• 제목/요약/키워드: 전계 방출

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Enhanced characteristics of Molybdenum field emission arrays under laser irradiation

  • 송병권;서도석;남창우;홍진표;김채옥;차승남;이항우;박남신;이내성
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.154-154
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    • 2000
  • FED(Field emission display)의 FEAs(Field emitter arrays)에 형성되어 있는 micro-tip 은 tip 표면의 오염이나 진공내부의 잔류가스에 대단히 민감하다. 특히, emitter 물질의 일함수 및 겉모양 같은 기하학적 요소에 민감한 전계방출 소자의 특성상 tip 선단이 oxidation 될 경우 일함수가 증가하여 전자방출에 필요한 구동전압이 증가하고 전자 방출의 불균일성이 커지는 문제점이 발생한다. 이에 고진공의 동작 환경 및 FEAs 제작과정이나 공기의 노출에 발생하는 tip 표면의 오염물질 제거가 요구된다. 따라서 본 연구에서는 40$\times$40mm2 FEAs에 laser power, scan speed을 달리하며 laser(cw Nd-YAG, 1064nm)을 조사하였다. laser cleaning 효과를 보기 위해 laser irradiation 전, 후에 진공도 5$\times$10-7torr irradiation 후에 emitter tip의 뚜렷한 기하학적 모양의 변화를 볼 수는 없었지만, I-V 특성이 향상 되는 것을 볼 수 있었다.

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As 이온 주입된 비정질 탄소 박막의 마이크로플라즈마 화학기상증착법에 의한 자동 어닐링 효과에 관한 연구 (Self Annealing Effects of Arsenic Ion Implanted Amorphous Carbon Films during Microwave Plasma Chemical Vapor Deposition)

  • 조의식;권상직
    • 한국진공학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.31-36
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    • 2013
  • 마이크로플라즈마 화학기상증착법(microwave plasma enhanced chemical vapor deposition, MPCVD)에 의하여 형성된 비정질 탄소 박막의 효율적인 도핑 공정을 위하여, 비정질 탄소 박막의 성장 직전 nucleated seed 상태의 기판 혹은 일부 성장된 박막 위에 비소(As) 이온을 이온 주입하였고 그 직후 다시 MPCVD에 의하여 박막을 성장시켰다. MPCVD에 의한 성장 자체가 약 $500{\sim}600^{\circ}C$ 온도에서의 어닐링 공정을 대체할 수 있으므로, 기존의 이온 주입 후 별도의 어닐링 공정과 비교 시 간략화된 공정으로도 어닐링 효과가 있다고 할 수 있다. 이온 주입 후 박막 성장으로 어닐링 효과를 얻은 비정질 탄소 박막의 경우, $2.5V/{\mu}m$의 전계에서 약 $0.1mA/cm^2$의 전계 방출 특성을 관찰할 수 있었고 또한 라만 스펙트럼 특성에서도 다이아몬드 특성 및 그래파이트 특성 모두 뚜렷이 관찰되었다. 전기적, 구조적 특성 관찰로부터 이온 주입된 As 이온이 자동 어닐링 효과에 의해 충분히 비정질 탄소 박막에 도핑되었다고 할 수 있다.

