• 공업화학
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• 제34권4호
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• pp.444-449
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• 2023

전자 기기의 소형화, 집적화 및 박형화에 따라 인쇄회로기판 제조 시 미세한 회로 패턴이 요구되고 있다. 기존의 인쇄회로기판은 dry film resist를 이용한 photolithography 법을 적용하여 주로 제조하지만, 미세 회로 패턴 구현을 위해서는 정밀한 마스크 설계 및 고가의 노광장비 등이 필요하다는 한계점이 있다. 이에 따라서 최근에는 dry film resist를 대체하여 미세 회로 패턴 형성에 유리한 광경화형 잉크를 직접인쇄 공정을 통해 인쇄회로기판의 회로 패턴을 형성하는 연구들이 관심받고 있다. 광경화형 잉크를 통한 회로 패턴 형성을 위해서는 동박과의 밀착성, 패턴 형성 과정에서의 에칭 저항성, 박리 특성의 제어가 필수적이다. 본 연구에서는 광개시제 종류 및 함량이 다른 여러 광경화형 잉크를 제조하고 이들의 광경화 거동을 분석하였다. 또한, 광경화형 에칭 레지스트 잉크로의 적용성 평가를 위해 에칭 저항성, 박리성, 밀착성 등을 분석하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.123-123
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• 2003

탄소나노튜브는 지금까지의 많은 연구를 통해 다양한 분야에 대한 응용 가능성이 확인되었으며, 그 중에서도 특히 탄소나노튜브를 이용한 전계방출표시소자(carbon nanotube field emission display, CNT-FED)는 상용화를 눈앞에 두고 있는 상황이다. 본 연구에서는 탄소나 노튜브를 합성할 수 있는 여러 가지 방법 중에서 열화학기상증착법(thermal chemical vapor deposition, thermal CVD)을 이용하여 유리기판 위에 탄소나노튜브를 합성하였다. Electron beam evaporation으로 유리기판 위에 전극층으로 Cr을 150nm를 증착하고 연속하여 촉매층인 Invar(Fe-53%Ni-6%Co 합금)를 10nm의 두께로 형성하였다. 사진식각으로 Cr층을 line 패턴한 후 Cr line 내의 Invar층을 line 및 dot 패턴하였다. 나노튜브 합성을 위해 480-58$0^{\circ}C$까지 진공분위기 또는 질소 분위기에서 20분간 승온한 후 CO(150sccm)와 H$_2$(1200sccm)를 주입하여 20분간 성장시키고 질소 분위기에서 냉각시켰다. 성장된 탄소나노튜브는 SEM, TEM, Raman spectroscopy 등을 통하여 구조 및 형상분석을 하였다. 진공승온의 경우 탄소불순물인 a-C이 많은 양 증착 되었으며 탄소나노튜브는 온도에 따라 1-5$\mu\textrm{m}$의 두께로 성장하였으나, 질소분위기 승온의 경우는 a-C이 거의 증착되지 않았으며 나노튜브의 두께가 10-20$\mu\textrm{m}$였다. 본 연구에서는 diode구조를 갖는 탄소나노튜브 에미터의 수명예측을 위해 여러 가지 가속측정조건에서 전계방출 특성을 연구하였다. Anode와 cathode 간의 간격을 400$\mu\textrm{m}$로 유지한 diode 구조에 대해 $10^{-6}$ torr 이하의 진공에서 전계방출을 측정하였다. 100 line의 에미터를 60Hz의 주파수에서 1/100 duty로 구동하였으며, duty비 증가에 따라 pulse의 on-time을 고정하고 frequency를 변화시켰다. dc까지 duty비가 증가됨에 따라 방출전류의 양이 선형적으로 증가하였다. 전압을 일정하게 고정시키고 각 duty비에서 시간에 따라 방출전류를 측정한 결과 duty비가 높을수록 방출전류가 시간에 따라 급격히 감소하였다. 각 duty비에서 방출전류의 양이 1/2로 감소하는 시점을 에미터의 수명으로 볼 때 duty비 대 에미터 수명관계를 구해 높은 duty비에서 전계방출을 시킴으로써 실제의 구동조건인 낮은 duty비에서의 수명을 단시간에 예측할 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.20-26
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• 2013

