• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.656-656
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• 2013

Multi-layer ceramic capacitor (MLCC)는 '전자산업의 쌀'이라고 일컬어 질만큼, 전자부품내에서 매우 중요하고 핵심적인 역할을 하며, 그 응용분야 또한 매우 광범위하다. 이러한 MLCC는 그 사용처에 따라, 초고용량 MLCC, 고전압용 MLCC, 저가제품용 MLCC, 그리고 고용량용 MLCC 등등으로 나뉘어진다. 이 중 최근 각광 받고 있는 스마트폰, 태플릿PC 등의 전자제품군에 사용되는 초고용량 MLCC의 경우, 높은 유전상수 값을 지닌 BaTiO3 기반의 물질이 일반적으로 사용되어지고 있으며, 또한 더 높은 용량(capacitance)을 얻기 위하여 해마다 유전체층의 두께가 점점 줄어들고 있고, 이러한 얇은 유전체층을 만들어 내기위해 유전체층의 결정립 크기도 수 마이크로미터에서 수백, 수십 나노미터 사이즈로 점점 작아지고 있는 상황이다. 하지만 점점 줄어들고 있는 유전체층의 두께와 결정립 크기의 추세와는 상관없이, 전기회로에서 요구되는 인가전압은 줄어들지 않고 일정하게 유지되고 있기 때문에, 유전체층의 내전압 특성은 전자제품의 높은 신뢰성을 위해서 날이 갈수록 중요시 되고 있다. 특히, 수백 나노미터 이하의 결정립 크기를 갖는 BaTiO3 유전체층의 내전압 특성은, 다양한 내전압 특성 메커니즘이 연구되어진 수 마이크로미터 대역의 결정립 크기를 갖는 BaTiO3 유전체층과는 다르게, MLCC 제조공정상의 한계와 BaTiO3의 결정립 성장이라는 어려움 때문에, 그 연구가 전무하다 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 수십 나노미터 결정립 크기를 갖는 BaTiO3 막을 만들어낼 수 있는 에어로졸 데포지션 공정을 이용하여 수십 나노미터 결정립 크기를 갖는 BaTiO3 막을 제조 하였으며, 이 막을 다양한 온도 조건에서 후속 열처리를 통한 결정립 성장을 통해 수십에서 수백 나노미터의 다양한 결정립 크기를 갖는 BaTiO3 막의 내전압 특성을 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.205-205
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• 2012

Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR) 장치는 국내 유일의 초전도 자석을 이용한 핵융합 연구 장치로서 초고온의 플라즈마를 생성하여 차세대 에너지원인 핵융합 에너지를 획득하는 것을 목표로 두고 있다. 플라즈마를 생성부터 유지하기 위해서는 수소 동위원소를 토카막 내부로 공급해 주어야 하는데 이러한 수소동위원소를 "연료"라 부르며, 이 연료를 토카막 내부로 공급해 주는 시스템을 연료주입 시스템(Fueling System)이라고 한다. KSTAR에서는 토카막 내부로 고속의 연료 주입이 필요하고 정밀한 양의 연료를 공급하는 밸브를 사용하여야 하며, 이러한 밸브를 제어 할 수 있는 제어기를 필요로 한다. 위의 사항에 적합한 피에조 밸브(Piezoelectric Valve)는 2 msec 이내의 개폐시간과 500 Torr ${\ell}$/s 이상의 유량을 흘려줄 수 있는 피에조 밸브로 압전소자에 가해지는 전압(0~250 V)에 따라 변위의 양에 비례하여 연료가 진공용기 내로 유입된다. 압전소자의 변위는 최대 140 ${\mu}m$로 최적화되어 있어야 하며, 정전용량(Capacitance)는 30~40 nF이어야 한다. 또한 소자에 힘(Force)를 가해 최대 7 N으로 136 ${\mu}m$의 변위를 가진 소자를 사용해야 한다. 피에조 밸브의 특성으로는 아날로그 신호로 작동이 되어야 하며, 유량신호를 피드백하여 밸브의 구동 전압을 정밀하게 제어 되어야 한다. 피드백 제어를 위해 압력센서는 XCS-190 Series를 사용하여 낮은 유량에서도 민감하게 반응하도록 제작하였으며, 고전압이 유기 되었을 때 제어기를 보호하기 위한 정션박스를 설치하였다. 밸브 제어기는 피에조 밸브의 개방 속도를 높이기 위해 밸브 구동 전압을 순간적으로 높이는 POP 전압을 생성하는 기능과 유량 신호를 피드백해서 밸브 구동 전압을 정밀 제어 하는 기능을 가지고 있다. 제어장치는 아날로그 및 디지털 제어회로의 전원용 +15 V DC와 밸브 구동용 +250 V DC 출력용의 전원 공급 장치(Power supply unit), 펄스 및 트리거 신호를 생성하는 Master Programmer unit), Pop 전압과 피드백의 중요한 기능을 수행하는 Valve controller unit로 제작 되었다. 피에조 밸브와 제어기는 상호 작용하여 동작을 원활히 할 수 있도록 특성 실험을 진행하여야 하며, 진공상태에서 Lack의 유무를 확인하여야 한다. 현재 개발 제작된 밸브의 진공누설시험 및 특성실험을 진행하고 있으며, KSTAR 5차 캠페인에 적용할 계획이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.194-195
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• 2013

