• Electrical & Electronic Materials
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• v.8 no.4
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• pp.464-471
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• 1995

메그네트론 스퍼터링으로 제작한 고밀도 다층박막($Co_75{{Pt_12}{Cr_13}}$합금) 디스크를 투과전자현미경을 이용해 단면 및 평면의 미세조직의 조사 혹은 미소부위 성분분석을 할 경우, 선행되어야하는 시편준비 경로와 각 단계별 구체적방법 및 그 효과를 연구하였다. Ion밀링시간이 증가함에 따라 시료가 얇게 되는과정에서 스퍼터링된 물질이 관찰될 시편부위의 다른 표면에 증착되므로써 미세조직의 선명도를 해칠 수 있고, 이로인한 해석상의 오류가능성이 시사되었다. 또한, 자기박막 디스크와 같이 다층으로 구성된 단면분석용 시료에서는 서로 맞붙인 실리콘 단결정 접착면을 따라 밀링속도가 선택적으로 커서 우선축이 생김으로써 양질의 시편을 얻기 어려운 문제점이 제기되었다. 이같은 문제를 포함한 전자현미경 시료준비과정에서 생길 수 있는 문제를 해결할 수 있는 실마리와 이를 이용해 수행한 전자현미경 분석결과 및 효과적인 시편준비방법이 본 논문에서 언급되었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.270-270
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• 2010

4족 반도체 원소 양자점들은 원소가 가지고 있는 반도체적 성질과, 양자점에서 나타나는 quantum confinements 적인 특성 때문에 전자재료나 광학적 분야, 특히 태양전지 분야에서 그 쓰임이 대두되고 있다. 이러한 4족 반도체 원소의 양자점들을 만들기 위한 여러 방법들이 시도되고 있는데, 그 중에서 특히 절연체 박막에 4족 반도체 원소의 양자점들을 만드는 방법에는 이온주입, PVD, 그리고 CVD 를 통한 multi-layer 증착후 열처리 과정을 반드시 포함하는 Stranski- krastanov 방법이 주로 사용되고 있다. 본 실험에서는 고체원소 이온주입이라는 방법을 통해 절연체 박막의 증착과 이온주입이 한 진공용기 내에서 연속공정으로 이루어 지면서, 별도의 열처리 과정 없이 결정화된 게르마늄 양자점을 만들어 보았다. 이는 (X-ray diffraction) XRD와 Raman spectroscopy로 결정화된 게르마늄을 확인할 수 있었으며, (X-ray photoelectron spectroscopy)XPS 데이터로도 순수한 게르마늄이 표면에서 깊이 방향으로 약 $1,000\;{\AA}$ 만큼 게르마늄 양자점들이 만들어 짐을 알 수 있었다. 마지막으로 (High resolution transmittance electron microscopy) HRTEM으로 그 양자점의 크기와 분포도 그리고 결정성을 알아 보았다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.58-58
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• 2011

고밀도 플라즈마는 재료의 표면 처리, 박막의 증착, 식각 등에 집중적으로 응용되어 왔다. 주요이슈들은 전자기적 관점에서 바라본 전력 전달 메커니즘, 전자 충돌 과정을 포함하는 원자물리학적 과정들, 흡착, 탈착, 스퍼터링 등의 표면 화학 공정들이다. 각각을 이해하는 도구들은 주로 플라즈마 진단 장치(전기탐침, 분광기, 질량분석기, 전압-전류측정기)와 초고진공 표면 분석 장치(XPS, AES)및 실시간 표면 분광 해석기등이 이용되어 왔다. 여기에 유체 모델을 이용한 3차원 수치 해석이 가능해지면서 균일한 공정 결과를 얻기 위한 플라즈마 증착/식각 시스템 디자인 원리의 많은 부분의 이해가 진전을 이루고 있다. 본 발표에서는 고밀도 유도 결합 플라즈마 발생 시스템, 마그네트론 스퍼터링, 펄스 전원 등의 영향이 어떻게 박막 가공 시스템의 성능에 영향을 주고 있으며 이에 대한 해결 노력들이 갖는 학문적, 실제적인 의미에 대해서 고찰한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.183-183
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• 2011

