• 제목/요약/키워드: 3D micro-structure

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나노-마이크로 하이브리드 3차원 적층 패턴의 제조 (Fabrication of Micro-/Nano- Hybrid 3D Stacked Patterns)

  • 박태완;정현성;방지원;박운익
    • 한국표면공학회지
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    • 제51권6호
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    • pp.387-392
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    • 2018
  • Nanopatterning is one of the essential nanotechnologies to fabricate electronic and energy nanodevices. Therefore, many research group members made a lot of efforts to develop simple and useful nanopatterning methods to obtain highly ordered nanostructures with functionality. In this study, in order to achieve pattern formation of three-dimensional (3D) hierarchical nanostructures, we introduce a simple and useful patterning method (nano-transfer printing (n-TP) process) consisting of various linewidths for diverse materials. Pt and $WO_3$ hybrid line structures were successfully stacked on a flexible polyimide substrate as a multi-layered hybrid 3D pattern of Pt/WO3/Pt with line-widths of $1{\mu}m$, $1{\mu}m$ and 250 nm, respectively. This simple approach suggests how to fabricate multiscale hybrid nanostructures composed of multiple materials. In addition, functional hybrid nanostructures can be expected to be applicable to various next-generation electronic devices, such as nonvolatile memories and energy harvesters.

상위레벨에서의 VHDL에 의한 순차회로 모델링과 테스트생성 (High-level Modeling and Test Generation With VHDL for Sequential Circuits)

  • 이재인;이종한
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제3권5호
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    • pp.1346-1353
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    • 1996
  • 본 논문은 상위레벨에서 VHDL을 사용하여 순차회로의 주요 구성요소인 플립플롭을 모델링하는 방법과 고장을 검출하기 위한 테스트생성 알고리즘을 제안 한다. RS, JK, D, T플립플롭은 데이터 흐름형을 이용하여 모델링한다. 칩레벨 모델의 기본 구조인 마이크로 오퍼레이션 시이퀸스를 하나 이상의 다른 마이크로 오퍼레이션 사이퀸스에 연결된 제어점으로 나타낸다. 다른 마이크로 오퍼레이션을 제한하고 있는 마이크로 오퍼레이션고 장(FMOP고장)을 효과적으로 나타내기 위하여 고울트리의 개념을 사용하며 고울을 처리하기 위해서 휴리스틱 조건을 이용한다. FMOP나 제어점 고장(FCON)이 발생 할때 고장 활성화, 경로 활성화 및 활성화된 경로를 유지하기 위한 명료화과정을 거쳐 테스트 패턴을 생성 제안한 알고리즘을 C 언어로 실현하고 예제를 통하여 유효성을 확인 한다.

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장거리 구동용 FTS 의 최적 제어에 관한 연구 (A study on the optimal control of Long Stroke Fast Tool Servo Systems)

  • 이상호;이찬홍;김갑순
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.818-821
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    • 2004
  • With a rapid development in the area of micro and ultra precision technology, the micro surface machining of small size parts are explosively increased. Especially, to improve efficiency of various beams in lens and reflector, non-rotational symmetric form and several mm level heights changeable surface can be machined at a time. These geometric complex 3D surface cannot be machined by general short stroke FTS. The long stroke FTS if firmly needed to move directly several mm and have nm level positioning accuracy for the complex surface form. The long stroke FTS used linear motors to drive moving unit long and fine, aero static bearings to decrease friction and moving errors in guide way, optical linear scale with nm level resolution to measure position of FTS. Furthermore, to increase the performance of acceleration of FTS, the light material, such as AL is used for the structure and the high stiffness box type structure is selected. In this paper, the genetic algorithm approach is described to determine a set of design parameters for auto tuning. The authors have attempted to model the design problem with the objective of minimizing the error, such as variable pattern change. This method can give the better alternative than existing other method.

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DRE 공정이 태양전지용 재생웨이퍼 특성에 미치는 영향 (Characteristics of Recycled Wafer for Solar Cell According to DRE Process)

