• 제목/요약/키워드: Anodic aluminum oxide substrate

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Improvement of Electrical Properties by Controlling Nickel Plating Temperatures for All Solid Alumina Capacitors

  • Jeong, Myung-Sun;Ju, Byeong-Kwon;Oh, Young-Jei;Lee, Jeon-Kook
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2011년도 추계학술발표대회
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    • pp.25.2-25.2
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    • 2011
  • Recently, thin film capacitors used for vehicle inverters are small size, high capacitance, fast response, and large capacitance. But its applications were made up of liquid as electrolyte, so its capacitors are limited to low operating temperature range and the polarity. This research proposes using Ni-P alloys by electroless plating as the electrode instead of liquid electrode. Our substrate has a high aspect ratio and complicated shape because of anodic aluminum oxide (AAO). We used AAO because film thickness and effective surface area are depended on for high capacitance. As the metal electrode instead of electrolyte is injected into AAO, the film capacitor has advantages high voltage, wide operating temperature, and excellent frequency property. However, thin film capacitor made by electroless-plated Ni on AAO for full-filling into etched tunnel was limited from optimizing the deposition process so as to prevent open-through pore structures at the electroless plating owing to complicated morphological structure. In this paper, the electroless plating parameters are controlled by temperature in electroless Ni plating for reducing reaction rate. The Electrical properties with I-V and capacitance density were measured. By using nickel electrode, the capacitance density for the etched and Ni electroless plated films was 100 nFcm-2 while that for a film without any etch tunnel was 12.5 nFcm-2. Breakdown voltage and leakage current are improved, as the properties of metal deposition by electroless plating. The synthesized final nanostructures were characterized by scanning electron microscopy (SEM).

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폴리머 기판위에 형성된 나노구조제어 알루미나의 캐패시터 특성 (Capacitance Properties of Nano-Structure Controlled Alumina on Polymer Substrate)

  • 정승원;민형섭;한정환;이전국
    • 한국재료학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.81-85
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    • 2007
  • Embedded capacitor technology can improve electrical perfomance and reduce assembly cost compared with traditional discrete capacitor technology. To improve the capacitance density of the $Al_2O_3$ based embedded capacitor on Cu cladded fiber reinforced plastics (FR-4), the specific surface area of the $Al_2O_3$ thin films was enlarged and their surface morphologies were controlled by anodization process parameters. From I-V characteristics, it was found that breakdown voltage and leakage current were 23 V and $1{\times}10^{-6}A/cm^2$ at 3.3 V, respectively. We have also measured C-V characteristics of $Pt/Al_2O_3/Al/Ti$ structure on CU/FR4. The capacitance density was $300nF/cm^2$ and the dielectric loss was 0.04. This nano-porous $Al_2O_3$ is a good material candidate for the embedded capacitor application for electronic products.

레이저 간섭 석판술로 전처리된 AAO을 이용한 Fe 나노점 제작 (Fabrication of Fe Nanodot Using AAO Prepatterned by Laser Interference Lithography)

  • 강진혁;황현미;이성구;이재용
    • 한국자기학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.137-140
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    • 2007
  • 레이저 간섭 석판 장비(Laser Interference Lithography; LIL)를 이용하여, Anodic Aluminum Oxide(AAO) 나노기공의 배열을 향상 시켰다. 이후 진공에서 Fe와 Cu를 AAO/Si에 성장하고, AAO를 제거하여 Cu/Fe(20 nm) 나노구조를 제작하였다. AAO의 나노기공과 나노구조는 전처리 과정에서 제작된 PR(photoresist) 나노선을 따라 1차원으로 배열되었다. 자성 나노구조의 자기이력곡선으로부터 이들이 vortex 구조를 가지며, 쌍극자 상호작용이 지배적임을 확인하였다.

