• Journal of the Korean Applied Science and Technology
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• v.34 no.1
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• pp.108-115
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• 2017

Generally, there are three ways to remove VOCs from the small painting booth; adsorption, burn and oxidation catalyst. RTO and RCO are high efficiency methods for removing VOCs. But they require large installation areas, which are not suitable for the small painting booth. And we need a new removing method because it is difficult to predict the A/C changing time and the recycle time. To solve these problems, we have developed the Arc plasma system which is simple and enable consecutive-use. It removes VOCs effectively and eco-friendly. In this study we have investigated the enrichment material and VOCs removal efficiency.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.209-209
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• 1999

현재 magnetron sputter는 반도체, LCD 등을 포함하는 microelectronics 산업에서 박막형성을 위한 주요 장비로 널리 쓰이고 있으며, 소자의 고집적화 및 대형화 추세에 따라 그 이용가치는 더욱 증대되고 있다. 본 연구엣는 TFT-LCD용 Color Filter 제조시 ITO박막형성을 위해 사용하는 magnetron sputter 내부의 플라즈마 분포 및 ion kinetic energy에 대한 해석을 실시하였으며, ITO target의 erosion 형상의 원인을 실험결과와 비교하였다. Magnetron sputtering은 target에 가해지는 bias 전압(DC 혹은 RF)에 의해 target과 shield 혹은 target과 substrate 사이에서 생성될 수 잇는 플라즈마를 target 및 부분에 붙어있는 영구자석을 이용하여 target 근처에 집중시키고, target 표면과 플라즈마 사이의 전위차에 의해 가속된 이온들이 target 표면과 충돌하여 이차 전자방출을 일으킴과 동시에 target 표면에서 sputtering을 일으키고, 이들 sputtered 된 중성의 atom 들이 substrate로 날아가 박막을 형성하는 원리로 작동된다. 이때 target에서 방출되는 이차전자들은 영구자석에 의한 자기장 효과에 의해 target 근처에 갇히게 되어 중성 기체분자들과 이온화반응을 통해 플라즈마를 유지하고 그 밀도를 높혀주는 역할을 담당하게 된다. 즉 낮은 압력 및 bias 전압에서도 플라즈마 밀도를 높일수 있고 sputtering 공정이 가능한 장점을 가지고 있다. Magnetron sputtering 현상에 대한 시뮬레이션은 크게 magnetron discharge와 sputtering에 대한 해석 두가지로 나누어 볼 수 있는데, sputtering 현상 자체를 수치묘사할 수 있는 정량적인 모델은 아직까지 명확하게 정립되어 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 magnetron plasma 자체에 대한 수치해석에 주안점을 두고 아울러 bulk plasma 영역에서 target으로 입사하는 이온들의 입사에너지 및 입사각도 등을 Monte Carlo 방법으로 추적하여 sputtering 현상을 유추해보았다. Sputtering 현상을 살펴보기 위해 magnetron sputter 내 플라즈마 밀도, 전자온도, 특히 target 및 substrate를 충돌하는 이온의 입사에너지 및 입사각 분포등을 계산하는데 hybrid 방법으로 시뮬레이션을 하였다. 즉 ion과 bulk electron에 대해서는 fluid 방식으로 접근하고, 이차전자 운동과 그로 인한 반응관계 및 target으로 입사하는 이온의 에너지와 입사각 분포는 Monte-Carlo 방법으로 처리하였다. 정지기장해석의 경우 상용 S/W인 Vector Fields를 사용하였다. 이를 통해 sputter 내 플라즈마 특성, target으로 입사하는 이온에너지 및 각 분포, 이들이 target erosion 형상에 미치는 영향을 살펴보았다. 또한 이들 결과로부터 간단한 sputtering 모델을 사용하여 target으로부터 sputter된 입자들이 substrate에 부착되는 현상을 Monte-Carlo 방법으로 추적하여 성막특성도 살펴보았다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2010.11a
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• pp.537-540
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• 2010

An Enhanced Huels Type Plasma Torch that generates over $5000^{\circ}C$ plasma arc flow is the core equipment of arc-jet wind tunnel. It is applied to the high-tech areas such as a new materials development and eco-friendly industry. Although the Enhanced Huels Type Plasma Torch produce uniform flow of high purity, its complicated structure and operating condition makes the commercialization of it to be difficult. The 400kW arc-jet generator using the enhanced Huels type plasma torch was tested. The result of this study showed that the torch was operated in the range of 280~320 A and 250~1350 V.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.186-186
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• 2013

