• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.129-129
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• 2016

Graphene, as a single layer of $sp^2$-bonded carbon atoms packed into a 2D honeycomb crystal lattice, has attracted much attention due to its outstanding properties. In order to synthesize high quality graphene, transition metals, such as nickel and copper, have been widely employed as catalysts, which needs transfer to desired substrates for various applications. However, the transfer steps are not only complicated but also inevitably induce defects, impurities, wrinkles, and cracks of graphene. Furthermore, the direct synthesis of graphene on dielectric surfaces has still been a premature field for practical applications. Therefore, cost effective and concise methods for transfer-free graphene are essentially required for commercialization. Here, we report a facile transfer-free graphene synthesis method through nickel and carbon co-deposited layer. In order to fabricate 100 nm thick NiC layer on the top of $SiO_2/Si$ substrates, DC reactive magnetron sputtering was performed at a gas pressure of 2 mTorr with various Ar : $CH_4$ gas flow ratio and the 200 W DC input power was applied to a Ni target at room temperature. Then, the sample was annealed under 200 sccm Ar flow and pressure of 1 Torr at $1000^{\circ}C$ for 4 min employing a rapid thermal annealing (RTA) equipment. During the RTA process, the carbon atoms diffused through the NiC layer and deposited on both sides of the NiC layer to form graphene upon cooling. The remained NiC layer was removed by using a 0.5 M $FeCl_3$ aqueous solution, and graphene was then directly obtained on $SiO_2/Si$ without any transfer process. In order to confirm the quality of resulted graphene layer, Raman spectroscopy was implemented. Raman mapping revealed that the resulted graphene was at high quality with low degree of $sp^3$-type structural defects. Additionally, sheet resistance and transmittance of the produced graphene were analyzed by a four-point probe method and UV-vis spectroscopy, respectively. This facile non-transfer process would consequently facilitate the future graphene research and industrial applications.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제10권5호
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• pp.434-439
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• 1997

It this paper, the piezoelectric and electro-induced strain properties of (P $b_{1-}$2x/3/B $i_{x}$ )[N $i_{1}$3/N $b_{2}$3/)$_{0.4}$( $Ti_{0.6}$Z $r_{0.4}$)$_{0.6}$] $O_3$ceramics (x=0, 0.005, 0.02) were investigated with the substitution of B $i^{3+}$, and the feasibility of the application for bimorph actuator was evaluated by measuring the dynamic properties of the piezoelectric bimorph fabricated with above ceramics. Dielectric constant was enhanced with the increase of B $i^{3+}$ substitution, and appeared the maximum value of 5032 at x=0.01 composition. Increasing the substitution of B $i^{3+}$, the electromechanical coefficient( $k_{p}$ , $k_{31}$ ) was increased up to the substitution of 0.5 mol% B $i^{3+}$, showed the value of 0.656, 0.439, respectively. The piezoelectric constant( $d_{33}$ $d_{31}$ ) had the highest value of 344, 825 with the substitution of 0.5 mol% B $i^{3+}$. The strain, generated by 60 Hz AC electric field, had the largest value of 1200($\times$10$^{-6}$ $\Delta$1/1) in the composition with the substitution of 0.5 mol% B $i^{3+}$. The dynamic properties of the bimorph actuator, fabricated with the composition substitution of 0.5 mol% B $i^{3+}$, showed the largest value of 325 $\mu$m at $\pm$150 V square pulse. square pulse.are pulse..

• 센서학회지
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• 제8권1호
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• pp.10-15
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• 1999

ZnS 형광체와 BST 강유전체 박막을 절연층으로 사용한 백색방출 전계발광소자를 제작하였다. BST 박막의 제조조건으로 target의 조성비가 $Ba_{0.5}Sr_{0.5}TiO_3$이며, 기판온도가 $400^{\circ}C$, 분위기압이 30 mTorr, A:$O_2$의 비가 9:1일때 유전율이 1 kHz의 주파수에서 209를 나타내었다. 형광층으로 ZnS:Mn, ZnS:Tb 및 ZnS:Ag를 사용하였으며, 활성제 각각의 첨가량은 0.8, 0.8 및 1 wt%로 하였다. 형광층 전체의 두께가 500 nm로 하고 하부 절연층을 200 nm, 상부절연층을 400 nm로 증착하였을 때, 박막 전계발광소자의 발광문턱전압은 약 95 V 였고, 최고휘도는 150 V에서 약 $3000\;cd/m^2$이었다. 발광스펙트럼를 관찰한 결과 청색영역(450 nm), 녹색영역(550 nm) 그리고 적색영역(600 nm)의 파장에서 각각의 피이크가 나타나는 것을 관찰하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.342-343
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• 2013

