• 제목/요약/키워드: 이온 챔버

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Electronic and Optical Properties of MgO Films Due to Ion Sputtering

  • 이상수;유스라마;이강일;이선영;채홍철;강희재
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.188-188
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    • 2011
  • MgO는 암염구조의 이온결합성 화합물로 7.8 eV의 높은 띠 틈과 약 95%의 탁월한 투과도를 갖는다. 또한, ${\gamma}$ process에 의한 이차 전자 방출이 높고 이온 스퍼터링에 의한 표면 손상이 적어 면 방전 AC-PDP의 보호막으로 이용된다. 따라서 MgO 보호막에 관한 연구는 이차 전자 방출 계수를 높여 방전 전압을 감소시키고 높은 유전율과 투과도를 유지시키기 위한 목적으로 전개되어지고 있다. 본 연구는 이온 스퍼터링에 의한 MgO 보호막의 표면 특성의 변화를 알아보기 위해 이루어졌다. MgO 박막은 electron beam evaporation의 방법을 통해 챔버 내에 O 기체를 주입하고 P type Si 기판을 300$^{\circ}C$ 가열하여 40 nm 두께로 제작되었다. 박막 시료는 표면분석 전 초고진공챔버 내에서 표면에 산화된 불순물 제거를 위해 550$^{\circ}C$의 열처리가 되어졌다. 그리고 250 eV의 He 이온으로 박막 표면을 스퍼터링 하여 XPS, REELS, UPS를 이용하여 전자 및 광학적 특성을 연구하였다. XPS 분석을 통해 MgO 박막은 He 이온 스퍼터링에 의해 표면의 화학적 조성이 변하지 않는다는 것을 확인했다. MgO 박막에 이온 스퍼터링을 하면 표준 시료와 비교하여 Ep=1,500 eV일 때 7.54 eV에서 7.63 eV로 높아지는 경향이 있다. 일함수는 He 이온 스퍼터링 한 결과 3.85 eV로부터 4.09 eV로 약간 높아졌다. 또한, QUEELS simulation으로 얻은 가시광 투과도는 91~92%로 분석되었다.

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저진공, 고진공, 초고진공 영역에서의 잔류가스질량분석기 설계특성

  • 박창준;안종록;조복래;한철수;안상정
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.108.2-108.2
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    • 2014
  • 잔류가스측정 질량분석기(RGA)는 진공챔버 내부의 진공상태 이상유무, 공정상태 확인 및 주입가스 농도제어 등 여러 종류의 작업에 응용되고 있다. 반도체용 박막 제조공정(PVD, CVD)에서 챔버 내의 수분 혹은 불순물 가스의 정확한 모니터링은 반도체 품질향상에 매우 중요하다. 1 Pascal 진공도의 증착용 챔버에 RGA를 직접 장착하여 작동시키기 위해서는 저진공용 RGA가 사용되어야 한다. 10-3 Pascal에서 6m 자유운동거리를 갖는 질소분자는 1 Pascal에서는 6 mm로 짧은 자유운동거리를 갖는다. 따라서 1 Pascal 저진공영역에서 이온을 생성시키고 mass filter를 사용하여 질량분석을 하기 위해서는 이온원과 mass filter 길이가 자유운동거리 수준으로 작아져야한다. 저 진공영역에서는 검출기와 전자방출용 필라멘트가 저진공에서 작동되도록 일반고진공용 RGA와는 완전히 다르게 소형으로 설계 제작되어야 한다. 10-7 Pascal 이상의 초고진공에서 사용되는 RGA는 이온원이 작동할 때 발생하는 outgassing을 낮추도록 설계가 되어야 초고진공의 유지가 가능하다. 한국표준과학연구원에서 현재 개발 중인 일반고진공용 RGA를 소개하고 저진공용과 초고진공용 RGA의 설계특성을 발표한다.

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화재감지기 신뢰성 검증방법에 관한 연구 (A Study on the Reliability Test for Smoke Detection Chamber of Smoke Detector)

  • 홍성호;최문수;박상태;유송현;유상필
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
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    • 한국화재소방학회 2013년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.150-151
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    • 2013
  • 화재감지기는 연기감지기는 이온전류의 변화량을 감지하는 이온화식 연기감지기와 발광부와 수광부로 이루어진 챔버내에 연기에 의한 광량의 변화를 감지하는 광전식 연기감지기로 구분된다. 국내에서는 광전식 연기감지기가 더 많이 사용되고 있는데 이러한 광전식 연기감지기의 챔버내에 이물질이 침입하게 되면 비화재보를 발생시키게 된다. 본 논문은 연기감지기의 연기감지 챔버에 대한 비화재보를 감소시키기 위한 신뢰성 시험에 대하여 논한 연구이다. 본 연구에서는 광전식 연기감지기의 신뢰성을 검증하는 방법으로 UL 268 등에 규정되어 있는 먼지, 즉, 분진에 대한 신뢰성을 검증방법을 제시하였다. 먼지에 대한 신뢰성 검증을 보다 적절하게 하기 위하여 분진챔버로 분진을 반복적으로 폭로됨에 따른 감도성능 변화를 분석하는 방법이 필요할 것으로 사료된다.