원자층 증착을 이용한 친환경 소재의 제조 (Fabrication of Environmental-friendly Materials Using Atomic Layer Deposition)

  • 김영독
    • 공업화학
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    • 제23권1호
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    • pp.1-7
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    • 2012
  • 본 총론에서는 원자층 증착을 이용한 친환경 소재의 개발에 대한 최근 연구 결과들을 간단하게 소개하려 한다. 원자층 증착의 장점은 박막의 두께를 미세하게 조절할 수 있다는 것과, 3차원적으로 복잡한 구조를 가지는 담체의 형상을 유지하면서 균일한 박막을 제조할 수 있다는 것이다. 이러한 원자층 증착의 장점은 친환경소재를 제조하는 데 중요한 역할을 할 수 있다. Anodic aluminum oxide (AAO)와 같은 다공성 membrane을 담체로 이용하여, 다공성 구조는 그대로 유지하면서 10나노미터 정도의 $TiO_2$박막을 균일하게 증착할 경우 톨루엔 등의 휘발성 유기물 필터로 사용할 수 있는데, 이는 AAO의 특이한 기하학적 구조와 비정질 $TiO_2$의 강한 휘발성 유기물 흡착력의 조합에 의한 결과이다. 톨루엔 분해용 광촉매 및 이산화탄소 개질 반응에 의한 수소 생산 촉매 반응에 있어서도 나노다이아몬드나 니켈 담체 위에 $TiO_2$의 증착량을 미세하게 조절하여 $TiO_2$가 표면을 완전히 덮지 않고 부분적으로만 덮고 있는 구조를 만들 경우 촉매의 효율 및 수명을 극대화할 수 있게 된다. 이러한 예들은 원자층 증착이 기존의 반도체산업뿐만 아니라 환경소재의 개발에도 중요한 도구가 될 수 있음을 의미한다.

피로인산 전해질에서 양극산화를 통한 알루미늄 3104 합금 나노섬유 산화물 형성 (Formation of Anodic Al Oxide Nanofibers on Al3104 Alloy Substrate in Pyrophosphoric Acid)

  • 김태완;이기영
    • 전기화학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.7-12
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    • 2021
  • 본 연구에서는 산업에서 많이 이용되는 알루미늄 3104H18 금속을 양극산화하여 다공성 나노구조 및 나노섬유 구조의 알루미늄 산화막을 형성하였다. 양극산화를 위한 전해질은 피로인산(H4P2O7)과 증류수를 혼합하여 사용하였다. 양극산화 진행 시 전해질의 농도, 온도, 인가전압과 같은 다양한 변수를 통해 다공성 알루미늄 산화막과 나노섬유 구조를 형성할 수 있었다. 나노섬유 구조를 형성하기 위해서는 피로인산 전해질 농도가 75 wt%, 인가전압이 30 V, 20℃의 양극산화 온도가 최적 조건임을 밝혀냈다. 인가전압이 40 V 이상이 되었을 때는 산화물의 용출속도의 증가 또는 높아진 전압으로 인한 채널벽의 두께증가로 인하여 다공성 나노구조의 형태가 나타난다는 것을 확인했다. 본 연구를 통하여 전해질의 농도, 인가전압 및 온도에 따른 산화물의 형성 및 용해반응이 평형을 이루었을 때 가장 나노섬유가 잘 형성된 알루미늄 산화막을 형성할 수 있음을 밝혔다.

전해 콘텐사용 알루미늄박의 애칭특성에 미치는 황산첨가의 영향 II. 유전층의 조직 및 임피던스 분석 (Effects of Addition of Sulfuric Acid on the Etching Behavior of Al foil for Electrolytic Capacitors II. Microstructures of Dielectric Layers and AC Impedance Analysis)

  • 김성갑;유인종;신동철;오한준;지충수
    • 한국재료학회지
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    • 제10권5호
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    • pp.375-381
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    • 2000
  • 전해콘텐서용 알루미늄박을 ammonium adipate 용액을 이용하여 $65^{\circ}C$에서 10분간 100V 및 140V로 각각 양극 산화시켜 산화 알루미늄 유전체를 만들었다. 유전층의 두께, 화학양론적 관계, 결정구조 등을 RBS 및 TEM을 이용하여 분석하였고, 알루미늄박의 에칭시 황산 첨가로 인한 표면적의 변화는 임피던스 분석법으로 조사 하였다. 생성된 유전피막은 100V 및 140V의 전압을 사용했을 경우 각각 약 130nm 및 190nm 두께의 비정질로 나타났으며 피막의 알루미늄과 산소원소의 화학양자론적 비는 약 2:3의 비율로 존재했다. 또한 유전피막은 전자빔은 조사에 의해 쉽게 $${\gamma}$-Al_2$$O_3$ 형태의 결정질로 변태 되었다. 염산 에칭욕에 황산 첨가시 나타나는 알루미늄박의 표면변화는 임피던스 분석결과와 정전 용략의 변화가 일치하는 경향을 나타냈다.