본 논문에서는 대역 저지 U형태의 슬롯이 추가된 다중 대역 모노폴 안테나를 제안하였다. 안테나는 유연성을 가지는 폴리마이드 필름 기판으로 제작하였다. 제안된 안테나는 U-슬롯이 추가된 패치 형태의 모노폴 안테나로 2.7 GHz 대역에서 저지 특성을 갖도록 설계하였으며, 인접한 주파수 대역에서 반사 손실 특성의 개선을 얻을 수 있었다. 실제 자동차 유리에 부착한 실험을 통해 ISM 대역(2.4~2.483 GHz)과 WAVE 대역(5.85~5.925 GHz)에서 10 dB 이상의 반사 손실을 가지는 것을 확인하였다. 방사 패턴은 높은 주파수 대역에서 일부 패턴의 널이 있으나 전반적으로 전방향성의 특성을 나타내었으며, 2.8, 5.7 dBi의 최대 이득을 가졌다.

• 한국진공학회지
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• 제19권2호
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• pp.96-104
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• 2010

NIL, S-FIL과 같은 각인 기술(Imprinting lithography)를 적용하기 위한 투명하고 단단한 복제 틀(replica hard mold)을 제작하여 고가의 원판(master)와 패턴이 형성되는 기판과의 접촉을 근본적으로 방지해 경제적인 공정이 가능함을 제안한다. 실리콘 웨이퍼(Si wafer)와 같은 원판(master)과 패턴 형성 시 사용되는 기판과 직접적인 접촉을 방지하기 위해 우선 액상 공정을 이용하여 비접착성 표면처리된 고분자 복제(polymer copy)를 매개체(carrier)로 단단한 복제 틀을 제작한다. 이렇게 제작된 단단한 복제 틀(replica hard mold)는 유리와 거의 같은 강도와 투명도를 나타내며, 각인 공정(imprinting process)에서 석영 틀, 실리콘 웨이퍼(quartz mold, Si wafer)과 같이 값비싼 원판(master)의 직접 사용을 대체하여 성공적으로 패턴을 구현할 수 있다.

• 한국진공학회지
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• 제7권4호
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• pp.293-299
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• 1998

Cu가 흡착된 Si(100)2$\times$1 표면의 원자구조와 전자구조를 연구하기 위해 기판온도와 증착량을 변화시키면서 각 조건에 대해서 LEED 패턴과 수직방향($\theta e=0^{\circ}$)UPS스펙트럼을 분석했다. UPS스펙트럼들에는 상온증착했을 때 1.3ML 이하 증착량에서 실리사이드와 관련 된 전자구조가 약하게 나타났고, 증착량을 증가시킴에 따라 Cu 3d 밴드의 세기가 급격히 증가하였다. 실리사이드 형성을 나타내는 전자구조는 상온증착 후 $300^{\circ}C$이상 열처리 하거나 기판온도 $400^{\circ}C$에서 증착했을 때 더욱 뚜렷이 구분되어 관찰 되었다. 이 전자구조들은 실리 사이드의 유리 및 탈착온도인 $750^{\circ}C$로 열처리 했을 때 사라졌다. 특히, 기판온도 $400^{\circ}C$에서 증착하면 낮은 증착량에서는 페르미 준위를 지나는 표면상태 피크가 관측되었다. Rigid band model에 따르면 이 피크는 표면의 비어있는 전자상태(surface empty state)에 Cu의 4s1전자가 채워지면서 생기는 것으로 여겨진다. LEED패턴 관찰에서는 상온증착 및 상온증 착 후 열처리 했을 때 Cu에 의한 초격자상은 관찰되지 않았지만, 기판의 온도를 변화시키면 서 증착하였 때 기판온도에 따라 Cu에 의한 여러 가지 초격자상이 관찰되었다. 즉, $400^{\circ}C$에 서 1.5ML증착하면 청정표면 2$\times$+2$\times$2, $450^{\circ}C$에서 0.5ML증착하면 청정표면 2$\times$+5$\times$1, $450^{\circ}C$ 에서 3ML증착하면 청정표면 2$\times$1+2$\times$2+5$\times$5+10$\times$2등 LEED패턴을 관찰할 수 있었다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2005년도 하계학술발표회
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• pp.28-29
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• 2005

