• 제목/요약/키워드: 후방산란전자

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Analysis of Plastic Deformation Behavior according to Crystal Orientation of Electrodeposited Cu Film Using Electron Backscatter Diffraction and Crystal Plasticity Finite Element Method (전자 후방 산란 분석기술과 결정소성 유한요소법을 이용한 전해 도금 구리 박막의 결정 방위에 따른 소성 변형 거동 해석)

  • Hyun Park;Han-Kyun Shin;Jung-Han Kim;Hyo-Jong Lee
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.31 no.2
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    • pp.36-44
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    • 2024
  • Copper electrodeposition technology is essential for producing copper films and interconnects in the microelectronics industries including semiconductor packaging, semiconductors and secondary battery, and there are extensive efforts to control the microstructure of these films and interconnects. In this study, we investigated the influence of crystallographic orientation on the local plastic deformation of copper films for secondary batteries deformed by uniaxial tensile load. Crystallographic orientation maps of two electrodeposited copper films with different textures were measured using an electron backscatter diffraction (EBSD) system and then used as initial conditions for crystal plasticity finite element analysis to predict the local plastic deformation behavior within the films during uniaxial tension deformation. Through these processes, the changes of the local plastic deformation behavior and texture of the films were traced according to the tensile strain, and the crystal orientations leading to the inhomogeneous plastic deformation were identified.

Development of Electron Beam Monte Carlo Simulation and Analysis of SEM Imaging Characteristics (전자빔 몬테 카를로 시물레이션 프로그램 개발 및 전자현미경 이미징 특성 분석)

  • Kim, Heung-Bae
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.29 no.5
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    • pp.554-562
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    • 2012
  • Processing of Scanning electron microscope imaging has been analyzed in both secondary electron (SE) imaging and backscattered electron (BSE) image. Because of unique characteristics of both secondary electron and backscattered electron image, mechanism of imaging process and image quality are quite different each other. For the sake of characterize imaging process, Monte Carlo simulation code have been developed. It simulates electron penetration and depth profile in certain material. In addition, secondary electron and backscattered electron generation process as well as their spatial distribution and energy characteristics can be simulated. Geometries that has fundamental feature have been imaged using the developed Monte Carlo code. Two, SE and BSE images generation process will be discussed. BSE imaging process can be readily used to discriminate in both material and geometry by simply changing position and direction of BSE detector. The developed MC code could be useful to design BSE detector and their position. Furthermore, surface reconstruction technique is possibly developed at the further research efforts. Basics of Monte Carlo simulation method will be discussed as well as characteristics of SE and BSE images.

Chemical Degradation of Tungsten Oxide Thin Films (텅스텐 산화물 박막의 화학적 퇴화)

  • Lee, Kil-Dong
    • Solar Energy
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    • v.15 no.3
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    • pp.141-149
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    • 1995
  • The tungsten oxide thin films were prepared on $s_i$ wafer by using an electron-beam evaporation technique. Thickness and structure of tungsten oxide film degraded in various electrolytes were analyzed by Rutherford backscattering spectroscopy, Raman spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy and scanning electron microscope. Thickness of $WO_3$ film was the most dissolved in 1M $H_2SO_4$ electrolytye. We have confirmed that the degradation of this films was accelerated by $H_2O$ in electrolytes. But the electronic structure of film degraded by electrolyte contained of glycerol was not changed as comparision with as-deposited film. The degradation may be attributed to a change of thickness and the surface morphology of the film.

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Effect of Long-Term Aging Degradation on Magnetic Properties of Ferritic 11Cr Low-Carbon Steel (페라이트기 11Cr 저탄소강의 자기적 특성에 대한 고온 장시간 시효열화 효과)

  • Kim, Chungseok;Ryu, Kwon-Sang
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.36 no.5
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    • pp.377-383
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    • 2016
  • The effect of long-term aging degradation on magnetic properties of ferritic 11Cr low-carbon steel was investigated. Coercivity and hysteresis loss measured from the hysteresis loops decreased with long-term aging time and showed that the relation was well fitted by a second order exponential function. Vickers hardness also decreased with aging time and resulted in mechanical softening. In addition, the microstructural evolution was observed by the scanning electron microscopy, backscattered electron image and X-ray diffraction. The $Cr_{23}C_6$ precipitates along grain boundary grew fast and Laves ($Fe_2W$) phase on martensitic lath boundaries in interior grains was developed. The solid solution atoms depleted in matrix and lath subgrains recovered owing to precipitate coarsening with long-term aging degradation. There was a close relation with softening of magnetic and mechanical properties.

