• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2012.02a
• /
• pp.175-175
• /
• 2012

플라즈마를 이용하는 공정은 평판 디스플레이와 박막 트렌지스터, LCD 같은 반도체 산업에 널리 사용되고 있다. 최근 이와 같은 산업을 위한 공정은 마이크로 단위 이하에서 진행되고 있으며, 그 크기가 작아질수록 공정을 위한 비용은 증가하게 되었다. 따라서 제품의 대량생산 및 원가절감을 위해 웨이퍼의 대구경화가 진행되었고, 그런 대구경의 웨이퍼을 생산하기 위한 대면적 플라즈마 소스 개발 역시도 필요하게 되었다. 그리고 2014년에는 450 mm 크기의 웨이퍼가 사용될 것으로 예상되고 있다. 450 mm 대구경 웨이퍼용 유도결합플라자마 장치를 이용하여 플라즈마의 특성을 Langmuir probe를 사용하여 측정하였다. 플라즈마를 방전시키는 안테나의 형태는 spiral 형태의 안테나를 사용하였고, 이중주파수를 사용하기 위해 spiral 형태의 안테나를 두개로 나누어 안쪽의 안테나에는 2 Mhz를 바깥쪽의 안테나에는 13.56 Mhz를 인가하였다. 공정 압력은 10 mTorr로 유지하고 안쪽의 2 Mhz 안테나에는 100~800 W까지 변화시키고 바깥쪽의 13.56 Mhz 안테나에는 100~1,000 W까지 변화시켜 그 때의 플라즈마의 특성을 분석해 보았다. Langmuir probe를 이용하여 방전된 플라즈마를 관찰한 결과, 기판 위에서의 플라즈마 균일도가 4~23%가 되는 것을 확인 할 수 있었다. 13.56 Mhz의 인가되는 파워를 고정 시키고 2 Mhz만을 변화시켰을 경우 2 Mhz의 파워를 400 W까지 증가시켰을 때는 플라즈마의 밀도가 서서히 증가하였으나 400 W 이상에서는 밀도가 크게 증가하는 것을 볼 수 있었다. 하지만 플라즈마의 온도와 potential의 경우 밀도와는 반대로 2 Mhz에 인가되는 파워가 증가 될수록 감소하는 경향을 보였다. 위의 실험을 통해 우리는 전자에너지분포함수(EEDFs)를 얻을 수 있었고, 그 안에서 낮은 주파수(2 Mhz)를 이용하여 낮은 에너지를 가진 전자의 밀도를 조절할 수 있다는 것과 높은 주파수(13.56 Mhz)에 인가된 파워가 증가함에 따라 높은 에너지를 얻을 수 있다는 결과를 확인 할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2009.11a
• /
• pp.265-265
• /
• 2009

전기이중층 커패시터 전극으로 사용하는 활성탄에 도전제로서 CNT와 super-p의 함량에 따른 이중층 커패시터의 특성을 연구하였다. CNT 함량이 4wt%까지는 도전제로서 CNT 함량이 증가할 수록 용량이 감소하는 반면 6wt%이상에서는 CNT 함량이 증가할 수록 단위 체적당 정전용량이 증가하였다. 충, 방전 특성과 직류 저항도 정전용량의 경향과 유사함을 보이고 있으며 이와 같은 결과는 비표면적이나 도전율에 의한 결과 보다는 분산성에 의한 결과로 예상된다. Super-p 10.5wt%, CNT 6.0wt%에서 단위 체적당 정전용량은 $22g/cm^3$, 직류저항 6.1[$\Omega$]의 전기이중층 커패시터 특성을 얻을 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2012.05a
• /
• pp.334-334
• /
• 2012

다음 세대 웨이퍼 공정인 450mm 웨이퍼 공정을 위한 이중 주파수 유도결합 플라즈마 소스를 이용하여 각각의 안테나에 파워를 인가하고, 이 때 방전되는 플라즈마의 특성을 Langmuir probe를 통하여 확인할 수 있었다. 또한 인가되는 파워를 조절하여 플라즈마 내의 전자에너지를 조절할 수 있다는 가능성을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2009.11a
• /
• pp.75-77
• /
• 2009

양방향 DC-DC컨버터는 일반적으로 아날로그방식이 사용되고 있다. 그러나 충 방전기로 사용하게 되면 모드전환 시 과도 응답특성이 좋지 않은 문제가 있다. 이에 대한 대안으로 디지털 제어기를 사용하게 되면 진보된 알고리즘들을 이용하여 시스템의 성능을 향상 시킬 수 있다. 본 본문에서는 전기이중층 콘덴서(EDLC)를 이용한 동적전압보상장치(DVR)의 양방향 충/방전 시스템을, Buck/Boost 양방향 컨버터를 이용하여 구현하고, DSP(TI사 TMS320F28335)를 이용한 디지털 제어기를 적용하였다. 모의실험 및 하드웨어를 구성하여 실험한 결과, 양방향 시스템의 과도응답특성 개선과 시스템 성능 향상을 보여준다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2011.02a
• /
• pp.19-19
• /
• 2011