초음속 공기 플라즈마 환경을 모사할 수 있는 0.4 MW급 Enhanced Huels형 초음속 공기 플라즈마 발생 장비가 2012년에 전북대학교에 설치 완료되었다. 초음속 공기 플라즈마 시험장비는 대기권으로 reentry 할 수 있는 비행체의 열차폐체 시험평가를 주목적으로 개발되었으며, 핵융합장치용 고온 내열체 소재개발에도 활용될 예정이다. 분절형 아크 플라즈마 토치는 전극부식에 의한 오염도를 적으면서 고출력의 안정적인 플라즈마를 발생시키며, 일반적인 직류 토치로는 얻을 수 없는 초고엔탈피 플라즈마 열유동을 얻을 수 있는 특징이 있다. 구축된 장비는 최대 직류 출력 1,200 kW의 DC 전원공급장치, 0.4 MW급의 분절형 아크 플라즈마 토치, ${\phi}1.5m{\times}2m$ 크기의 진공쳄버, 1 MW의 냉각 능력을 갖춘 디퓨저와 열교환기, 진공 용량 $100m^3$/min의 진공펌프 9대, 88 g/s의 공기유량에서 NOx를 50,000 ppm에서 100 ppm으로 저감할 수 있는 후처리 시스템, 4 bar 15 g/s의 공기를 공급할 수 있는 가스 공급장치, 30 bar 600 lpm의 저전도수와 4 bar 560 lpm의 일반수를 공급할 수 있는 냉각수 공급장치로 구성되어 있다. 초음속 공기 플라즈마의 발생 특성을 시험하기 위해 플라즈마 발생 조건으로 토치공급전력 350 kW와 410 kW, 토치 공기 공급 유량 16.3 g/s, 토치 내부압력 3.9~4.2 bar, 챔버압력 40 mbar으로 시험을 수행하였다. 발생된 플라즈마 상태를 진단하기 위해 속도는 쇄기 탐침기, 열유속은 Gardon 게이지, 엔탈피와 토치 효율은 토치의 공급전력과 냉각수에 의한 손실 전력으로 각각 측정하였다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.21 no.6
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• pp.287-294
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• 2012

In the high vacuum condition of the space, outgassing from any assembly of satellite can contaminate satellites, especially second surface mirror and optical lens, it cause satellite to fail in own missions. Therefore, all unit shall be check for compatibility with vacuum using CVCM (Collected Volatile Condensable Material) and TML (Total Mass Loss) in advance. CVCM and TML of the PZT-5 piezoelectric ceramic vibrator has less than 0.1% and 1.0% respectively. Also, it has less than 500 $ng/cm^2/hr$ of Thermoelectric Quartz Crystal Microbalance for vacuum bake-out test using high temperature(more than $80^{\circ}C$) and high vacuum (less than $5.0{\times}10^{-3}$ Pa). Thus, piezoelectric ceramic vibrator may be employed in the vacuum environments. Finally, it can be confirmed that the characteristics change of the piezoelectric ceramic vibrator is less than 1% under vacuum environments.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics D
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• v.35D no.9
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• pp.42-47
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• 1998