Design and Experiment on the Portable Gamma-Ray Pipe Thickness Gauge (휴대용 감마선파이프측후도의 설계와 시작)

  • 김덕진;김홍식
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
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    • v.4 no.2
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    • pp.3-15
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    • 1967
  • In the design of a portable Gamma-ray transistorized steel pipe thickness gauge, a pulse height discriminator and an anti-coincidence circuit could be eliminated by using a thin, less than 1/2inch, NaI(Tl) scintillation crystal in the detecting probe. This method could provide an economic design and fabrication of a gamma-ray back-scattering gauge allowing allmost the same accuracy and stability compared with the exsisting method. A gauge had been designed and fabricated with the above method and its accuracy was experimentall tested for the 200$^{\circ}C$ high temperature steel pipes. The result showed that the thermal drift was less than y percent which was acceptabel in the practical applications.

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Analysis of Various Window Effect for SAR image Recovery (SAR image 복구를 위한 Window 적용 효과 연구)

  • Kim, Hyunguk;Koh, Jinhwan
    • Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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    • v.52 no.12
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    • pp.46-54
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    • 2015
  • SAR is a Radar to obtain the video information using a radio wave. Platform emit the radio wave, depending backscattered waves returned from the target object the signal to the distance, to create a topographical map is recorded in two-dimensional image. In this paper, through a simulation to apply a variety of window in the SAR image processing for SAR image recovery is to study the application effect of the window, as a result, at the side of the signal of the SNR, Flattop window to improve the best performance it was confirmed to show.

A Study on certification plan on Radio Frequency Identification for Airplane Use (항공산업에 활용되는 무선인식 기반 시스템 인증 방안)

  • Han, Sang-Ho
    • Aerospace Engineering and Technology
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    • v.7 no.1
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    • pp.236-244
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    • 2008
  • The evolution and application of RFID technologies have been at the forefront of allowing aviation industries to improve the quality of aircraft maintenance and air cargo handling. However, safety problems in airplane operation are arising from the hazards of frequencies transmitted due to RFID systems. Though the intensities of frequencies back-scattered from the tags are very weak, some malfunctions are anticipated due to induction coupling on aircraft wiring. Therefore, safety assessment such as electromagnetic compatability should be accomplished upon aircraft critical and essential equipments before installations.

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Microstructural Intergrowth of Margarite and Chlorite in a Schist from Unkyori formation of Miwon Area (미원지역 운교리층 편암에서 산출하는 마가라이트와 녹니석의 미세 협재조직)

  • 이승준;안중호
    • Journal of the Mineralogical Society of Korea
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    • v.16 no.3
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    • pp.255-263
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    • 2003
  • Margarite, occurring in an Unkyori Formation of Miwon area, Chungcheongbukdo, South Korea, was investigated using a high-resolution transmission electron microscope (HRTEM) to reveal the microstructural intergrowth textures of margarite. HRTEM images of margarite, which was previously confirmed to have intergrowth textures by petrographic microscope and back-scattered electron images, show that chlorite occurs as thin packets of layers interlayered within margarite crystals, and intercalated chlorite layers are intergrown irregularly in areas as a few hundred angstroms thick slabs or isolated chlorite unit layers. Margarite crystals observed by HRTEM consist of a well-ordered 2M polytype, and electron diffraction pattern shows no prominent streaking along the 001 (or $c^{*}$) direction, indicating that there is no significant stacking disorder in margarite. Intercalated extra brucite-like layers, which are approximately 5 $\AA$ thick, are observed locally within margarite crystals. Insertion of such extra brucite-like layer at the interlayer of margarite would result in a chlorite-like structure unit. (001) margarite layers are parallel to (001) of chlorite, and margarite layers are not extended from (001) of chlorite, indicating that margarite was apparently produced through a dissolution-precipitation mechanism.m.