본 논문에서는 MEH-PPV와 DFPP의 폴리머 물질을 이용하여 photovoltaic device가 제작되었고, 그림 1에 두 물질의 분자 구조가 보여진다. Photovoltaic cell의 전기-광학적 특성은 활성층의 폴리머 물질에 의해 결정된다. 이러한 특성을 알아보기 위해서 홉수 스펙트럼이 측정되었다. DFPP는 chloroform, chlorobenzen, THF, acetone에 잘 녹았으며, 본 논문에서는 chloroform이 용매로 사용되었다. 제작 공정은 다음과 같다. 인듐 주석 산화물 (ITO)이 증착된 유리기판은 photolithography 공정을 거친 후, 왕수(HNO$_{3}$ + HCL)로 식각됨으로서 전극의 패턴이 제작되었다. 그리고 ITO 전극 패턴 된 유리기판 위에 PEDOT (CH8000, Baytron)이 코팅된 후 Ar이 주입되는 Convection Oven을 이용하여 120$^{\circ}$C에서 2시간 동안 열처리되어 수분이 제거되었다. 활성층에는 MEH-PPV와 DFPP가 9:1과 2.33:1로 혼합된 폴리머가 사용되었고, 이것은 0.3 %w.t.가 되도록 chloroform에 넣어 5시간 동안 스핀바를 돌려서 용해되었다. 이 용액은 ITO 전극 패턴이 형성된 글라스 위에 3000 rpm으로 45 초간 스핀코팅 되었다. 이 때 얻어진 유기물 박막층은 80$^{\circ}$C의 Ar이 주입되는 convection oven에서 3시간 동안 경화되었다. 경화된 단층 유기물 박막층 위에 Li-Al이 1000 ${\AA}$의 두께로 증착되어 전극이 형성되었고, 이후 질소가 채워진 globe box에서 소자는 encapsulation되어 산소와 수분에 대한 영향으로부터 차단되었다. 상기의 공정으로 제작된 소자의 박막구조는 그림 2에서 보여진다. 그림 3은 MEH-PPV와 DFPP를 혼합했을 때의 흡수 스펙트럼이다. 최대 흡수 파장은 511 nm였다. 그리고 photovoltaic cell의 V-I 특성 결과가 그림 4와 같이 측정되었다. 측정에서는 300${\sim}$700 nm의 파장대를 갖는 태양광 모사계가 사용되었고, 셀의 면적은 10 mm$^{2}$였다. 그림 5의 I-V 특성으로부터 MEH-PPV와 DFPP가 9:1 로 혼합했을 때보다 2.33:1 로 혼합했을 때, photovoltaic device의 효율이 향상됨을 확인할 수 있다. 빛이 75 mW/cm$^{2}$ 의 세기로 조사될 때 9:1과 2.33:1로 혼합된 소자의 open circuit voltage (V$_{oc}$)는 비슷하지만, short circuit current Density (J$_{sc}$)는 각각 -1.39 ${\mu}$A/cm$^{2}$ 와 -3.72${\mu}$A/cm$^{2}$ 로 약 2.7배 정도 증가되었음을 볼 수 있다. 이러한 결과를 통해 electron acceptor인 DFPP의 비율이 높아질수록 photovoltaic cell의 conversion efficiency가 더 크게 됨을 확인할 수 있다. 그러므로 효율이 최대가 되는 두 폴리머의 혼합 비율이 최적화되는 조건을 찾는 것은 매우 중요한 연구가 될 것이다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제13권3호
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• pp.33-38
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• 2006

유리 조성이 섞인 유전체 파우더와 증류수 그리고 해교제의 혼합으로 만들어진 슬러리를 에어로졸 형태로 고압 스프레이 건으로 기판에 스프레이 코팅 하였다. 기판으로는 알루미나 기판과 전극 패턴이 프린트 된 그린쉬트를 사용하였다. 슬러리 점도와 스프레이 건에 의한 분사모양 그리고 슬러리의 분사량은 코팅 층의 코팅 속도에 영향을 끼쳤으나 밀도에는 거의 영향을 주지 않았다. 고압 스프레이 코팅 방법은 기판에 직접적인 가압 과정이 없으므로 내부 전극은 인쇄된 형태가 유지되었다. 최적 조건에서는 균일하고 조밀한 코팅 층을 얻을 수 있었다. 또한 그린쉬트에 적층 공정을 사용한 기존의 방법과는 달리 고압 스프레이 코팅 방법은 $20{\sim}50{\mu}m$의 얇은 유전체 층을 얻을 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.305-305
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• 2008

