and SiC materials as membrane materials, we measured thin film stress and properties to find the best membrane fabrication condition. Of the two membrane, $Si_xN_y$ thin film is the better than SiC thin film. because of an adequate tensile stress and lower thermal expansion coefficient as sensor structure layer. After performing deposition and patterning thin film sensor material on $Si_xN_y$, we analyzed the magnetic hysteresis and magnetic resonance frequency of sensor. If the magnetic field which is applied in sensor material is removed, magnetization made by magnetic field is transited to elastic mode. moreover. energy radiation is induced during the transition and voltage generates in sensor by energy radiation. At this moment, If voltage generation period is longer, mechanical vibration is induced and signal is generated by mechanical vibration. we also see that as the increase of thin film sensor' length and width, magnetic resonance frequency is decreased.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.06a
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• pp.33-33
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• 2007

SoP-L 공정은 유전율이 상이한 재료를 이용하여 PCB 공정이 가능하고 다른 packaging 방법에 비해 공정 시간과 비용이 절약되는 잠정이 있다. 본 연구에서는 SoP-L 기술을 이용하여 Si 기판의 함몰에 판한 공정의 안정도와 함몰 시 제작된 때턴의 특성의 변화에 대해 관찰 하였다. Si 기판의 함몰에 Active device를 이용하여 특성의 변화를 살펴보고 공정의 안정도를 확립하려 했지만 Active device는 측정 시 bias의 확보와 특성의 민감한 변화로 인해 비교적 측정이 용이하고 공정의 test 지표를 삼기 위해 passive device 를 구현하여 함몰해 보았다. Passive device 의 제작 과정은 Si 기판 위에 spin coating을 통해 PI(Poly Imide)를 10um로 적층한 후에 Cr과 Au를 seed layer로 증착을 하였다. 그리고 photo lithography 공정을 통하여 photo resister patterning 후에 전해 Cu 도금을 거쳐 CPW 구조로 $50{\Omega}$ line 과 inductor를 형성하였다. 제작 된 passive device의 함몰 전 특성 추출 data와 SoP-L공정을 통한 함몰 후 추출 data 비교를 통해 특성의 변화와 공정의 안정도를 확립하였다. 차후 안정된 SoP-L 공정을 이용하여 Active device를 함몰 한다면 특성의 변화 없이 size 룰 줄이는 효과와 외부 자극에 신뢰도가 강한 기판이 제작 될 것으로 예상된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2005.05a
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• pp.84-87
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• 2005

본 논문에서는 p-type 고분자 물질인 P3HT (Poly-3-hexylthiophene)를 잉크젯 프린팅 방식으로 활성화층을 적층함으로써 Organic thin film transistor를 제작하여 이에 대한 특성을 연구하였다. Piezoelectric 방식의 잉크젯 프린팅을 이용하여 P3HT single drop jetting 시 두께 $150{\sim}200{\AA}$, 직경 약 70 ~ 80 um정도의 drop profile을 얻을 수 있었다. P3HT의 solvent로서 Chlorobenzene을 사용하여 농도 약 0.5 wt.%의 Ink-jet용 ink를 제작하여 이를 Channel Width 37, 236 um 크기의 Au 전극 위에 jetting 하여 각각의 특성을 측정하였다. 상기 실험은 상온의 외부환경에서 실시되었으며 실험 결과 최대 ${\mu}=1{\times}10^{-2}\;cm^2/Vsec$, $I_{on}/I_{off}=10^3{\sim}10^4$ 정도로서 off current가 높은 편이나 이동도 측면에서는 다른 방법의 박막 증착 실험결과와 비교할 때 동등 수준의 결과를 얻을 수 있었다.

• Journal of IKEEE
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• v.27 no.3
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• pp.288-295
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• 2023

In this work, we investigated the role of oxygen annealing on the performance of Metal-Semiconductor-Metal (MSM) UV photodetector (PD) fabricated by radio frequency (RF)-sputtered Ga₂O₃ films on SiC substrates. Oxygen-nnealed Ga₂O₃ films displayed a notable increase in photocurrent and a faster decay time, indicating a decrease in persistent photoconductivity. This improvement is attributed to the reduction of oxygen vacancies and variation of defects by oxygen post-annealing. Our findings provide valuable insights into enhancing PD performance through oxygen annealing.