AlSb is a promising material for optical devices, particularly for high-frequency and nonlinear-optical applications. And AlSb offers significant potential for devices such as quantum-well lasers, laser diodes, and heterojunction bipolar transistors. In this work we study molecular beam epitaxy (MBE) growth of an unstrained AISb film on a GaAs substrate and identify the real-time monitoring capabilities of in situ spectroscopic ellipsometry (SE). The samples were fabricated on semi-insulating (0 0 1) GaAs substrates using MBE system. A rotating sample stage ensured uniform film growth. The substrate was first heated to $620^{\circ}C$ under As2 to remove surface oxides. A GaAs buffer layer approximately 200 nm- thick was then grown at $580^{\circ}C$. During the temperature changing process from $580^{\circ}C$ to $530^{\circ}C$, As2 flux is maintained with the shutter for Ga being closed and the reflection high-energy electron diffraction (RHEED) pattern remaining at ($2{\times}4$). Upon reaching the preset temperature of $530^{\circ}C$, As shutter was promptly closed with Sb shutter open, resulting in the change of RHEED pattern from ($2{\times}4$) to ($1{\times}3$). This was followed by the growth of AlSb while using a rotating-compensator SE with a charge-coupled-device (CCD) detector to obtain real-time SE spectra from 0.74 to 6.48 eV. Fig. 1 shows the real time measured SE spectra of AlSb on GaAs in growth process. In the Fig. 1 (a), a change of ellipsometric parameter ${\Delta}$ is observed. The ${\Delta}$ is the parameter which contains thickness information of the sample, and it changes in a periodic from 0 to 180o with growth. The significant change of ${\Delta}$ at~0.4 min means that the growth of AlSb on GaAs has been started. Fig. 1b shows the changes of dielectric function with time over the range 0.74~6.48 eV. These changes mean phase transition from pseudodielectric function of GaAs to AlSb at~0.44 min. Fig. 2 shows the observed RHEED patterns in the growth process. The observed RHEED pattern of GaAs is ($2{\times}4$), and the pattern changes into ($1{\times}3$) with starting the growth of AlSb. This means that the RHEED pattern is in agreement with the result of SE measurements. These data show the importance and sensitivity of SE for real-time monitoring for materials growth by MBE. We performed the real-time monitoring of AlSb growth by using SE measurements, and it is good agreement with the results of RHEED pattern. This fact proves the importance and the sensitivity of SE technique for the real-time monitoring of film growth by using ellipsometry. We believe that these results will be useful in a number of contexts including more accurate optical properties for high speed device engineering.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.222-227
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• 2020

페로부스카이트(Perovskite) 구조의 Pb(Zr,Ti)O₃(PZT)는 우수한 강유전 특성으로 인해 유전체, 압전체, 초전체 재료로 널리 사용된다. Pb_1.3(Zr_0.52Ti_0.48)O₃조성의 스퍼터링 타겟을 제조하여 RF 마그네트론 스퍼터링 공정으로 PZT박막을 형성하였다. PZT박막은 동일 스퍼터링 출력으로 연속 제조한 단층형 PZT와 2단계화한 스퍼터링 출력으로 제조한 2층형 PZT박막으로 구분하여 제조하였다. 2층형의 PZT는 저출력의 스퍼터링 조건으로 제작한 하부층과, 단층형 PZT와 동일한 조건으로 제작한 상부층으로 이루어진다. 제조한 박막에 대한 엑스선 회절분석결과, 단층형 PZT에서는 페로부스카이트상(Perovskite Phase)과 미소한 파이로클로르상(Pyrochlore Phase)이 혼합된 상태로 존재하나, 2층형 PZT에서는 페로부스카이트상만이 검출되었다. 전자현미경과 원자힘 현미경으로 표면상태를 관찰한 결과, 2층형 PZT박막의 상부는 단층형에 비해 치밀하고 평활한 표면상태를 나타냈으며, 단층형에 비해 낮은 표면거칠기값(RMS)을 보였다. 또한 이층형 PZT는 단층형에 비해 우수한 대칭성의 분극곡선형태를 보였고, 단층형에 비해 매우 저감된 1×10^-5 A/㎠ 이하수준의 누설전류 특성을 나타냈다. 이층형 PZT에서 보이는 이러한 현상은 치밀하게 형성한 하부 PZT층이 순차적으로 형성되는 상부PZT내의 미소 파이로클로르상 형성을 억제하여, 순수한 페로부스카이트상으로의 성장을 유도한 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제19권3호
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• pp.15-24
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• 2018

