최근 광전자 분야에서는 미래 에너지 자원에 대한 관심과 함께 GaN 기반 발광다이오드 및 태양전지 연구가 활발히 진행되고 있다. GaN는 높은 전자 이동도와 높은 포화 속도 등의 광전자 소자에 유리한 특성을 가지고 있으나, 고 인듐 함유량과 막질의 우수한 특성을 동시에 구현하는 것은 매우 어렵다. 이를 극복하기 위한 방법으로써 선택 영역 박막 성장법(Selective Area Growth)은 마스크 패터닝을 통해 제한된 영역에서만 박막을 성장하는 방법으로써 GaN의 막질을 향상 시킬 수 있는 방법으로 주목받고 있다. 본 논문에서는 대면적 기판에서 GaN의 막질 향상뿐만 아니라 고인듐 InGaN 박막 성장을 위하여 서브마이크로미터 주기와 크기를 갖는 홀 패턴을 포토리소그라피 공정 최적화를 통해 구현할 수 있는 방법에 대해 논의한다. 그림. 1은 사파이어 기판 위에 선택 영역 박막 성장법을 이용하여 성장한 n-GaN/활성층/p-GaN의 구조를 나타낸 그림이다. 이를 통하여 서브마이크로미터 스케일의 반극성 InGaN면 위에 높은 인듐 함유량을 가지면서도 우수한 특성을 갖는 박막을 얻을 수 있다. 본 실험을 위하여 사파이어 기판 위에 SiO2를 증착한 후 포토레지스트(AZ5206)을 도포하고 포토리소그라피 공정을 진행하여 2um 크기 및 간격을 갖는 패턴을 형성했다. 그림. 2는 AZ5206에 UV를 조사(5초)하고 현상(23초)한 패턴을 윗면(그림. 2(a))과 $45^{\circ}$ 기울인 면(그림. 2(b)) 에서 본 SEM(Scanning Electron Microscope) 사진이다. 이를 통해 약 2.2um의 홀 패턴이 선명하게 형성 됨을 볼 수 있다. 그 후 수백나노 직경의 홀을 만들기 위해서 리플로우 공정을 수행한다. 그림. 3은 리플로우 온도에 따른 패턴의 홀 모양을 AFM(Atomic Force Microscope)을 이용하여 측정한 표면의 사진이다. 이를 통해 2차원 평면에서 리플로우 온도 및 시간에 따른 변화를 볼 수 있다. 그림.3의 (a)는 리플로우 공정을 진행하기 전 패턴이고, (b)는 $150^{\circ}C$에서 2분, (c)는 $160^{\circ}C$에서 2분 (d)는 $170^{\circ}C$에서 2분 동안 리플로우 공정을 진행한 패턴이다. $150^{\circ}C$와 $160^{\circ}C$에서는 직경에 큰 변화가 없었고, $160^{\circ}C$에서는 시료별 현상 시간 오차에 따라 홀의 크기가 커지는 경향이 나타났다. 그러나 $170^{\circ}C$에서 2분간 리플로우 한 시료 (그림. 3(d))의 경우는 홀의 직경이 ~970nm 정도로 줄어든 것을 볼 수 있다. 홀의 크기를 보다 명확히 표현하기 위해 그림.3에 대응시켜 단면을 스캔한 그래프가 그림.4에 나타나 있다. 그림.4의 (a) 및 (b)의 경우 포토레지스트의 높이 및 간격이 일정하므로, 리플로우에 의한 영향은 거의 없었다. 그림. 4(c)의 경우 포토레지스트의 높이가 그림.4(a)에 비해 ~25nm 정도 낮은 것으로 볼 때, 과도 현상 및 약간의 리플로우가 나타났을 가능성이 크다. 그림. 4(d)에서는 ~970nm의 홀 크기가 나타나서 본 연구에서 목표로 하는 나노 홀 크기에 가장 가까워짐을 확인할 수 있었다. 따라서, $170^{\circ}C$ 이상의 온도와 2분 이상의 리플로우 시간 조건에서 선택 영역 성장을 위한 나노 홀 마스크의 크기를 제어할 수 있음을 확인하였다.
본문에 열거한 빙하중의 산정방법을 비교해 볼 때, 구조물의 규모가 크고 다년생 얼음이 설계하중으로 작용하는 경우 에너지 평형 방법 중 소성 극한이론을 근거로 한 Korzhavin식을 이용하는 것이 타당하리라 판단된다. 극한 응력에 의한 방법은 구조물의 직경이 작은 경우에 완전 관입이 되는 것을 가정하기 때문에 직경이 큰 구조물에서는 빙하중의 크기가 과대 평가될 가능성이 크며, 극한 하중에 의한 방법은 Ridge Building Force의 부정확성 때문에 쉽게 적용하기 곤란하여 이에 대한 통계적 자료가 크게 요구된다. 지반과 구조물의 유연성을 고려한 동적 모델에 의한 방법은 참고문헌을 소개하는 것으로 대신한다.