하이브리드 SEM 시스템

  • Kim, Yong-Ju
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.109-110
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    • 2014
  • 주사전자현미경(Scanning Electron Microscopy: SEM)은 고체상태에서 미세조직과 형상을 관찰하는 데에 가장 다양하게 쓰이는 분석기기로서 최근에 판매되고 있는 고분해능 SEM은 수 나노미터의 분해능을 가지고 있다. 그리고 SEM의 초점심도가 크기 때문에 3차원적인 영상의 관찰이 용이해서 곡면 혹은 울퉁불퉁한 표면의 영상을 육안으로 관찰하는 것처럼 보여준다. 활용도도 매우 다양해서 금속파면, 광물과 화석, 반도체 소자와 회로망의 품질검사, 고분자 및 유기물, 생체시료 nnnnnnnnn와 유가공 제품 등 모든 산업영역에 걸쳐 있다(Fig. 1). 입사된 전자빔이 시료의 원자와 탄성, 비탄성 충돌을 할 때 2차 전자(secondary electron)외에 후방산란전자(back scattered electron), X선, 음극형광 등이 발생하게 되는 이것을 통하여 topography (시료의 표면 형상), morphology(시료의 구성입자의 형상), composition(시료의 구성원소), crystallography (시료의 원자배열상태)등의 정보를 얻을 수 있다. SEM은 2차 전자를 이용하여 시료의 표면형상을 측정하고 그 외에는 SEM을 플랫폼으로 하여 EDS (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy), WDS (Wave Dispersive X-ray Spectroscope), EPMA (Electron Probe X-ray Micro Analyzer), FIB (Focus Ion Beam), EBIC (Electron Beam Induced Current), EBSD (Electron Backscatter Diffraction), PBMS (Particle Beam Mass Spectrometer) 등의 많은 분석장치들이 SEM에 부가적으로 장착되어 다양한 시료의 측정이 이루어진다. 이 중 결정구조, 조성분석을 쉽고 효과적으로 할 수 있게 하는 X선 분석장치인 EDS를 SEM에 일체화시킨 장비와 EDS 및 PBMS를 SEM에 장착하여 반도체 공정 중 발생하는 나노입자의 형상, 성분, 크기분포를 측정하는 PCDS(Particle Characteristic Diagnosis System)에 대해 소개하고자 한다. - EDS와 통합된 SEM 시스템 기본적으로 SEM과 EDS는 상호보완적인 기능을 통하여 매우 밀접하게 사용되고 있으나 제조사와 기술적 근간의 차이로 인해 전혀 다른 방식으로 운영되고 있다. 일반적으로 SEM과 EDS는 별개의 시스템으로 스캔회로와 이미지 프로세싱 회로가 개별적으로 구현되어 있지만 로렌츠힘에 의해 발생하는 전자빔의 왜곡을 보정을 위해 EDS 시스템은 SEM 시스템과 연동되어 운영될 수 밖에 없다. 따라서, 각각의 시스템에서는 필요하지만 전체 시스템에서 보면 중복된 기능을 가지는 전자회로들이 존재하게 되고 이로 인해 SEM과 EDS에서 보는 시료의 이미지의 차이로 인한 측정오차가 발생한다(Fig. 2). EDS와 통합된 SEM 시스템은 중복된 기능인 스캔을 담당하는 scanning generation circuit과 이미지 프로세싱을 담당하는 FPGA circuit 및 응용프로그램을 SEM의 회로와 프로그램을 사용하게 함으로 SEM과 EDS가 보는 시료의 이미지가 정확히 일치함으로 이미지 캘리브레이션이 필요없고 측정오차가 제거된 EDS 측정이 가능하다. - PCDS 공정 중 발생하는 입자는 반도체 생산 수율에 가장 큰 영향을 끼치는 원인으로 파악되고 있으며, 생산수율을 저하시키는 원인 중 70% 가량이 이와 관련된 것으로 알려져 있다. 현재 반도체 공정 중이나 반도체 공정 장비에서 발생하는 입자는 제어가 되고 있지 않은 실정이며 대부분의 반도체 공정은 저압환경에서 이루어지기에 이 때 발생하는 입자를 제어하기 위해서는 저압환경에서 측정할 수 있는 측정시스템이 필요하다. 최근 국내에서는 CVD (Chemical Vapor Deposition) 시스템 내 파이프내벽에서의 오염입자 침착은 심각한 문제점으로 인식되고 있다(Fig. 3). PCDS (Particle Characteristic Diagnosis System)는 오염입자의 형상을 측정할 수 있는 SEM, 오염입자의 성분을 측정할 수 있는 EDS, 저압환경에서 기체에 포함된 입자를 빔 형태로 집속, 가속, 포화상태에 이르게 대전시켜 오염입자의 크기분포를 측정할 수 있는 PBMS가 일체화 되어 반도체 공정 중 발생하는 나노입자 대해 실시간으로 대처와 조치가 가능하게 한다.