전자기파는 주변 매질의 전기전도도와 유전율에 민감한 영향을 받기 때문에 지반의 특성을 평가하는데 널리 이용되고 있다. 본 연구에서는 염수환경에서도 다양한 농도의 중금속을 검측하기 위하여 시간영역반사법을 이용한 전자기파 측정 프로브를 제작하였다. 중금속으로는 구리를 사용하였으며, 실내 실험을 통해 구리 농도에 따라 적용 가능한 프로브를 선정하였다. 실내 실험에서는 염도 3%의 염수에 용해된 구리의 농도가 0, 0.01, 0.05, 0.1, 0.5, 1, 5, 그리고 10mg/L가 되도록 8단계로 용액을 조성하였다. 프로브는 염수에서도 전자기파를 측정할 수 있도록 5가지의 각기 다른 절연재로 코팅하여 비교하였다. 코팅재로는 에폭시, 탑코트, 바니쉬, 아크릴페인트, 히팅튜브를 사용하였으며 코팅재에 따른 전자기파의 신호 특성을 분석하였다. 실험 결과, 아크릴페인트와 히팅튜브로 코팅된 프로브는 구리 농도에 따른 신호 변화가 관측되지 않았으며, 에폭시, 탑코트, 바니쉬의 경우 구리 농도가 증가함에 따라 반사된 전자기파의 전압의 크기가 감소하는 것으로 나타났다. 에폭시로 1회 코팅한 프로브와 탑코트로 코팅한 프로브는 구리의 농도가 5mg/L 이하일 때 민감한 반응을 보였으나 에폭시로 2회 코팅한 경우, 구리의 농도가 5mg/L보다 클 때 더 민감하게 반응하였다. 본 연구의 결과는 절연재로 코팅된 시간영역반사법을 이용한 전자기파 측정 프로브가 염수에 녹아있는 중금속의 농도를 평가하는데 활용될 수 있음을 보여준다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제4권2호
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• pp.150-158
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• 1991

본 연구에서는 0.80Pb(F $e_{1}$2/N $b_{1}$2/) $O_{3}$-(0.20-x)Pb(F $e_{2}$3/ $W_{1}$3/) $O_{3-x}$Ba(C $u_{1}$2/ $W_{1}$2/) $O_{3}$ (x=0.01, 0.02, 0.03) 세라믹을 소결온도 및 시간을 각각 860~960[.deg.C], 2시간으로 하여 일반 소성법으로 제작하였다. 시편의 조성비와 소결온도에 따른 구조적, 유전적 특성을 조사하였으며 유전손실 특성의 개선을 위해 조성 0.80Pb(F $e_{1}$2/N $b_{1}$2/) $O_{3}$-0.18Pb (F $e_{2}$3/ $W_{1}$3/) $O_{3}$-0.02Ba(C $u_{1}$2/ $W_{1}$2/) $O_{3}$시편에 Mn $O_{2}$를 0~1.25[wt%]로 첨가한 후 유전특성의 변화를 관찰하였다. Mn $O_{2}$의 첨가량이 증가함에 따라 결정립의 크기와 유전상수는 점차 감소하였다. 소결밀도는 900[.deg.C]에서 소결시킨 시편의 경우 최대값을 나타내었다. Ba(C $u_{1}$2/ $W_{1}$2/) $O_{3}$의 양이 0.01에서 0.03[mol]로 증가함에 따라 상전이온도는 38[.deg.C]에서 2[.deg.C]로 감소하였다. 조성 0.80Pb(F $e_{1}$2/N $b_{1}$2/) $O_{3}$0.18Pb(F $e_{2}$3/ $W_{1}$3/) $O_{3}$-0.02Ba(C $u_{1}$2/ $W_{1}$2/) $O_{3}$에 Mn $O_{2}$가 0.25[wt%] 첨가된 시편의 20[.deg.C]에서의 유전상수는 16,700으로 최대값을 유전손실을 1.28[%]로 최소값을 나타내었다. 또한 모든 시편은 온도 및 주파수에 따라 유전상수가 완만하게 변화하는 유전이완 특성을 나타내었다.다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권11호
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• pp.18-24
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• 2000

