• 제목/요약/키워드: 표면결함

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화학적 식각법을 이용한 사파이어 기판의 결함 구조 연구

  • 이유민;김영헌;류현;김창수
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.327-327
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    • 2012
  • 사파이어는 우수한 광학적, 물리적, 화학적 특성을 가지고 있는 물질 중의 하나이며, 청색 발광특성을 나타내는 GaN와 격자상수, 열팽창 계수가 가장 유사할 뿐만 아니라 가격도 상대적으로 저렴하기 때문에 GaN 성장을 위한 기판으로 사용될 수 있다. 실제로 사파이어는 프로젝터와 전자파 장치, 군사용 장비 등 다양한 분야에 응용되고 있으며, 발광 다이오드(LED)를 위한 기판으로 활용됨으로써 그 수요가 급격히 증가하고 있다. 그러나 사파이어 결정의 성장 중에 생길 수 있는 전위(dislocation)와 적층결함(stacking fault) 등의 결정 결함들은 결정 내에 존재하여 역학적, 전기적 성질에 큰 영향을 미칠 수 있다. 특히 사파이어가 청색 발광소자의 기판으로 사용되는 경우, 사파이어 기판 내부의 결정 결함은 증착되는 박막 특성에 영향을 미치게 된다. 따라서 사파이어의 보다 나은 응용을 위해서는 결정 결함에 대한 평가기술과 결함의 형성 메커니즘 등에 대한 이해가 필요하다. 특히, 결함의 정량적 평가 기술의 개발은 사파이어의 상용화에 중요한 핵심요소 중 하나이다. 결정을 산이나 염기 등을 이용하여 화학적 식각을 하게 되면 분자나 원자 간의 결합이 약한 부분이나 높은 에너지 상태에 있는 부분부터 반응을 하게 되는데, 이러한 반응을 통해 결정의 표면에 형성되는 것을 에치 피트(etch pit)라고 한다. 일반적으로 결정 내에 존재하는 전위는 높은 에너지 상태이므로, 이러한 에치 피트는 전위와 관련되어 있다. 따라서 사파이어 결정과 같은 결정질 물질은 표면의 식각을 통하여 관찰되는 에치 피트 등의 형상이나 반응성 등을 평가하여 결정 특성을 연구할 수 있다. 본 연구는 화학적 식각법으로 사파이어 결정의 특성을 평가하기 위하여 진행하였다. 사파이어 결정의 식각을 위하여 다양한 산-염기 용액들이 사용되었다. 식각 용액의 종류에 따른 사파이어 결정의 식각거동을 연구하고, 표면에 나타나는 형상을 연구하여 사파이어 결정의 구조적 특성을 파악하였다. 특히, 에치 피트 형성거동의 시간 및 온도 의존성에 관한 연구를 진행하였다.

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표면 결함 검사에서 영상의 VVC 와 VOV 특징에 관한 연구 (A Study on the VVC and VOV Features of Image in the field of Surface Defect Inspection)

  • 전영민;지홍근;;배유석
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2018년도 제58차 하계학술대회논문집 26권2호
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    • pp.387-388
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    • 2018
  • 본 논문은 스마트 공장의 표면 결함 검사 시스템에서 사용할 수 있는 VVC, VOV 영상의 특징 활용에 관한 연구를 내용으로 다루었습니다. 본문에서는 VVC와 VOV 특징에 대하여 원리를 소개하고, 실험에서는 이들 특징을 사용한 표면 결함 검사의 결과를 제시하였습니다.

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표면 결함 검사에서 영상의 FAST, BRIEF, ORB 특징에 관한 연구 (A Study on the FAST, BRIEF, ORB Features of Image in the field of Surface Defect Inspection)

  • 전영민;지홍근;서민성;표민성;배유석
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2019년도 제59차 동계학술대회논문집 27권1호
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    • pp.399-402
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    • 2019
  • 본 논문은 스마트 공장의 표면 결함 검사 시스템에서 사용할 수 있는 FAST, BRIEF, ORB 영상의 특징 활용에 관한 연구를 내용으로 다루었습니다. 본문에서는 FAST, BRIEF, ORB 특징에 대하여 원리를 소개하고, 실험에서는 이들 특징을 사용한 표면 결함 검사의 결과를 제시하였습니다.