종래의 흑연 위주 연료전지 분리판 개발되어 최근 고분자 전해질 막 연료전지가 높은 전력, 낮은 배기 가스 배출, 낮은 작동 온도로 자동차 산업에서 상당한 주목을 받고 있다. 요구사항은 높은 전기 전도도, 높은 내식성, 낮은 가스 투과성, 낮은 무게, 쉬운 가공, 낮은 제조비용이다. Thin film Cr 장비로 저항가열 furnace, sputter 등이 사용된다. 연료전지 분리판의 고전도도, 내부식성 보호막의 고속 증착을 위한 새로운 증착원으로 스퍼터 - 승화형 소스의 가능성을 유도 결합 플라즈마에 금속 봉을 직류 바이어스 함으로써 시도하였다. 유도 결합 플라즈마를 이용하여 승화증착 시스템을 사용하여 OES (SQ-2000)와 QMS (CPM-300)를 사용하여 $N_2$ flow에 따른 유도 결합 플라즈마를 이용한 스퍼터-승화증착 시스템을 사용 하여도 균일한 공정을 하는 것을 확인 하였다. 5 mTorr의 Ar 유도 결합 플라즈마를 2.4 MHz, 500 W로 유지하면서 직류 바이어스 전력을 30 W (900 V, 0.02 A) 인가하고, $N_2$의 유량을 0.5, 1.0, 1.5 SCCM로 변화를 주어 특성을 분석하였다. MID (Multiple Ion Detection) mode에서 유도결합 플라즈마를 이용한 스퍼터-승화 증착 장비를 사용하여 CrN thin flim 성장시켰고, deposition rate은 44.8 nm/min으로 얻을 수 있었다. 또한 $N_2$의 유량이 증가할 수록 bias voltage가 증가하는 것을 확인 할 수 있었다. OES time acquisition을 이용한 공정 분석에서는 $N_2$ 유량을 off 하였을 때 Ar, Cr의 중성 intensity peak이 상승하였고, 시간 경과에 따라 sublimation에 의한 영향이 없는 것을 확인 할 수가 있었다. XRD data에서는 질소 유량이 증가함에 따라 $Cr_2N$이 감소하고, CrN이 증가하는 것을 확인할 수가 있었다. 결정배향성과 Morphology는 다결정 재료의 경도에 영향을 주는 인자이다. CrN 결정 구조의 경우는 (200)면이 경도가 제일 높은데 (200)면에서 성장한 것을 확인 할 수 있었다. 잔류가스 분석 결과로는 일정한 Ar의 유량을 흘렸을 때 $N_2$의 변화량이 비례적인 경향이 보이는 것을 확인 할수 있었다. 또한 $N_2$가 흐르면서도 유도 결합 플라즈마를 이용한 스퍼터-승화 증착 시스템을 사용하면 일정한 공정을 하는 것을 확인 할 수 있었다. 질소의 분압이 유량에 따라서 $3.0{\times}10^{-10}$ Torr에서 $1.65{\times}10^{-9} $Torr까지 일정한 비율로 증가한다. 즉, 이 시스템으로 양산장비 설계를 하여도 가능 하다는 것을 말해준다.

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
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• v.40 no.1
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• pp.71-80
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• 2023

Silver paste is a valuable electrode material for electronic device applications because it is easy to handle with relatively low heat treatment. This study treated the electrode surface using an atmospheric-pressure plasma jet on the silver-paste electrode. This plasma jet was generated in an argon atmosphere using a high voltage of 5.5 to 6.5 kV with an operating frequency of 11.5 kHz. Plasma-jet may be more beneficial to the printing process by performing it at atmospheric pressure. The electrode surface becomes hydrophilic quickly and contact angle variation is observed on the electrode surface as a function of plasma treatment time, applied voltage, and gas flow rate. Also, there was no deviation in the contact angle after the plasma treatment in the large-area sample, that means a uniform result could be obtained regardless of the substrate size. The outcomes of this study are expected to be very useful in forming a stacked structure in the manufacture of large-area electronic devices and future applications.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2004.07c
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• pp.1567-1569
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• 2004

유기발광 소자의 전공 수송층 재료로 많이 쓰이고 있는 N,N'-diphenyl-N,N'-(3-methylphenyl)-1,1'-biphenyl-4-4'-diamine(TPD)는 OLED소자가 연속적으로 작동하게 되면 TPD박막이 결정화되는데, 이러한 결정화는 디스플래이 소자에 dark spot(흑점)의 문제점을 가져왔다. 이러한 원인을 제거하기 위해서 ITO위에 PolyThiophene을 완충층으로 제작함으로써, OLED 소자의 효율에 미치는 영향은 크다고 할수 있다. 자체 제작한 플라즈마 중합장치의 중합조건과 중합체 PolyThiophene의 분자구조를 알아보았다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.11a
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• pp.121-122
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• 2017