본 논문에서는 소형 SMD 솔레노이드 형태의 RF 칩 인덕터의 최적 구조를 도출하였다. $1.0\times0.5\times0.5mm^3$ 크기의 96% $Al_2O_3$ 코아는 $40{\mu}m$ 직경의 구리 코일을 4회 권선하여 8.57nH의 인덕턴스, 37.6의 품질계수와 6.05GHz의 SRF를 가진다. $40{\mu}m$ 직경의 구리 코일을 0.35mm 솔레노이드 길이로 중앙에 6회 권선하였을 경우가 250MHz11.2nH의 인덕턴스, 29.8의 품질계수와 5.6GHz의 SRF로 가장 우수하였다.
아프리카 왕달팽이 (Achatina fulica)의 내장신경절(visceral ganglion)과 우 체 벽신경절(right parietal ganglion)을 투과전자현미경을 통해 관찰한 결과 5종류(type-A, B, C, D 그리고 E)의 신경분비세포(neurosecretory cell)와 그 주위를 둘러싸고 있는 신경망 등이 관찰되었다. A형 세포(직경 $35{\mu}m$)는 두 신경절의 피질부에서 가장 많이 관찰된 삼각형 또는 불규칙한 세포로서, 세포질에는 직경 $1{\mu}m$인 큰 과립과 $0.1{\mu}m$정도인 작은 둥근과립들이 관찰되었다. 또한 작은 과립들은 전자밀도가 높은 과립과 전자밀도가 중등도인 과립 등 두 종류로 구분되었다. B형 세포(직경 $19\times12{\mu}m$)는 두 신경절의 피질부와 수질부의 여러 부위에서 고르게 관찰된 세포로서 A형 신경분비세포와 그 형태가 비슷하였다. 세포질 내에는 $0.1{\mu}m$정도 크기의 전자밀도가 높은 과립들로 가득찬 반면 둥글고 큰 과립(직경 $0.7{\mu}m$정도)들은 드물게 관찰되었다. C형 세포는 크기가 $8\times6{\mu}m$정도인 가장 작은 세포로서, $6\times5{\mu}m$정도인 큰 핵을 소지하고 있었다. 세포질에는 $0.23{\mu}m$정도인 전자밀도가 높은 과립들로 가득차 있었는데, 이들은 $0.03{\mu}m$정도 크기의 작은 과립들이 둥글게 모여 있는 특이한 형태였다. D형 세포는 $28\times20{\mu}m$정도 크기의 중형세포서, 타원형 또는 불규칙한 형태를 보였다. 이들은 두 신경절의 수질부와 피질부 중, 피질부에서 가장 많은 수가 관찰되었다. 세포질은 전자밀도가 높아 어둡게 관찰되고 직경 $1.6{\mu}m$와 $0.6{\mu}m$인 두 종의 둥근 과립들이 관찰되었다. E형 세포는 크기가 $100\times50{\mu}m$정도인 대형세포로서 두 신경절의 상단부와 중앙부위에서 드물게 나타났다. 핵은 $70\times30{\mu}m$정도로 세포질 대비 매우 컸다. 이들은 다양한 크기의 전자밀도가 높은 둥근 과립(직경 $1\sim0.2{\mu}m$)을 소지하고 있었으며, 세포의 표면은 여러 형태의 사상족(filopodia)들을 뻗어 노쇠한 세포들을 포식하였다. 신경망(neuropiles)들은 신경분비세포를 둘러싸고 있었으며, 신경섬유 속에서 다양한 종류의 연접소포들(synaptic vesicles)이 관찰되었는데, 전자밀도, 크기 그리고 모양에 따라 6종류로 분류되었다.
한국결정성장학회 1997년도 Proceedings of the 13th KACG Technical Meeting `97 Industrial Crystallization Symposium(ICS)-Doosan Resort, Chunchon, October 30-31, 1997
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pp.7-11
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1997
직경 3.5 cm, 길이 1.5 m 의 석영관 내에서 염화제1철 증기를 수소로 환원하여 철 초미립자를 제조하였다. 염화제1철의 증발조건, 염화제1철 증기와 수소의 혼합방법, 반응물의 예비가열온도, 반응온도, 염하제1철의 농도, 반응기내 체류시간이 생성된 철 입자의 크기 및 크기분포에 미치는 영향을 조사하였다. 철 입자의 평균직경은 40-88 cm 이고, 기하표준편차는 1.4 정도로 나타났다. 철 입자들은 자기적 성질에 의해 서로 연결되어 체인을 형성하였으며, 전자회절분석 결과 단결정이었다. 평균입경 55nm 철 입자들의 항자력은 900 Oe, 포화자화값은 130 emu/g 이었다.