고밀도 유도 결합형 플라즈마를 이용한 Mo 건식 식각 특성

  • 성연준;이도행;이용혁;염근영
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.126-126
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    • 1999
  • 본 실험의 목적은 FED의 상부, 하부 전극으로 사용되는 Mo를 건식, 습식 식각함으로써 DED 소자의 공정을 개발하는 것이다. Mo는 $261^{\circ}C$의 높은 융점을 지니고 있으며, 우수한 열적 안정성과 비교적 낮은 비저항을 가지는 재료로써 FED와 같은 전계 방출 소자의 cathod 팁 및 전극물질로 사용되어지는 가장 보편적인 물질이다. FED와 같은 전계방출소자가 갖추어야 할 요건은 전자 방출 영역이 소자 동작시 변형되지 않아야 하고, 기계적 ,화학적, 열적 내구성이 좋아야 함인데 이러한 요건을 충족시킬 수 있고 가장 범용적으로 사용되는 물질이 Mo이다. 실험에서 사용된 Mo는 DC magnetron sputter를 사용하여 Ar 가스를 첨가하여 5mTorr하에서 Si 기판위에 증착속도를 300$\AA$/min로 하여 1.6$\mu\textrm{m}$ 증착하였다. 본 실험의 Mo 식각은 고밀도 플라즈마원인 ICP를 이용하였다. 식각특성은 식각 가스조합, inductive power, bias voltage, 공정 압력의 다양한 공정 변수에 따른 식각특성 변화를 관찰하였다. 식각시 chlorine 가스를 주요 식각 가스로 사용하고 BCl3, O2, Ar을 첨가가스로 사용하였으며, inductive power는 300-600, bias voltage는 120-200V 사용하였고 압력은 15-30mTorr, 기판온도는 7$0^{\circ}C$로 유지하였으며 식각마스크로는 electron-beam evaporator로 1$\mu\textrm{m}$ 증착한 SiO2를 patterning하여 사용하였다. 식각속도는 stylus profiler를 이용하여 측정하였으며 식각후 profile은 scanning electron microscopy (SEM)을 통하여 관찰하였다. 실험 결과 순수한 Cl2 BCl3 가스만을 사용한 경우 보다는 Cl2 가스에 O2를 첨가하였을 때 좋은 선택비를 얻었다. 또한, inductive power와 bias voltage, Mo의 식각속도의 적절한 조절을 통해 SiO2에 대한 선택도를 변화시킬 수 있었다. Cl2:O2비를 1:1로 하고 400W/-150V, 20mTorr의 압력, 7$0^{\circ}C$ 기판온도에서 식각시 200$\AA$/min의 Mo 식각속도, SiO2와의 선택비 8:1을 얻을 수 있었다. 또한 실제 FED 소자 구조형성에 적용한 결과 비등방적인 식각형상을 형성할 수 있었다.

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전계 효과 트랜지스터로 제어하는 전계 방출 소자의 시뮬레이션에 의한 특성 평가 (Characteristics of MOSFET-Structured Silicon Field Emitter by Computer Simulation)

  • 김진호;길태현;윤상한;김용상;박진석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1998년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.1318-1320
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    • 1998
  • We have investigated the electrical characteristics of a MOSFET-structured silicon field emitter by employing Maxwell 2D and Silvaco simulators. The potential distribution is obtained by Maxwell 2D simulator and the field emission current is calculated by Fowler-Nordheim equations. The characteristics of MOSFET is simulated by Silvaco simulator. Simulated results are almost identical to the experimental results. Also, we have studied the emission characteristics as funtions of several geometric parameters.

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전계방출소자의 3차원 전계해석 (3-dimensional Electric Field Analysis for Field Emission Devices)

  • 김영훈;정재훈;이병호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1997년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.662-664
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    • 1997
  • 3-dimensional finite element method(FEM) electrical field analysis was performed to obtain electric fields on a field emission device tip in an array form. The simulation was performed by applying the Neumann boundary condition to the intermediate plane between tips. To verify our algorithm, comparison between simulation results and experimental data from another paper was made and the difference was discussed. Finally, analysis on triode structure was performed.

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디지털전계방출 디스플레이의 형광체 최적조건에 관한 연구 (A study on the of Phosphors most suitable a condition of digital FED)

  • 김수용
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.754-759
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    • 2007
  • FED는 잠재적인 평판패널기술에 따라 현재 탐구를 하였다. 특정하게, 최적화는 $Y_2O_3-Nb_2O_5$와 영향으로 효과적인 청색방출 형광체에 따라 형광체의 입자의 크기에 의해 발광이 모이는 정통한 것이었다. 여기는 254nm 이하이며, Bi는 $YNbO_4$ 형광체가 강하게 보였고, 청색 방출대는 비교적 폭이 좁았으며, 약 420-450 nm에 효과가 정점에 달하였다. 특정하게, 0.4 wt% Bi는 이트륨 형광체로서 도핑 이었으며 최대 방출강도를 보였고, $Y_2SiO_5:Ce$ 형광체가 훨씬 많음에 따라 거의 3배였다. 마지막으로 Ce는 $Y_2SiO_5$ 형광체로서 도핑이었으며 광대한 청색방출대와 강하게 나타내었다. 0.02-0.03 mol 농도로서 최대방출강도와 390-420 nm 이며 중심이었다.