ITER AC/DC 컨버터(Converter)는 핵융합 발생을 위해 토카막의 초전도코일에 제어된 전류를 공급하여 플라즈마 발생, 형상 유지, 소멸하는 기능을 한다. 만일 컨버터 또는 초전도코일에 이상이 발생하면 즉시 보호동작이 실행되어야 한다. 이를 위해 설계된 F-LIC(Fast Local Interlock Controller)은 즉시 작동하여 Bypass 및 Make Switch 트리거, 차단기 작동 등을 순차적으로 수행한다. ITER Interlock System의 기기는 중요성이 고려되어 높은 신뢰도가 요구된다. 본 논문에서는 F-LIC 회로분석과 Telcordia SR-332 Standard에 의한 부품고장률 산출방법을 사용하여 FMEDA를 분석하고, 이를 통하여 회로구성 부품의 고장이 미치는 영향과 F-LIC 제어모듈의 SIL-2 등급의 적합성을 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2012.05a
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• pp.545-550
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• 2012

High Energy density metal powder has high melting point of oxide film. By this, the ignition source that can make a thermal effect of high-temperature during short time is needed to overcome ignition disturbance mechanism by oxide film. So effective ignition does not occurred with hydrocarbon ignitor, $H_2-O_2$ ignitor, high power laser. But steam plasma can be generate about 5000 K temperature field in short order. Because a steam plasma uses steam as the working gas, it is environmental-friendly and economical. Therefore in this study, we analyze steam plasma temperature field and radical species with optical emission spectroscopy method in order to apply steam plasma ignitor to metal combustion system and cloud particle ignition was identified in visual.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.566-566
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• 2013

종래의 흑연 위주 연료전지 분리판에서 최근 고분자 전해질 막 연료전지가 높은 전력, 낮은 작동 온도로 자동차 산업에서 상당한 주목을 받고 있다. 분리판의 기술적 요구사항은 높은 전기 전도도, 높은 내식성, 가스 밀봉성, 경량성, 가공성, 저비용 등이다. 후보 물질로는 전기 전도성을 갖는 질화물계가 고려되고 있다. 기판으로는 스테인레스강이 가장 유력하며 Fe에 첨가된 Ni, Cr이 존재하므로 Cr 또는 CrN를 박막의 형태로 전자빔 증발법, 마그네트론 스퍼터링법으로 고속 증착하려는 시도가 있었다. 본 연구에서는, 스테인리스 강박(0.1 mm 이하)에 보호막으로 CrN을 선택하고 고속, 고품질증착을 위해서 새로운 방법인 스퍼터 승화법을 개발하였다. 박막의 품질을 개선할 수 있는 고밀도 유도 결합 플라즈마 영역 내에 Cr 소스를 직류 바이어스 함으로써 가열 및 스퍼터링이 일어나도록 하였다. 5 mTorr의 Ar 유도 결합 플라즈마를 2.4 MHz, 500 W로 유지하면서 직류 바이어스 전력을 30 W (900 V, 0.02 A) 인가하고, $N_2$의 유량을 0.5, 1.0, 1.5 SCCM로 변화를 주어 반응성 증착 공정의 결과로 얻어지는 CrN 박막의 특성을 분석하였다. N2의 유량이 증가할수록 $Cr_2N$이 감소하고, CrN이 증가하는 것을 확인하였다. 또한 부식성과 접촉저항을 측정하였다. 부식 전위는 N20 SCCM 보다 모두 상승하는 것을 확인하였고, $N_21$ SCCM에서 부식 전류 밀도가 2.097E-6 (at 0.6V) $A/cm^2$로 나타났다. 접촉저항 에서는 시료 당 3군데(top, center, bottom)를 측정하였다. 전기전도도 측면에서 가장 좋은 결과는 $N_21$ SCCM 일 때 $28.8m{\Omega}{\cdot}cm^2$의 접촉저항을 갖는 경우였다. 미국 에너지성의 기준은 부식 전류밀도 1.E-6 $A/cm^2$이하, 접촉 저항 $0.02{\Omega}m^2$이므로 매우 근접한 결과를 보이고 있다.

• Analytical Science and Technology
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• v.7 no.3
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• pp.253-260
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• 1994

Analytical characteristics of low power-low flow inductively coupled plasma-atomic emission spectometry(ICP-AES) has been studied. Although the net intensity of the low power ICP is lower than the moderate power ICP, the signal to background ratio becomes higher since the background intensity decreases with decreasing the RF power. The detection limit of the low power ICP is comparable with that of the moderate power ICP. The dynamic range of the calibration curve of the low power ICP is $10^4{\sim}10^5$. The ionization interferences by alkali metals increase with increasing the carrier gas flow rate, but the effects are not varied significantly with the RF power.