  • 정동건;공대영;윤성호;서창택;이윤호;조찬섭;김봉환;배영호;이종현
    • 한국진공학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.217-224
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    • 2011
  • 최근, 결정질 실리콘 태양전지 분야에서 저가격화와 공정의 단순화가 가장 중요한 부분으로 대두되고 있다. 특히 태양전지 가격의 대부분을 차지하고 있는 웨이퍼의 저가격화가 가장 큰 이슈로 떠오르면서, 웨이퍼의 저가격화를 실현하기 위한 최선의 방안으로 마이크로 블라스터를 이용한 재생웨이퍼 제작 방법이 대두되고 있다. 마이크로 블라스터를 이용하여 재생웨이퍼를 제작 할 경우, 표면의 요철이 형성되어 반사율이 감소되어 태양전지 내부로 입사하는 빛의 양을 증가시키는 긍정적인 효과가 있다. 또한, 공정비용이 저렴하여 태양전지 저가격화를 실현할 수 있다. 그러나, 마이크로 블라스터를 이용한 공정은 웨이퍼에 물리적인 충격을 주기 때문에 표면에 크랙이 형성되며 식각 잔여물들이 표면에 재흡착되는 단점이 있다. 본 연구에서는 이러한 단점들을 보완하기 위하여 DRE (Damage Remove Etching)를 수행하였다. DRE 공정 후 반사율과 소수 반송자 수명을 측정하여 미세 파티클과 마이크로 크랙의 제거를 확인하였고, 태양전지를 제작하여 효율에 미치는 영향을 분석하였다. 마이크로 블라스터 공정 후 웨이퍼의 소수 반송자 수명은 Bare 웨이퍼에 비해 80% 정도 감소하였으나, DRE 공정 수행 후에는 50% 까지 증가하였음을 확인할 수 있었다. 태양전지 효율을 비교해보면, DRE 공정을 수행한 웨이퍼의 경우 Bare 웨이퍼보다 약 1~2%, DRE 공정을 수행하지 않은 웨이퍼보다 약 3∼5% 증가했음을 확인하였다.

NF3 / H2O 원거리 플라즈마 건식 세정 조건 및 SiO2 종류에 따른 식각 이방 특성 (Etching Anisotropy Depending on the SiO2 and Process Conditions of NF3 / H2O Remote Plasma Dry Cleaning)

  • 오훈정;박세란;김규동;고대홍
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.26-31
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    • 2023
  • We investigated the impact of NF3 / H2O remote plasma dry cleaning conditions on the SiO2 etching rate at different preparation states during the fabrication of ultra-large-scale integration (ULSI) devices. This included consideration of factors like Si crystal orientation prior to oxidation and three-dimensional structures. The dry cleaning process were carried out varying the parameters of pressure, NF3 flow rate, and H2O flow rate. We found that the pressure had an effective role in controlling anisotropic etching when a thin SiO2 layer was situated between Si3N4 and Si layers in a multilayer trench structure. Based on these observations, we would like to provide further guidelines for implementing the dry cleaning process in the fabrication of semiconductor devices having 3D structures.

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광공진 현상을 이용한 입체 영상센서 및 신호처리 기법 (Optical Resonance-based Three Dimensional Sensing Device and its Signal Processing)

  • 박용화;유장우;박창영;윤희선
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.763-764
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    • 2013
  • A three-dimensional image capturing device and its signal processing algorithm and apparatus are presented. Three dimensional information is one of emerging differentiators that provides consumers with more realistic and immersive experiences in user interface, game, 3D-virtual reality, and 3D display. It has the depth information of a scene together with conventional color image so that full-information of real life that human eyes experience can be captured, recorded and reproduced. 20 Mega-Hertz-switching high speed image shutter device for 3D image capturing and its application to system prototype are presented[1,2]. For 3D image capturing, the system utilizes Time-of-Flight (TOF) principle by means of 20MHz high-speed micro-optical image modulator, so called 'optical resonator'. The high speed image modulation is obtained using the electro-optic operation of the multi-layer stacked structure having diffractive mirrors and optical resonance cavity which maximizes the magnitude of optical modulation[3,4]. The optical resonator is specially designed and fabricated realizing low resistance-capacitance cell structures having small RC-time constant. The optical shutter is positioned in front of a standard high resolution CMOS image sensor and modulates the IR image reflected from the object to capture a depth image (Figure 1). Suggested novel optical resonator enables capturing of a full HD depth image with depth accuracy of mm-scale, which is the largest depth image resolution among the-state-of-the-arts, which have been limited up to VGA. The 3D camera prototype realizes color/depth concurrent sensing optical architecture to capture 14Mp color and full HD depth images, simultaneously (Figure 2,3). The resulting high definition color/depth image and its capturing device have crucial impact on 3D business eco-system in IT industry especially as 3D image sensing means in the fields of 3D camera, gesture recognition, user interface, and 3D display. This paper presents MEMS-based optical resonator design, fabrication, 3D camera system prototype and signal processing algorithms.

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라만 분광법을 활용한 마모 중 DLC 코팅의 구조적 변화 조사 (Investigation of Structural Change of DLC Coating during Frictional Wear by Raman Spectroscopy)

  • 김송희;장재철
    • 한국표면공학회지
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    • 제52권1호
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    • pp.16-22
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    • 2019
  • The structural change of DLC coatings during long-term wear test and dicing test under the low loading condition was investigated. DLC coatings were applied for the precision injection molds of a modified SNCM steel for the extension of life and the micro-diamond blades for the high cutting efficiency and the increase in life. A ball-on-disc wear tests in the mold steel and a dicing tests in the micro-diamond blades were conducted to understand degradation of DLC coatings. The degradation of DLC coatings for the injection mold steel and the micro-diamond blades during the wear and dicing tests were studied with Raman Spectroscopy. Raman peaks were divided two bands(D band and G band) to study the degradation process of DLC structure. By the wear test, polished condition of wear marks were observed to be maintained until 10 hrs of wear test period is given, but small striation marks appeared in 20 hours wear test. It was observed that $I_D/I_G$ ratios changed as the degradation of DLC coatings is proceeded during the wear tests and the dicing tests. It is suggested that the change in $I_D/I_G$ value possibly reflected from the composition of $sp^2$ and $sp^3$ bondings in DLC layers relevant to the change in mechanical and physical property.