전기방사는 submicron 이하 크기의 섬유를 부직포형태인 3차원으로 적층된 웹상으로 얻을 수 있는 방법으로 최근 많은 연구가 되고 있다[1-3]. 전통적인 방사방법인 용융방사와 melt blown 방사 방법으로 제조되는 피치계 탄소섬유는 우수한 방사성을 갖는 프리커서 피치를 이용해야 하고 이러한 방법으로 제조되는 탄소섬유나 활성탄소 섬유는 주로 직경 10-15 um 내외의 것이 대부분이어서 상대적으로 직경이 크기 때문에 굽힘 강도가 낮아 압축가공이 취약하다. (중략)
정전방사란 고분자 용융체 또는 고분자 용액에 전기적인 힘을 이용하여 나노크기의 직경을 가지는 섬유를 제조하는 공정이다. 정전방사에서는 전기적인 힘을 이용하여 기존의 건식 및 습식 방사기술로서 섬유화가 어려웠던 재료들을 간단한 방법으로 섬유화 시킬 수 있으며, 매우 적은 양으로 방사가 불가능했던 재료들에 대해서도 방사가 가능하며, 부직포 형태로 제조된다는 특징이 있다. 본 연구에서는 PVdF계 공중합체 폴리머로서 PVdF-HFP 공중합체를 아세톤 용매에 다양한 농도로 용해시켜 고분자 용액을 제조한 후, 정전방사에 의한 나노크기의 직경의 섬유를 제조하는 방사조건을 고찰하였다. (중략)
물리기상이동법(Physical Vapor Transport(PVT) method)을 적용하여 질화알루미늄 단결정을 성장하였다. 자체적으로 성장하고 제조한 직경 33 mm 크기의 종자결정을 사용하여 직경 46 mm, 길이 7.6 mm 크기의 벌크단결정을 성장하였으며, 성장 온도는 $1950{\sim}2100^{\circ}C$, 성장 압력은 0.1~1 atm의 범위에서 조절하여 반복 성장을 통하여 성장한 결과를 보고하고자 한다.
흑연(graphite), 석탄(coal), 숯(char), soot(검댕이) 등의 탄소로 이루어진 재료들은 비정질부터 완전한 흑연결정까지 다양한 구조를 나타낸다. 이러한 탄소재료의 구조의 출발물질 뿐 아니라 열처리에 따라 강한 영향을 받는다 이러한 구조는 여러 구조인자에 의해 특성화되는데, 구조인자로는 층간거리 d, 결정립 크기 Lc 그리고 결정립 직경 La이다. 이런 구조 인자의 지식은 흑연화, 탄소화, 가스화 등과 같은 다양한 공정을 이해하는데 매우 중요하다. 많은 연구자들은 XRD, Raman 분광, 고분해능 TEM 등과 같은 여러 기술을 통하여 이러한 구조인자에 대한 해석을 시도하였다. 그 중 XRD는 정량적 분석에 있어서 가장 많이 이용되는 기술이다. XRD 회절피크의 위치로부터 층간거리 d를 구할 수 있으며, 결정립 크기 Lc 및 결정립 직경 La는 피크의 line 퍼짐(반가폭)으로 직접 구할 수 있다. 한편 섬유상 흡착제로 이용되는 등방성 탄소섬유는 이산화탄소 또는 수증기에 의해 쉽게 활성화되어 최고 약 2,500 $m^2$/g의 고 비 표면적을 얻을 수 있다. 이렇게 활성화 후 고 비표면적을 나타내는 이유는 좁은 분포를 나타내는 미세기공의 기공구조 때문에 발생하는 것으로 알려져 있다.
2차목 초음속 디퓨져 입구 직경에 따른 진공실 압력 변화를 고찰하였다. 디퓨져 입구는 세 종류로 변화시켰으며 각각의 경우에 대해 전산유체역학을 통해 계산을 수행하였다. 디퓨져 입구 크기에 따른 진공실의 압력 변화를 빠르게 상대비교하기 위해 비점성으로 가정한 Euler 방정식을 지배방정식으로 채택하였다. 결과로부터 디퓨져의 입구크기가 증가하면 진공실의 압력은 감소하는 것을 관찰할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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