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광음향 신호처리를 이용한 표면결함의 영상 기술 (Image Technique of Surface Defects by Using Photoacoustic Signal Processing)

  • 이종호;전계석
    • 한국음향학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.45-49
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    • 1994
  • 본 논문에서는 출력이 2W이고 파장이 $10.6{\mu}m$인 CW $CO_{2}$ 레이저와 PZT 5A 음향변화 소자를 사용하여 광음향 영상처리 시스템을 구성하였으며 샘플로서 5mm 두께의 스텐레스강을 사용하여 그 표면에 폭과 깊이가 $50{\mu}m$, 선간격이 각각 $200{\mu}m$, $300{\mu}m$가 되도록 3선의 선형결함을 방전가공하고 $2.2mm\times2mm$의 스캔범위를 취하여 표면결함을 영상화한 결과 레이저 변조주파수가 100Hz 일때 $50{\mu}m$의 해상력을 갖는 양질의 영상을 보였다.

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내압이 작용하는 원통형용기에 대한 축방향 표면결함의 응력확대계수 계산방법 비교 (Comparison of Stress Intensity Factors for Longitudinal Semi-elliptical Surface Cracks in Cyclindrical Pressure Vessels)

  • 문호림;장창희
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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    • pp.622-627
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    • 2001
  • The object of this paper is to compare stress intensity factor that be calculated by Raju-Newman's equation, finite element method, and Vessel INTegrity analysis inner flaws(VINTIN) program for longitudinal semi-elliptical cracks in cylindrical vessel under inner pressure. For this, three-dimensional finite-element analyses were performed to obtain the stress intensity factors for various surface cracks with t/R = 0.1. The finite element meshes were designed for various crack shapes with t/R of 0.1. The crack depth to thickness ratio, a/t, was set to 0.2 and 0.5 matching Raju-Newman's equation. The crack depth to length ratio, a/c, was set to 0.2 and 0.4 in the same way and 0.33 was added to extend the range of crack configuration. Finite Element Analyses(FEA) were performed using the commercial FEA program ABAQUS. The results showed that the Raiu-Newman solutions were about 4-10% lower than FEA's using symmetric model of one-eighth of a vessel and close to those of FEA using symmetric model or one-forth or a vessel. Ana VINTIN solutions were nearly equal to those or Raju-Newman.

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펌프 Diffuser Vane 표면결함 깊이측정 기법 개발 (Development of Inspection Technology for the Depth Sizing on Surface Flaw of Pump Diffuser Vane)

  • 박철용;김진회
    • 한국압력기기공학회 논문집
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    • 제4권2호
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    • pp.46-49
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    • 2008
  • NDE(Nondestructive examination) detects a flaw or discontinuity in materials. Flaws detected by the pre-service or in-service examinations shall be sized for the purpose of analysis and repair. A flaw that is initiated from the surface is difficult to determine its depth by NDE. The depth of the surface flaw can be measured using an ultrasonic diffracted wave. To find the optimum standard for ultrasonic parameter(For example, frequency & size of transducer), a mock-up test and simulation were established and studied. This inspection technology may show the depth sizing possibility of the flaw down to nearly two(2) mm.

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수직 연속주조 공정으로 제조된 Al-8Zn-2Mg-2Cu 빌렛의 표면 결함 형성에 미치는 주조 온도와 주조 속도의 영향 (Effect of Casting Temperature and Speed on Formation of Surface Defect in Al-8Zn-2Mg-2Cu Billets Fabricated by Direct-Chill Casting Process)