리튬 이온 배터리의 cathode 및 electrolyte 재료로 사용되는 LiCoO2을 sputtering이나 pulsed laser deposition을 이용하여 박막으로 증착하기 위해서는 target이 필요하다. Target은 원료 분말을 가압 성형한 후 고온에서 소결하여 제조된다. LiCoO2 target 제조과정에서 고밀도를 얻기 힘들고 Li 성분의 증발이 일어난다. 또한 Li2O 분말은 흡습성이 매우 크다. 본 연구에서는 시간과 온도를 조절하여 최적화된 소결 과정을 통해 target의 밀도가 이론밀도와 근사한 값을 갖도록 하고, LiCoO2 또는 Co3O4 분말에 각각 흡습성이 낮은 Li2CO3 분말을 첨가하여 Li 성분을 조절하였다. Li과 Co의 조성비가 1:1-2:1인 고밀도의 LiCoO2 target을 제조하여 박막 증착 후 Li과 Co의 조성비가 1:1이 되도록 하였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.7 no.12
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• pp.1077-1082
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• 1997

TiN은 기상반응법으로 티타늄판과 질소가스의 질화반응에 의해 제조되었다. $\delta$-TiN은 약 1100-140$0^{\circ}C$의 온도 범위에서만 형성되는데 반해, 110$0^{\circ}C$이하의 온도에서는 $\varepsilon$-TiN 상도 관찰할 수 있었다. $\delta$-TiN의 미소정도값은 3000$\pm$300kg/m$m^2$였고, 격자상수는 0.4226$\mu\textrm{m}$였다. 가스의 유동속도가 0.7$\ell$/min의 속도이하에서는 확산과정에 의해 지배됨을 알 수 있었다. 활성화에너지가 110$0^{\circ}C$이상에서는 67.6Kcal/mol이었고 110$0^{\circ}C$이상에서는 13.9Kcal/mol이었던 것으로 보아 반응메커니즘이 110$0^{\circ}C$를 기점으로 변한다는 것을 명백히 관찰할 수 있었다. 그리고 증착속도가 확산과정에 의해 지배되는 영역에서 TiN의 증착속도는 전체 유량의 제곱근에 비례하였다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.17 no.2
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• pp.81-89
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• 2008

Atomic behavior during ion beam sputtering was investigated by using classical molecular dynamics simulation. When Ar ion bombards on Au and Pd(001) surface with various incidence energies and angles, some atoms which gained substantial energy by impacting Ar ion were sputtered out and, simultaneously, others were landed on the surface as if surface atoms were redeposited. It was observed that the redeposited atoms are five times for Au and three times for Pd as many as sputtered atoms irrespective of both incidence energy and angle. From sequential ion bombarding calculations, contrary to the conventional concepts which have described the mechanism of surface pattern formation based only on the erosion theory, the redeposition atoms were turned out to play a significant role in forming the surface patterns.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.487-487
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• 2012