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Fabrication and Reliability Properties of Optical Fiber Sensor Cable for Detecting Intruders (침입자 감지용 광섬유 센서 케이블 제작 및 신뢰성 특성)

  • Kim, Jun-Hyong;Jung, Yoon-Seok;Sung, Tae-Kyung;An, Bo-Young;Park, In-Chul;Lee, Hyun-Yong
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2009.06a
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    • pp.208-208
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    • 2009
  • 최근 광섬유 센서기술의 수요는 전 산업분야에 걸쳐 높아지고 있으며, 이에 비례하여 기업 간, 국가 간 경쟁이 첨예화되고 있다. 또한 소형화, 경량화, 고성능화 센서에 대한 요구도 높아지고 있어 종래의 각종 센서들의 형태와 개선을 위한 연구개발이 매우 활발하게 전개되고 있으므로 이를 대체할 수 있는 광섬유 센서의 수요가 급격히 늘어날 전망이다. 기존 침입자 감지 시스템은 태풍, 낙뢰, 폭설, 폭우 등의 기상변화나 지반 흔들림, 통행차량 진동 및 전자기 간섭 등에 영향을 받아 오작동, 오경보가 빈번히 발생된다. 이러한 문제의 해결책으로 광섬유 센서 케이블을 이용한 시스템이 대안으로 부각되고 있다. 현재 국내에서 군부대, 공항을 중심으로 펜스와 휴전선 철책에 힘입자 감지를 위하여 도입되고 있다. 광섬유 센서 케이블을 사용하는 광망경비시스템은 광섬유 센서 케이블을 그물망 형태(광망)로 만들어 경계 지역에 설치된다. 광망경비시스템의 원리는 광섬유에 광펄스를 입사시켜 순환시키는데 침입자가 광망을 절단하거나 외력을 가할 경우 발생되는 레일리 산란에 기인하는 후방산란과 접속점과 파단점에서 생기는 반사광을 OTDR(Optical Time Domain Reflectometer)로 검출하여 침입상황 및 침입위치를 탐지한다. 그러나 이러한 침입자 감지를 위한 광망경비시스템의 핵심부품인 광섬유 센서 케이블은 기존에 전량 해외수입에 의존하고 있는 실정이며, 지금까지 국내에서 생산하기 위한 제작 기술과 노하우가 초보단계에 머물러 있다. 이러한 광섬유 센서 케이블 제작에 있어서 중요한 부분이 패키징 기술이라 할 수 있다. 이는 광섬유 센서를 일반적인 피복 구조로 패키징하게 되면, 센서 고유의 특성이 패키징 과정과 운반과정, 포설과정에서 변하게 되고 센서로써의 신뢰성이 크게 저하된다. 본 연구에서는 힘입자 감지용 광섬유 센서 케이블의 설계와 제작을 위한 제조공법을 확립하고, 이를 이용해 제작된 광섬유 센서 케이블의 신뢰성 특성을 평가하였다. 설계 제작된 광섬유 센서 케이블의 구조는 멀티모드광섬유(MMF) 에 0.9 mm Tight buffer를 코팅하고, 광심선 주위에 아라미드 얀을 삽입시킨 후 고문자 수지를 적용하여 외부 피복 (jacket)을 하였다. 제작된 광섬유 센서 케이블의 외경 측정결과 기준치 ($2.95\;{\pm}\;0.03$ mm)를 모두 만족하였고, 850 nm 파장에서의 광 손실 측정 결과 4.0 dB/km 이하였다. 또한 주요 항목의 신뢰성 특성 시험결과, 인장강도는 8~10 kg의 인장력을 갖으며 온도순환시험 ($-30^{\circ}C\;{\sim}\;+75^{\circ}C$)에서의 광 손실은 0.6 dB 이하로 나타나 침입자 감지용 광섬유 센서 케이블로 적합함을 확인할 수 있었다.

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