니켈계 내열합금 위에서의 CNT 합성 거동 연구

  • 김진주;정구환
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.356-356
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    • 2011
  • 탄소나노튜브(CNT)는 기계적, 전기적, 열적성질이 매우 우수하여 다양한 응용이 기대되고 있다. CNT를 금속기판에 직접 합성시킬 경우 CNT와 금속기판의 계면에서 높은 전도성 및 물리적 접착 강도를 기대할 수 있어서, 전계방출(field emission) 소자 또는 방열(heat dissipation) 소자 등과 같은 CNT의 높은 전도성과 일차원적 구조를 이용하고자 하는 분야로의 응용가능성을 높일 수 있다. 본 연구에서는 CNT의 합성촉매로 주로 사용되고 있는 니켈을 주요 성분으로 함유하고 있는 Inconel, Hastelloy, Invar 등을 합성기판으로 선정하여, CNT의 합성 거동을 조사하였다. CNT 합성은 CVD방법을 이용하였으며, 아세틸렌가스를 원료가스로 이용하였다. 합성 전 기판의산화 전처리가 CNT합성 효율에 영향을 미치는 것을 확인하였으며, 이를 체계적으로 조사하기 위하여, 다양한 온도(425~725$^{\circ}C$) 구간에서 산화 전처리를 실시한 후 CNT의 합성 거동을 조사하였다. 산화과정에 의한 표면구조의 변화 및 표면에서 금속성분의 재배열이 CNT합성 효율 변화의 원인으로 사료되고 있으며, 이를 분석하기 위해서, AFM, XRD, EDS, SEM, TEM 등을 이용하였다. 본 연구결과는 향후 전자방출소자, X-ray source 및 방열소자 등의 응용에 유용할 것으로 기대된다.

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$SF_6$ 차단기의 열가스 수치해석 (Numerical Analysis of Arcs in SF6 Gas Circuit Breaker)

  • 배채윤;김홍규;정현교
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.816-818
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    • 2000
  • 본 논문에서는 $SF_6$ 차단기 내의 대전류 아크에 대한 수치적인 해석을 모의하는 도구를 제시한다. 대전류의 차단을 위해서 해석을 통해 열적 파괴를 예측하는 것이 필수적이다. 본 논문에서 사용한 방법은 FVFLIC(finite volume fluid in cells)이며 지배방정식은 압축성 오일러 방정식으로 아크와 유동의 상호 작용을 해석한다. 아크는 기본적으로 에너지 보존식에서 열소스항으로 나타나며 주울열과 복사항으로 표현된다. 주울열은 플라즈마 영역내의 전계해석을 통해 계산되며 복사항은 방출과 흡수항의 합으로 나타내어지고 이것은 국소적인 온도와 압력의 함수이다. 본 논문에서는 수정된 방출과 흡수 모델로 복사 열전달을 계산하였다.

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대형 액정 디스플레이(LCD TV)의 백라이트 광원 개발 동향

  • 박해일;이상유;석준형
    • 인포메이션 디스플레이
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    • 제5권5호
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    • pp.13-18
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    • 2004
  • 액정 디스플레이(LCD)의 대형화 및 저가격화와 더불어 전체 소비전력의 90% 이상, 모듈(module) 원가의 50% 이상을 차지하는 백라이트에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에 기존의 냉음극 형광램프(CCFL)뿐만 아니라 원가 절감 및 특성 향상 기술로서 외부전극 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp), 면광원(Flat Fluorescent Lamp), 발광 다이오드 (Light Emitting Diode), 전계 방출램프(Field Emission Lamp) 등에 대한 개발이 활발히 진행되고 있는 바 이와 같은 다양한 기술의 경쟁을 통하여 보다 고품질 및 저원가 백라이트의 개발이 가능하여 액정 디스플레이의 경쟁력을 확대시킬 것으로 예상된다.

평면구조의 전계방출형 자기 센서 (The Magnetic Sensor with Lateral Field Emitter Arrays)

  • 남명우;김시헌;남태철
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1995년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.124-128
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    • 1995
  • We have fabricated the vacuum magnetic device with a lateral field emitter arrays constructed on n-Si wafer, and investigated its magnetic characteristics. The device is consited to tip-arrayed emitter. gate and split-anode, The fabricated vacuum magnetic device has showed a good linearity of magnetic field and a high sensitivity compared with the conventional semiconductor magnetic device.

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