  • 이윤호;김용유;이상화;김민석;어광준;이동근
    • 한국주조공학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.241-251
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    • 2021
  • 7000계 알루미늄 합금은 다른 Al 합금에 비해 강도가 우수하여 주목을 받고있으며, 7000계 알루미늄 빌렛은 일반적으로 Direct-Chill (DC) 주조 공정을 통해 제조된다. DC 주조 공정으로 제조된 알루미늄 빌렛의 표면 결함은 주로 Exudation과 Meniscus freezing 현상과 관련이 있으며, 이는 합금 성분, 주조 속도 및 주조 온도의 영향을 받는다. 특히, 7000계 알루미늄 합금은 응고 과정에서 응고 온도 범위가 넓어 주조 결함이 발생하기 쉽다. 본 연구에서는 DC 주조 공정에 의해 제조된 Al-8Zn-2Mg-2Cu 합금 빌렛에 대한 표면 결함 변화에 대하여 조사하였다. 빌렛의 표면은 "Wavy" 또는 "Dot" 표면으로 관찰되었다. Wavy 표면은 낮은 주조 속도(200mm/min)와 온도(655℃)에서 Meniscus freezing 현상에 의해 형성되었으며, Concave 영역에서 Meniscus freezing 현상으로 인한 조성작 과냉으로 인해 미세한 수지상 조직이 관찰되었다. 반면에, 주조 온도가 높은 조건(675℃)에서는 Dot 표면이 기공 형성에 의해 형성되었으며, 높은 주조 속도(230mm/min)에서 제조된 Dot 표면을 갖는 빌렛에서는 높은 금속 수두압에 의해 Exudation 층이 형성되었다. Exudation 층의 Dot 영역과 Smooth 영역은 각각 미세한 수지상 형태와 주상정 형태의 조직이 관찰되었으며 이는 Dot 영역에서 가스 기공의 형성에 의한 결과이다.

LCD표면 검사를 위한 라인스캔 영상의 재구성 (Image Reconstruction Using Line-scan Image for LCD Surface Inspection)

  • 고민석;김우섭;송영철;최두현;박길흠
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제41권4호
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    • pp.69-74
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    • 2004
  • 본 논문에서는 프로젝션 프로파일(PP: Projection Profile) 과 컬러공간변환(CST: Color Space Transform)을 이용하여 라인스캔 카메라(Line-Scan Camera) 영상을 재구성함으로써 LCD 표면의 결함검출 성능을 높이는 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 결함을 포함한 RGB 영역 분할, 대표값 추적시스템을 이용한 대표값 추출, 그리고 컬러공간변환을 이용한 Y영상 재구성 방법들로 구성되어 있다. 실험을 통하여 제안한 방법으로 재구성된 영상의 결함검출 성능이 영역카메라(Aerial Camera)의 결함검출 성능보다 우수함을 보였다.

전기적 방법을 이용한 실리콘 단결정 내 미세 결함의 검지 (Electric Detection Of Microdefect In Silicon Single Crystal)

  • 김기범;서희돈;김흥락;강성건;류근걸
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.521-524
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    • 1997
  • TZDB(Time-Zero Dielectric Breakdown)법을 이용하여 CZ법으로 성장된 6인치완 8인치 실리콘 웨이퍼의 미세 결함에 대해 조사하였다. 80$0^{\circ}C$에서 $N_2$분위기로 성장시킨 SiO$_2$를 이용하여 표면에 1092계의 MOS 커패시터를 형성한 뒤. 개별 소자에 대해 I-V test를 행하고 이를 통해 얻이진 파괴전압과 누설전류값을 이용하여 결과를 디스플레이 하는 프로그램을 개발하였다. Breakdown실험을 토해서 얻어진 결과를 결정내부의 특성을 관찰하는 SPV결과와 비교함으로써 표면의 상태와 내부의 상태를 연관시키고자 하는 시도를 하였다. 결함이 존재하는 지역의 커패시터는 결함이 존재하지 않는 지역과 비교하여 상대적으로 높은 누설전류값을 보였다.

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전극 표면 검사 장치 연구 개발 (Research and Development of Electrode Surface Inspection System)

  • 오춘석
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.123-128
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    • 2016
  • 이차 전지 생산 공정에서 발생되는 전극 표면의 결함을 검사하는 비전 시스템을 연구 개발한다. 전극 표면 검사 비전 시스템은 제어 및 광학계의 하드웨어 설계 부분과 비전 검사용 소프트웨어 알고리즘 개발로 크게 두 부분으로 구성된다. 하드웨어는 시스템 구성, 광학계의 설계, 조명부, 제어부로 나누어지며 소프트웨어는 결함 검출 알고리즘을 개발 구현한다. 이 시스템을 통해서 전극 공정의 자동 결함 검출을 통해서 품질 향상과 가격 경쟁을 목표로 한다. 제안된 결함 검출 알고리즘을 이용하여 검사한 결과 전극의 반점, 라인, 맨홀, 이물, 스크래치, 분화구 불량에 대해서 높은 신뢰성을 보인다.