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Nano Plasma ion (NPi)에 의한 미생물 제어 (Reduction Effect of Microorganisms by Nano Plasma ion (NPi))

  • 강현철;윤한성;성봉조;이성화;이장우;서용배;이명숙
    • 생명과학회지
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    • 제21권12호
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    • pp.1710-1715
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    • 2011
  • Nano plasma ion (NPi) generator에서 발생한 NPi의 미생물에 대한 살균 효과를 측정하기 위해 미생물 종류, 조사 시간, 챔버 용적, 이온 수량, 거리에 따라 실험 하였다. 먼저 6종의 미생물 Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella typhimurium, Klebsiella pneumoniae, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis를 대상으로 실험한 결과 미생물 종류에 따라 각각 다른 감소율을 나타냈으며, 그람 음성균인 E. coli가 96.57%로 가장 높았고, 그람 양성균 중 포자를 생성하는 B. subtilis가 57.41%로 가장 낮았다. 그리고 NPi 조사시간에 따라 살균력 측정한 결과, 반응 초기에 대부분의 미생물이 사멸하였으며 이후 서서히 증가하였다. 또한 챔버의 크기에 따른 E. coli의 감소율을 비교하였으며 $0.005m^3$부터 $30m^3$까지 5개 챔버에서 NPi를 2시간 조사한 결과 용적이 증가함에 따라 포화이온 농도는 낮아졌고 이와 함께 살균력도 감소하였다. 이에 $1m^3$ 챔버에 NPi generator를 추가로 설치하여 포화 이온농도에 따른 E. coli의 감소율을 알아보았고 포화 이온 농도가 증가함에 따라 감소율도 함께 증가하는 것으로 나타났다. 마지막으로 NPi generator의 거리에 따른 E. coli의 감소율을 확인하였고 이온이 직접적으로 분출되는 부분의 99.19%를 제외한 나머지 위치에서 팬에 의한 이온 순환으로 포화농도가 비슷하게 유지 되었으며 약 97%의 감소율을 나타냈다.

레이저 변수가 마그네슘 원자의 다광자 이온화에 미치는 영향 연구

  • 김달우
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 1990년도 제5회 파동 및 레이저 학술발표회 5th Conference on Waves and lasers 논문집 - 한국광학회
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    • pp.185-189
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    • 1990
  • 고강도 레이저 장에서 마그네슘 원자의 다광자 이온화에 미치는 레이저 parameter의 영향을 Time-of-Flight spectrometer를 사용하여 분광학적 방법으로 연구하였다. 진공 챔버 속에서 파장 532nm와 1064nm인 레이저 펄스를 강도 1010-13W/'$ extrm{cm}^2$ 범위내에서 변화시키며 마그네슘 원자와 반응시켜서 Mg+ 및 Mg2+ 이온을 생성시켰으며 레이저의 파장, 강도 및 편광에 따른 광전자 스펙트럼을 구하였다. 또한, 전자 두 개를 방출하고 생성된 Mg2+ 이온의 발생 기구에 대하여 논하였다.

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포항가속기 저장링 Chamber의 용접변형 (Welding Deformation of The PLS Storage Ring Chamber)

  • 최만호;김효윤;한영진;최우천
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제11권4호
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    • pp.36-43
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    • 1993
  • 1)sector chamber II에서 가장 우려되었던 J5, J8의 변형량이 $28\mu\textrm{m}$,$36\mu\textrm{m}$ 이었으므로 목표 값 $50\mu\textrm{m}$을 충분히 보증할 수 있다. 2) Helicoflex gasket type으로 제작된 초도품 챔버에서는 140.deg.C bake-out후 이온 펌프만 으로 20시간 진공배기한 후의 진공도는 2*$10^{-9}$ Torr에 도달하였으며, 용접 type으로 제 작된 챔버에서는 2*$10^{-10}$ Torr에 도달하여서 진공도도 우수하였다. 3)표면조도에 민감한 Helicoflex gasket를 사용하지 않고 알루미늄 플랜지를 용접하여 AI gasketc 를 이용할 수 있기 때문에 초도품챔버에서와 같이 알루미늄 챔버와 스텐레스 스틸 부품을 연결하 는 stainless spool piece가 필요하지 않게 된다. 4)고가의 helicoflex gasket을 쓰지 않으므로 가격절감을 할 수 있다.