수중방전은 다양한 라디칼을 직접 물 속에서 발생시키기 때문에 수처리 공정에 다양한 응용이 가능하다. 특히, 최근에 선박평형수 등의 살균이 국제적인 이슈가 되고 있고, 2017년까지는 모든 선박에 살균을 위한 수처리 설비가 의무화된다. 본 연구에서는 염분이 있는 수체에서의 방전공정을 연구하고 이를 수처리공정에 적용할 수 있는 방법에 대해 연구하였다. 해수의 경우 전도도가 53mS로 자유로운 전하의 이동이 가능하기 때문에 일반적인 민물방전의 전원과 전극 등으로는 방전을 할 수 없다. 이에 세라믹과 금속의 이중구조로 되어 있는 모세관전극을 개발하여 전도성이 있는 수체에서의 방전을 이루었다. 전원장치로는 60 Hz, 380 V를 1차측에 인가하여 2차측에서 약 3 kV, 10 kW의 파워가 발생하는 12위상차 교류전원장치를 개발하여 사용하였다. 모세관 내부에 전압이 인가되면 전류가 발생하여 joule heating에 의하여 모세관 내부에 기포가 형성된다. 이 때, 전류의 단락이 이루어지면서 고전압쪽에 전하가 축적되며 기포내부의 E-field가 상승한다. 이후 기포 내에서 방전이 개시되며 각종 라디칼을 생성한다. 방전에 의해 생성되는 산화제로는 오존, OH라디칼, 과산화수소 등이 있으며, 해수에서는 Cl-의 결합에 의하여 Cl2 가스가 발생한다. 약 30,000 J/L의 체적에너지에 대하여 생성되는 총염소의 농도는 2.5 mg/L이다. 수중방전의 적용대상으로 선박평형수, 멤브레인과의 결합, 용존기포부상법을 선정하여 적용가능성을 연구하였다. 먼저 선박평형수 살균처리를 위해 해수의 처리유량을 20 lpm으로 유지하고 대장균, 바실러스, 조류(테트라셀미스) 등을 투입하여 전극 12개가 삽입된 12위상차 플라즈마 반응기를 통과시켰더니, 약 30,000 J/L의 체적에너지에 대하여 1일 후의 살균력이 각각 99.99, 99.99, 99.9%의 살균력을 나타내었다. 이는 국제해사기구에서 권장하는 살균수준인 99.9%를 초과하는 수치이다. 플라즈마를 이용한 해수살균공정의 안정적 운전을 위해 후단에 UF멤브레인을 추가하여 잔류생존 미생물을 제거할 수 있다. 이를 위해 플라즈마가 후단의 멤브레인 운전에 미치는 영향을 평가하였다. 카올린과 탄산칼슘을 오염원으로 각각 투입하여 멤브레인으로 처리를 하였을 때, 방전 직후 멤브레인에 걸리는 막간압력차가 약 30% 감소하였는데, 이는 막에 형성된 파울링이 방전에 의해 제거된 것으로 평가할 수 있다. 수중방전은 다양한 산화제를 생성함과 동시에 미세기포를 발생시키는데 이는 수중유기물의 부상분리에 적용될 수 있다. 방전모세관전극의 내부직경을 1 mm로 유지하고, 60 Hz, 교류전원으로 방전한 결과 평균입경 44 um의 기포를 발생시켰고, 이는 일반적으로 용존공기부상법에 사용되는 기포의 크기와 일치한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2017.05a
• /
• pp.141-141
• /
• 2017

국제해사기구(International Maritime Organization)는 선박 평형수로 인하여 발생하는 환경문제를 방지하기 위하여 지난 2004년 선박 평형수 관리 협약을 제정하였고, 2016년 핀란드의 비준함에 따라 2017년 9월 8일부터 발효될 예정이다. 이 협약에 대응하기 위하여 선박 평형수 처리기술이 개발되어 승인이 되었다. 이중 수중방전을 이용한 기술은 화학약품의 첨가 등이 없어 경제적이고 내부에서 발생하는 OH라디컬, 자외선, 충격파, 전기장, 오존 등에 다양한 요소들에 의하여 수처리가 가능하고, 중화를 위한 첨가제 등이 필요없어 친환경적이다. 본 연구에서는 부산 항만 근처연안에서 채취한 바닷물을 대상으로 수중방전을 이용한 방법을 연구하였다. 실험방법은 그림1과 같이 Point to Point 방식의 전극을 꾸몄고, 용액은 1L이며, 전압은 8kV, 30kHZ로 가해주었다. 광학분석장비(OES)를 이용하여 수중방전시 발생되는 빛 분석을 하였다. 실험결과 OES분석 결과 살균작용하는 OH 라디컬이 발생하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 실험 도중 시료를 채취하여 $35^{\circ}C$ 48시간동안 배양하였다. 배양 결과 시간이 경과함에 따라 미생물의 개체가 그림 2와 같이줄어두는 것을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2009.05a
• /
• pp.101-101
• /
• 2009