We have fabricated electron-optical lens for micro E-beam system that can overcome the limitation of current E-beam lithography. Our electron-optical lens consists of multiple silicon electrodes which were fabricated by micromachining technology and assembled by anodic bonding. The assembled system was installed in UHV chamber to observe the emission characteristics of focused electrons by the electro-optical lens. We used STM(Scanning Tunneling Microscope) tip for electron source. By performing lithography with the focused electrons with PMMA(poly-methylmethacrylate) as E-beam resist. We could draw 0.13${\mu}{\textrm}{m}$ nano-scale lines.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.17 no.2
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• pp.52-56
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• 2007

We have installed an ultra high vacuum (UHV) molecular beam epitaxy (MBE) system and investigated into the characteristics of MBE-grown ZnSe/GaAs [001] using scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM), we confirmed that layer's surface was dense and uniform of molecular layer. We used x-ray diffractometer (XRD) and confirmed two peaks correspond to GaAs [001] substrate and ZnSe epilayer, respectively. We observed photoluminescence (PL) peak approximately at 437 nm and measured PL mapping of 2 inch ZnSe epilayer.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1995.11a
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• pp.326-328
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• 1995

SiC buffer layers were grown on Si(100) substrates by ultra-high-vacuum electron cryclotron resonance plasma (UHV ECR plasma) from $CH_4/H_2$ mixture at 700$^{\circ}C$. The electron densities and temperature were measured by single probe. The axial plasma potentials measured by emissive probe had the double layer structure at positive substrate bias. Piranha cleaning was carried out as ex-situ wet cleaning. Clean and smooth silicon surface were prepared by in-situ hydrogen plasma cleaning at 540$^{\circ}C$. A short exposure to hydrogen plasma transforms the Si surface from 1$\times$1 to 2$\times$1 reconstruction. It was monitored by reflection high energy electron diffraction (RHEED). The defect densities were analysed by the dilute Schimmel etching. The results showed that the substrate bias is important factor in hydrogen plasma cleaning. The low base pressure ($5\times10^{-10}$ torr) restrains the $SiO_2$ growth on silicon surface. The grown layers showed different characteristics at various substrate bias. RHEED and K-ray Photoelectron spectroscopy study showed that grown layer was SiC.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.40 no.12
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• pp.719-723
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• 1996

An inverse photoemission spectrometer has been built and tested to study the unoccupied electron energy states of solid surfaces. It consists of a low energy electron gun and a band pass photon detector in an ultra-high vacuum chamber. The electron ray tracing simulation and current measurement of the electron gun show a good focus and a high flux of electron current. The overall resolution of the spectrometer is 0.74 eV and the sensitivity of the photon detector is about 10 counts/$sec{\cdot}{\mu}A.$ As a test experiment, the inverse photoemission spectra of a Ge(111) sample is in good agreement with the theoretical result.

• Journal of IKEEE
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• v.23 no.3
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• pp.811-816
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• 2019

The silicon-adsorbed oxygen(Si-O) superlattice grown by ultra high vacuum-chemical vapor deposition(UHV-CVD) was introduced as an epitaxial barrier for silicon quantum electron devices. The current-voltage (I-V) measurement results show the stable and good insulating behavior with high breakdown voltage. It is apparent that the Si-O superlattice can serve as an epitaxially grown insulating layer as possible replacement of silicon-on-insulator(SOI). This thick barrier may be useful as an epitaxial insulating gate for field effect transistors(FETs). The rationale is that it should be possible to fabricate a FET on top of another FET, moving one step closer to the ultimate goal of future silicon-based three-dimensional integrated circuit(3DIC).

• Fire Science and Engineering
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• v.30 no.2
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• pp.106-113
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• 2016

Ultra-high pressure positive displacement pump can discharge high pressure water with mass volume, which depends on periodic changes in volume that made by rotation motor. Its high efficiency of discharge is one of the most strong point of positive displacement pump. Due to its simple system structure, it can be miniaturized and lightened. Positive displacement pump can discharge high pressure with stable flow rate, irrespective of pressure fluctuate. This is the reason that positive displacement pump was used instead of centrifugal pump. In this study, shutoff operating system was developed for positive displacement pump to secure safety of high pressure operate. This shutoff system contains controller system, electronic clutch, and relief valve, and each part is mutual supplementation. Speed test was carried out in order to check operation of controller program and electronic clutch and fluid flow, venting experiment of the relief valve. It was confirmed that segment system of ultra-high pressure positive displacement pump is operated.