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이온소스 Cathode 형태가 이온 빔에 미치는 영향

  • 민관식;이승수;윤주영;정진욱;오은순;황윤석;김진태
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.145.1-145.1
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    • 2014
  • 변형된 end-Hall type의 이온 소스를 사용하여 이온 소스의 형태에 따라 달라지는 이온 빔의 변화를 측정하였다. 이온 소스 cathode의 wehnelt mask를 세 가지 종류로 제작하였으며, 생성된 이온 빔을 이용하여 Al이 sputter 방식으로 증착된 유리 기판을 etching 하였다. 실험 결과 wehnelt mask의 모양에 따라 focus, broad, strate의 형태로 이온 빔이 생성되는 것을 확인하였다. Al이 증착된 유리 기판의 제작을 위하여 Al target을 사용하여 RF power로 150 W, 2분간 sputtering을 하였고, 이온 소스와 기판사이의 거리를 1 cm씩 증가시켜가며 이온 빔을 2,500 V로 3분간 유리 기판을 etching한 후, 유리 기판이 etching된 모양을 통해 이온 빔의 형태를 분석하였다. 본 연구를 위하여 sputtering과 이온 빔 처리가 가능한 챔버를 제작하였으며, scroll pump와 turbo molecular pump를 사용하였다. Base pressure $1.5{\times}10^{-6}Torr$에서 실험이 진행되었고, 불활성 기체 Ar을 사용하였다. Ar 기체를 주입시 pressure는 $2.6{\times}10^{-3}Torr$였다.

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SELF-PALSMA OES의 능동형 오염 방지 기법

  • 김남식
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.82.1-82.1
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    • 2013
  • SPOES(Self Plasma Optical Emission Spectroscopy)는 반도체 및 LCD 제조 장비의 Foreline에 장착되는 센서로써, Foreline에 흐르는 Gas를 이온화시켜 이때 발생되는 빛을 분광시켜 공정의 상태 및 장비의 상태등을 종합적으로 점검할 수 있는 센서입니다. SPOES의 최대 장점은 공정 장비에 영향을 주기 않으면서 공정을 진단할 수 있고, 장비의 메인챔버에서 플라즈마 방전이 발생하지 않는 RPS (Remote Plasma System)등에 적용이 가능하며, 설치 및 분해이동과 운용이 용이한 장점이 있습니다. 하지만, SPOES는 오염성 가스 및 물질에 의한 오염에 취약한 단점이 있습니다. 예컨대, 플라즈마 방전에 의한 부산물들이 SPOES의 내부에 있는 윈도우의 렌즈에 부착되어 감도를 저하시켜, SEOES의 수명을 단축시킵니다. 또한 오염 물질이 SPOES 내부의 방전 CHAMBER에 증착되어 플라즈마 방전 효울을 저하시켜 센서의 효율을 저하시킵니다. 예를들면, 장비의 공정 챔버에서 배출되는 탄소와 같은 비금속성 오염물질과 텅스텐과 같은 금속성 오염물질이 SPOES의 방전 CHAMBER 내벽과 윈도우에 증착되어 오염을 유발합니다. 오염이 진행된 SPOES는 방전 CHAMBER의 오염으로 CHAMBER의 유전율을 변화시켜, 플라즈마 방전 효율의 저하를 가져오고, 윈도우의 오염은 빛의 투과율을 저하시켜, OES 신호의 감도를 저하시켜, SPOES 감도를 저하시키는 요인으로 작용합니다. 이러한 문제를 해결하기위한 방법으로 능동형 오염 방지 기술을 채용 하였습니다. 능동형 오염 방지 기법은 SPEOS의 방전 챔버에서 플라즈마 방전시 발생하는 진공의 밀도차를 이용하는 기술과 방전 챔버와 연결된 BYPASS LINE에 의해 발생되는 오염물질 자체 배기 시스템, 그리고 고밀도 플라즈마 방전을 일으키는 멀티 RF 기술 및 고밀도 방전을 일으키는 챔버 구조로 구성 되어 있습니다. 능동형 오염 방지 기법으로 반도체 공정에서 6개월 이상의 LIFETIME을 확보 할 수 있고, 고밀도 플라즈마로 인한 UV~NIR 영역의 감도 향상등을 확보 할 수 있습니다.

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