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SiGe Nanostructure Fabrication Using Selective Epitaxial Growth and Self-Assembled Nanotemplates

  • Park, Sang-Joon;Lee, Heung-Soon;Hwang, In-Chan;Son, Jong-Yeog;Kim, Hyung-Jun
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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    • pp.24.2-24.2
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    • 2009
  • Nanostuctures such as nanodot and nanowire have been extensively studied as building blocks for nanoscale devices. However, the direct growth of the nanostuctures at the desired position is one of the most important requirements for realization of the practical devices with high integrity. Self-assembled nanotemplate is one of viable methods to produce highly-ordered nanostructures because it exhibits the highly ordered nanometer-sized pattern without resorting to lithography techniques. And selective epitaxial growth (SEG) can be a proper method for nanostructure fabrication because selective growth on the patterned openings obtained from nanotemplate can be a proper direction to achieve high level of control and reproducibility of nanostructucture fabrication. Especially, SiGe has led to the development of semiconductor devices in which the band structure is varied by the composition and strain distribution, and nanostructures of SiGe has represented new class of devices such nanowire metal-oxide-semiconductor field-effect transistors and photovoltaics. So, in this study, various shaped SiGe nanostructures were selectively grown on Si substrate through ultrahigh vacuum chemical vapor deposition (UHV-CVD) of SiGe on the hexagonally arranged Si openings obtained using nanotemplates. We adopted two types of nanotemplates in this study; anodic aluminum oxide (AAO) and diblock copolymer of PS-b-PMMA. Well ordered and various shaped nanostructure of SiGe, nanodots and nanowire, were fabricated on Si openings by combining SEG of SiGe to self-assembled nanotemplates. Nanostructure fabrication method adopted in this study will open up the easy way to produce the integrated nanoelectronic device arrays using the well ordered nano-building blocks obtained from the combination of SEG and self-assembled nanotemplates.

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호흡기를 통한 약액 전달을 위한 진세노사이드 초미세입자 분무장치 제작 (Fabrication of an ultra-fine ginsenoside particle atomizer for drug delivery through respiratory tract)

  • 이병철;박진수;양웅모
    • 대한융합한의학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.5-12
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    • 2021
  • Objectives: The purpose of this study is to fabricate an ultra-fine ginsenoside particle atomizer that can provide a new treatment method by delivering ginsenoside components that have a therapeutic effect on respiratory diseases directly to the lungs. Methods: We fabricated the AAO vibrating mesh by using the micromachining process. The starting substrate of an AAO wafer has a 350nm pore diameter with 50㎛ thickness. A photomask having several 5㎛ opening holes with a 100㎛ pitch was used to separate each nanopore nozzle. The photoresist structure was optimized to pattern the nozzle area during the lift-off process precisely. The commercial vibrating mesh was removed from OMRON's NE-U100 product, and the fabricated AAO vibrating mesh was installed. A diluted sample of 20mL with 30% red ginseng concentrate was prepared to atomize from the device. Results: As a result of liquid chromatography analysis before spraying the ginsenoside solution, ginsenoside components such as 20S-Rg3, 20R-Rg3, and Rg5 were detected. After spraying through the AAO vibrating mesh, ginsenosides of the same component could be detected. Conclusion: A nutrient solution containing ginsenosides was successfully sprayed through the AAO vibrating mesh with 350 nm selective pores. In particular, during the atomizing experiment of ginsenoside drug solution having excellent efficacy in respiratory diseases, it was confirmed that atomizing through the AAO vibrating mesh while maintaining most of the active ingredients was carried out.