진공아크소스의 거대입자 제거를 위하여 이중 굽힘형 자장여과 아크 소스를 제작하였다. 소스의 각 전자석의 역할을 조사하고, 발전 안정화 영역에 대한 연구를 수행하였다. 또한 이중 굽힘 자장여과아크소스의 아크방전전압, 주입가스의 위치, 유량 및 플라즈마 덕트의 전압에 따른 인출 이온빔의 공간적 분포 및와 에너지 분포에 대한 연구를 진행하였다. 압력 0.1 mtorr에서 인출 이온빔의 평균에너지는 45$\sim$50 eV를 나타내었으며, 압력이 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2011.07a
• /
• pp.1676-1677
• /
• 2011

본논문에서는 300MHz~500MHz대역에서 -80dBm~-30dBm의 레벨로 발생하는 초고압 전력기기의 부분방전을 감지 할 수 있는 RF 모듈에 적용 가능한 LNA와 믹서를 설계하였다. 모니터링이 가능하도록 시스템 버짓을 실시하고, 설계된 부품들을 하나의 모듈로 합쳐 시뮬레이션 함으로써, 시스템의 목표에 맞게 설계 되었음을 확인하였다. LNA와 필터, 두단의 믹서를 통해 BPF로 가는 헤테로다인 방식을 사용하였으며 이중 설계된 가장 첫 단의 LNA와 주파수 합성 역할을 하는 첫 단 믹서를 다른 이상적인 소자들과 함께 시뮬레이션 하였으며, 그 결과 300MHz~500MHz대역에서 가변이득증폭기의 가변이득 폭이 14dB ~ 56dB까지 변할 때 출력신호가 20MHz에서 3 ~ 5dBm으로 일정하게 나오는 것을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2003.05e
• /
• pp.81-84
• /
• 2003

유도결합형 플라즈마(Inductively coupled plasma)는 조명기술 분야에서도 효과적인 방전 소스로 이용되고 있다. 이중 무전극 램프에서의 유도결합형 플라즈마의 이용은 장수명은 물론 높은 효율과 넓은 동작 온도특성, 전원 인가시와 동시에 방전이 개시되는 등 여러 가지 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 Re-entr-ant Type QL-lamp에 사용되어진 페라이트의 형태에 변화를 주어 이에 따른 전자계 특성을 살펴보았다. 먼저 페라이트 코어의 특성에 따른 임의의 영역에서의 자속 및 자속밀도 그리고 자계강도 등을 고려하였으며, 시뮬레이션을 통한 페라이트 크기의 변화에 따른 전자계 분포 특성을 조사하였다.

• 전기의세계
• /
• v.24 no.6
• /
• pp.39-44
• /
• 1975

발광반도체로 사용하는 재료는 주로 화합물반도체로 최근 주입형 발광 다이오드가 미소 전력으로 동작하고 수명이 길명 신뢰성이 높다는 장점때문에 실용화가 급진전되었다. 이중 GaAs를 사용한 적외발광 다이오드는 비교적 일찍 부터 개발되어 각종 발광소자와 조합하여 이용되었고 더욱 기술의 개발로 GaP, GaAl$_{1-x}$ Asx GaAsrxPx를 사용한 적외발광 다이오드를 중심으로 표시광원이나 수자, 문자 표시 소자로서 이미 양산화 단계를 이루어 다방면에 실용화가 이룩되고 있다. 또 최근 보다 많은 정보를 표시하기 위하여 적색 이외 가시다이오드의 개발이 요망되고 Gap, SiC, NaN등의 녹색발의 실현이 주목되고 있다. 이와같이 전기 에너지가 광에너지로 변환되는 것은 첫째 물질을 고온으로 가열할 때 그 물질에서 발생하는 열복사로서 전구 SiC에서 나오는 광이 이에 속하고 둘째로 아아크 방전, 그로우 방전을 이용한 영사기의 광원을 들 수 있고 셋째 루미네선스로 음극 루미네선스와 광루미네선스 및 EL 루미네선스 등이 있다. EL. 루미네선스도 전기에너지를 광에너지로 직접변환 하므로 변환효율이 높은 것이 특징으로 여기서는 EL 루미네선스에 관해 논하기로 한다.