플라즈마 디스플레이 패널(PDP)은 공정 절차가 간단하고 가격 경쟁력이 매우 뛰어나 일찌감치 대형 평판 디스플레이 시장을 주도해 왔으며 빠른 응답 속도를 기반으로 한 생생한 화질의 구현으로 3D TV 시장에서도 꾸준한 사랑을 받고 있다. 향후 더 큰 화면을 요구하는 PID(Public Information Display) 시장에서도 PDP 는 두각을 나타낼 수 있을 것으로 보인다. 하지만 PDP 는 여전히 LCD, OLED 등의 디스플레이에 비해 발광 효율이 낮고 소비 전력이 높다는 단점을 가지고 있다. 또한 미국 환경청(EPA)과 에너지부(DOE)가 공동으로 마련한 전자 제품의 효율 등급제인 에너지 스타(Energy Star) 제도가 끊임없이 개편되면서 소비 전력에 대한 규제가 점차 강화되고 있기 때문에 발광 효율 및 소비 전력 특성의 개선은 현재 PDP 업계가 해결해야 할 가장 중요한 과제라고 할 수 있다. 발광 효율의 개선과 관련하여 최근에는 PDP의 보호막으로 널리 쓰이고 있는 MgO 보다 2차 전자 방출 계수가 높아 PDP의 구동 전압을 낮추는 동시에 휘도와 발광 효율 특성을 개선시킬 수 있는 신 보호막에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. MgO를 대체 가능한 신 보호막으로 언급되는 물질은 SrO 혹은 CaO 등이 대표적이다. 하지만 이러한 물질들은 공기 및 수분에 대한 용해도가 높기 때문에 증착된 막이 이후의 공정 과정(합착 및 가열 배기 등)에서 대기 중에 노출 될 경우 심하게 변질될 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 신 보호막 위에 기존의 MgO 보호막을 얇게 증착하여 공기로부터의 접촉을 차단하거나 펠렛을 제조하는 과정에서 MgO 에 신 보호막 물질을 소량만 첨가하는 등의 방법들이 제안되어 왔으며 그 결과 기존의 PDP 대비 구동 전압을 낮추고 발광 효율을 획기적으로 개선하는데 성공한 결과들이 지속적으로 보고되고 있다. 하지만 신 보호막이 공기 및 수분에 민감한 만큼, 고온의 공정으로 인해 PDP의 하판 유리로부터 상판에 증착된 박막으로 확산되는 불순물에 의해서도 오염되며 이 역시 신 보호막의 특성을 구현하는데 방해 요소로 작용한다. 본 연구에서는 PDP 하판의 불순물이 상판의 박막으로 확산되는 것을 방지하고자 하판 형광체 인쇄전 PECVD 증착법으로 확산 방지막을 1 가량 형성하였다. 이후 SIMS 분석을 통하여 하판 불순물의 확산이 효과적으로 차단됨을 확인하였고 신 보호막의 오염을 최소화하여 결과적으로 PDP의 구동 전압을 낮추고 효율을 획기적으로 개선하는데 기여할 수 있음을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2004.02a
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• pp.57-57
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• 2004

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.367.2-367.2
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• 2016

그 동안 열화학 기상 증착법으로 고결정의 그래핀을 합성하는 연구가 많이 진행되었다. 더불어 그래핀을 소자로 이용하기 위해서는 합성하는 과정에서 그래핀의 모양 및 형태를 제어하는 방법이 필요하기 때문에 이와 관련된 연구들 또한 진행되었다. 일반적으로 그래핀의 모양은 촉매의 모양에 의존하기 때문에 촉매 금속의 패터닝에 관심이 집중되었고, 보다 작은 크기의 구조를 완성하기 위해 포토리소그래피(photolithography)법을 이용하는 것이 보편화 되었다. 본 연구에서는 촉매 금속을 이용하여 그래핀을 합성시, 촉매 표면에 잔여하는 유기물(포토리소공정으로 인해 발생하는 잔여물)이 열화학 기상 증착법으로 그래핀을 합성하는 방법에 문제를 야기한다는 것을 확인하였다. 이를 해결하기 위해 플라즈마를 이용하여 잔여 유기물을 제거하였고, 그에 따라 합성된 그래핀의 결정성이 향상되는 것을 확인하였다.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2002.07a
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• pp.46-47
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• 2002

Flame Hydrolysis Deposition (FHD) 공정은 SiC1$_4$, GeCl$_4$, POC1$_3$, BCl$_3$ 등의 원료를 사용하여 Si wafer 및 유리기판 위에 silicate soot를 증착하는 방법이며, 증착된 soot는 고온에서 소결과정을 거쳐 B$_2$O$_3$-P$_2$O$_{5}$ -GeO$_2$-SiO$_2$(BPGS)계 유리막으로 형성된다. 유리막의 굴절률은 SiC1$_4$, GeCl$_4$, POC1$_3$, BCl$_3$ 등의 원료 유량을 조절하여 변화가능하며 이를 이용하여 광도파로를 제작할 수 있다 특히 광통신에 사용할 수 있는 광증폭기 등의 능동형 광소자 제작을 위해서는 FHD공정을 통해 형성된 soot에 Er$^{3+}$ 등의 희토류 원소를 첨가하여야 한다. (중략)