LTCC는 고주파영역에서 손실이 낮고 적층구조의 모듈제작이 가능하여 고주파용 모듈제작에 응용이 가능하다. 최근 수동소자가 내장된 ASM이나 FEM 등의 모듈은 그 집적도가 높고 기판의 두께가 감소함에 따라 소재의 고강도 특성이 요구되고 있다. 이와 같은 경향에 따라 Anorthite계 결정화 유리로 알려진 300MPa 이상의 고강도를 나타내는 CaO-Al2O3-SiO2계 소재가 선행 연구 과정을 통하여 개발되었다. 본 실험에서는 기 개발된 조성의 고강도 소재를 이용하여 RF부품에 적용하기 위한 테스트 쿠폰을 제작하였다. 고강도 소재를 이용하여 green sheet를 제조하고 수동소자인 R, L, C 등을 기판 내에 내장화 하기위해 LTCC 공정을 이용하여 각 층에 다양한 선폭 및 크기의 패턴을 인쇄한 뒤 적층하여 $900^{\circ}C$에서 소결하였다. 이 과정에서 공정에 대한 적용성이 각 공정별로 평가되었으며 완성된 테스트 쿠폰을 이용하여 소재의 전기적인 특성을 평가하였다.

• 한국광학회지
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• 제18권6호
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• pp.441-446
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• 2007

OLED 소자는 유리기판과 공기 층의 경계면에서 발생하는 전반사와 ITO-유기층으로 형성되는 광도파로를 따라 진행하는 도파모드 결합으로 인해 내부에서 생성된 빛의 80% 이상이 외부로 추출되지 못하게 된다. 본 연구에서는 마이크로 렌즈 어레이와 회절격자 레지스트 층을 이용하여 소자 내부에서 손실되는 빛을 외부로 추출시킴으로써 OLED의 발광효율을 향상시킨다. 마이크로 렌즈 어레이를 이용하여 유리기판-공기 전반사로 인해 내부에 갇히는 빛을 외부로 출력시키고, ITO 와 유기물 사이에 회절격자 레지스트 층을 삽입하여 ITO-유기층 광도파로에 갇힌 빛들을 수직방향으로 추출될 수 있도록 하였다. 제작된 OLED 소자에 전류밀도 $20mA/cm^2$를 인가한 경우, 마이크로 렌즈 어레이를 적용한 OLED에서 22%의 효율 개선을 얻었고, 회절격자 레지스트 층을 가지는 OLED 의 경우 41%의 효율개선을 얻을 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권3호
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• pp.350-354
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• 2010

자연계에는 유/무기 복합막 형성시 크기와 배열이 정교하게 제어되면서 여러 무기물 결정들이 성장한다. 이와 같은 자연계의 유/무기 복합막을 인공적으로 재현하기 위한 시도가 다각적으로 이루어지고 있다. 유/무기 계면에서 생체모방 결정화의 대표적인 물질 중의 하나가 바로 탄산칼슘 결정이다. 탄산칼슘은 생체 내의 골격을 이루는 주성분이고 성장방법이 비교적 간단하여 많은 연구가 수행되어 왔다. 분자수준에서의 우수한 정돈 상태들을 지니고 있는 폴리다이아세틸렌(polydiacetylene: PDA)은 무기결정성장에 관하여 효과적인 template를 제공할 수 있다. 본 실험에서는 폴리다이아세틸렌의 패턴들을 고체기판에 동시에 증착시키기 위하여, 신규로 고안한 mini arrayer의 air/water의 계면을 이용하여 소수성 유리기판위에 PDA를 전이시켰다. 이 방법을 이용한 결정화 과정의 제어는 생체유도결정화의 매커니즘을 이해하는데 기여할 수 있을 것이다.