(Ba,Sr)$TiO_3$ 박막은 ULSI-DRAM 즉 1-4 Gbit급 DRAM용 셀(cell) 커패시터의 새로운 유전물질로 각광받고 있다. 본 연구에서는 ICP 장비에서 $BCl_3/Cl_2/Ar$ 플라즈마로 (Ba,Sr)$TiO_3$ 박막을 식각하였다. 이때 RF power/dc bias voltage는 600W/-250V, 반응로의 압력은 10mTorr 이었다. $Cl_2/(Cl_2+Ar)$은 0.2로 고정하였고, $BCl_3$ 가스를 첨가하면서 (Ba,Sr)$TiO_3$ 박막을 식각하였다. $BCl_3$ 가스를 10% 첨가하였을 때, $480{\AA}/min$으로 (Ba,Sr)$TiO_3$ 박막은 가장 높은 식각 속도를 나타내었다. $Cl_2/Ar$가스에 $BCl_3$의 첨가 비에 따른 Cl, BCl 및 B의 라디칼 밀도를 optical emission spectroscopy(OES)에 의해 구하였다. $BCl_3$를 10% 첨가하였을 때 Cl의 라디칼 밀도가 가장 높았다. (Ba,Sr)$TiO_3$ 박막의 표면반응을 규명하기 위하여 XPS 분석을 수행한 결과 이온 bombardment 식각이 Ba-O 결합을 파괴하고 Ba와 Cl의 결합형태인 $BaCl_2$을 제거하기 위하여 필요하다. Sr과 Cl의 결합의 양은 많지 않고, Sr은 주로 물리적인 스퍼터링에 의하여 제거된다. Ti와 Cl은 화학적으로 반응하여 $TiCl_4$ 결합형태로 용이하게 제거된다. 식각후 단면사진을 SEM을 통해 본 결과 식각단면이 약 65~70$^{\circ}$ 정도였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권4호
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• pp.1479-1487
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• 2013

최근 이상기후에 따른 홍수로 인해 하천제방 붕괴 및 홍수피해가 급증하고 있다. 하천제방 관련 홍수피해는 침투에 의한 제방붕괴 및 파이핑, 부적절한 축제재료선정, 다짐불량 등 제방누수와 관련된 제방파괴요인이 52% 정도를 차지하는 것으로 나타나, 이에 대한 대책으로 저비용 TDR(Time Domain Reflectometry) 하천제방 누수탐사기법과 같은 대책이 요구된다. 본 논문에서는 아크릴로 제작된 소형 캡슐모양의 CAP(CAPsule)형 몰드 및 기존 탐침형 TDR를 사용하는 저비용 TDR 제방누수 모니터링시스템의 성능을 평가하고자 기존 TDR(탐침형, 튜브형)과 개발 CAP형 TDR에 대한 다양한 비교실험을 수행하였다. 실험결과, 평가된 TDR시스템은 20cm 정도의 누수탐사능력인 임계탐사능이 존재하며, 함수비, 건조단위중량 등에 대한 TDR 탐사 민감도의 경우 건조단위중량에 비해 함수비가 3배 이상 민감한 것으로 평가되었다. 또한, 개발 CAP형 TDR 시스템의 경우 함수비 측정을 위한 화강풍화토 지반 함수비(w)-유전상수(${\epsilon}$) 관계식을 제시하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권12호
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• pp.1008-1015
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• 2002

분극처리 없이 제작한 lanthanum-modified lead titanate (PLT) 박막의 초전특성에 대한 변조 주파수 의존성을 dynamic method를 이용하여 조사하였다. La이 10mo1% 첨가된 Pb/sub l-x/La/sub x/Ti/sub l-x/4/O₃ (h=0.1) (PLT(10)) 박막을 Pt/TiO/sub x//SiO₂/Si 기판위에 acetate 계 precursor 을 이용한 sol-gel 법으로 제작하였다. 제작된 PLT(10) 박막은 비교적 우수한 유전특성을 보였다. 초전계수 (p) 는 주파수 의존성이 없이 6.6×10/sup -9/ C/㎠·K 을 나타내었다. 이를 이용하여 구한 전압감도와 비검출능을 위한 재료평가지수는 각각 1.03×10/sup -11/ C·㎝/J 과 1.46×10/sup -9/C·㎝/J 로 나타났다. 제작된 PLT(10) 박막 초전형 적외선 센서는 주파수 8Hz 에서 5.15v/w 의 전압감도 (Rv)를 가지며, 잡음등가전력 (NEP) 과 비검출능 (D/sup */) 은 동일한 주파수 100Hz 에서 각각 9.93×10/sup -8/W/Hz/sup 1/2/와 1.81×10/sup 6/cm·Hz/sup 1/2//W 의 최소값과 최대값을 나타내었다. 이와 같은 특성들은 PLT(10) 박막이 초전형 적외선 센서의 감지물질로 매우 적합함을 나타낸 것이다.