질량-스프링 구조를 이용한 새로운 광세기 기반 광섬유 진동센서 (Novel Intensity-Based Fiber Optic Vibration Sensor Using Mass-Spring Structure)

  • 호 일;김현호;최상진;반재경
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권6호
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    • pp.78-86
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    • 2014
  • 본 논문에서는 질량-스프링 구조를 이용한 새로운 광세기 기반 광섬유 진동센서를 제안하고 시뮬레이션과 부분 실험을 통하여 그 실현 가능성을 제시한다. 제안한 광세기 기반 광섬유 진동센서는 네 개의 구불구불하게 휘어지는 스프링과 질량체 안의 사각형 개구면(aperture)으로 구성된 질량-스프링 구조를 가진다. 광시준기(optical collimator)는 질량체 안의 사각형 개구면의 변위에 의해서 변조되는 광을 넓히는 데 이용된다. 제안한 광섬유 진동센서를 광학적인 면과 기계적인 면에서 해석하고 설계한다. 기계적인 부분의 설계는 이론적인 해석, 수학적인 모델링 및 3 차원 유한요소법 시뮬레이션을 이용한다. 기계적인 진동이 가해질 때 개구면의 상대적인 변위관계를 3차원 유한요소법 시뮬레이션을 이용하여 구하고, 개구면의 상대적인 변위에 따른 출력값을 실험을 통하여 측정한다. 이를 이용하여 진동에 따른 출력 특성을 파악한 결과 센서 민감도 $15.731{\mu}W/G$, 감지영역 ${\pm}6.087G$를 얻었다. 그리고 입력광원의 파워가 10 dB까지 변하더라도 참조광을 이용하여 0.75%의 상대오차를 보이는 매우 안정된 출력광 파워를 얻었다. 제안한 광섬유 진동센서는 간단한 구조, 저비용 및 다지점 측정 가능의 특징을 가지면서, MEMS (Micro-Electro-Mechanical System) 기술을 이용하여 소형으로 간편하게 제작할 수 있는 잠재력을 가진다.

$TiCl_4/AlCl_3/N_2/Ar/H_2$ 반응계를 사용하는 플라즈마화학증착법에 의한 $Ti_{1-x}Al_xN$ 박막의 구조분석 및 물성 (Structural Analyses and Properties of $Ti_{1-x}Al_xN$ Films Deposited by PACVD Using a $TiCl_4/AlCl_3/N_2/Ar/H_2$ Gas Mixture)

  • 김광호;이성호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제32권7호
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    • pp.809-816
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    • 1995
  • Ti1-xAlxN films were successfully deposited on high speed steel and silicon wafer by plasma-assisted chemical vapor deposition using a TiCl4/AlCl3/N2/Ar/H2 gas mixture. Plasma process enabled N2 gas to nitride AlCl3, which is not possible in sense of thermodynamics. XPS analyses revealed that the deposited layer contained Al-N bond as well as Ti-N bond. Ti1-xAlxN films were polycrystalline and had single phase, B1-NaCl structure of TiN. Interplanar distance, d200, of (200) crystal plane of Ti1-xAlxN was, however, decreased with Al content, x. Al incorporation into TiN caused the grain size to be finer and changed strong (200) preferred orientation of TiN to random oriented microstructure. Those microstructural changes with Al addition resulted in the increase of micro-hardness of Ti1-xAlxN film up to 2800Kg/$\textrm{mm}^2$ compared with 1400Kg/$\textrm{mm}^2$ of TiN.

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근접 영역용 900MHz RFID 리더기 안테나에 관한 연구 (A Study on a Near-Field Reader Antenna for 900 MHz RFID)

  • 박정근;이종철
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.23-30
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    • 2012
  • 본 논문에서는 근접 영역에 적용할 수 있는 새로운 900 MHz RFID 리더기 안테나에 대한 연구 결과를 제안한다. 본 논문에서 제안된 안테나는 주기성을 갖는 마이크로 스트립 안테나 구조를 사용하였다. 안테나의 크기는 $313mm{\times}152mm{\times}14mm$ 이다. 안테나의 성능은 근접영역에서 균일한 전계 분포를 갖고, 안테나의 이득은 -2 dBi 이고 하트 모양의 빔 패턴을 가진다. 제안된 안테나는 리더기의 송신출력이 17 dBm에서 23 dBm까지의 범위를 보인다. 본 논문에서 제안된 안테나는 금속면 위에 태그가 선적이 될 때 태그의 금속성분으로 인한 반사전력을 최소화하고 외부로 방사되는 전력을 최소화하여 오인식을 최소화하였다.