• Journal of Surface Science and Engineering
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• v.29 no.6
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• pp.816-823
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• 1996

Chlorine containing high density plasmas are widely used to etch various materials in the microelectronic device fabrication. In this study, the characteristics of inductively coupled $Cl_2(O_2/N_2$) plasmas and their effects on the formation of silicon etching have been investigated using a Langmuir probe, quadrupole mass spectrometry(QMS), X-ray photoelectron spectroscopy(XPS), and Scanning Electron Microscopy(SEM). The addition of oxygen for chlorine plasmas reduced ion current densities and chlorine radical densities compared to the nitrogen addition by the recombination of oxygen with chlorine. Also, when silicon is etched in $Cl_2/O_2$ plasmas, etch products recombined with oxygen such as $SiCl_xO_y$ emerged. However, when nitrogen is added to chlorine, etch products recombined with nitrogen or Si-N bondings on the etched silicon surface were not found. All the silicon etch characteristics were dependent on the plasma conditions such as ion density, radical density, etc. As a result sub micron vertical silicon trench etch profiles could be effectively formed using optimized etch conditions for $Cl_2/O_2\; and \;Cl_2/N_2$ gas combinations.

• Environmental Engineering Research
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• v.11 no.1
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• pp.54-61
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• 2006

An electron probe microanalysis (EPMA) investigation can provide quantitative and qualitative insight into the nature of the surface and bulk chemistry on solidified waste forms(SWF). The proportion of Pb in grain areas is below 0.3 wt. %, and the proportion near the border of the grain slightly increases to 0.98 wt. % but in the inter-particle areas farther from the grain, the concentration of Pb markedly increases. It is apparent that very little Pb diffuses into the tricalcium silicate($C_3S$) particles and most of the Pb exists as precipitates of sulfate, hydroxide, and carbonate in the cavity areas between $C_3S$ grains. Calcite additions on Pb-doped SWF are also observed to induce deeper incorporation of lead into the cement grains with EPMA line-analysis of cross-sections of cement grains. The line-analysis reveals the presence of $0.2{\sim}5$ weight % Pb over $5\;{\mu}m$ from cement grain boundaries. In the inter-particle areas, the ratio of Ca, Si, Al and S to Pb is relatively similar even at some distance from the grain border and the Pb (wt. %) ratio is reasonably constant throughout the whole inter-particles area. It is apparent that the enhanced development of C-S-H on addition of calcite can increasingly absorbs lead species within the silica matrix.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.69-69
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• 2010

현대 건축물에서 건물에너지의 손실은 대부분은 창호를 통하여 유출되어지고 있으며 에너지 절감을 위해서는 창호의 단열성을 향상시켜야한다. 저방사(Low Emissivity) 코팅유리는 건축물의 냉난방비용을 절약할 수 있는 대표적인 건축재료로써 외부에서 유입되는 태양광의 가시광선 영역은 높은 투과율을 가지면서 적외선 영역과 겨울철 실내 난방열을 반사하는 특징을 지니는 박막코팅기술이다. 이 코팅유리는 일반적으로 유전체/금속/유전체 다층박막 구조로 되어있으며, 유전체층은 내구성 증진과 금속층의 반사를 낮추어 투과율이 향상된다. 금속층은 적외선영역의 복사에너지를 반사하는 역할을 하며 전도성이 우수한 Ag 또는 Au, Pt 등을 이용하고 있다. Ag의 경우 산화물기판 위에 증착하였을 경우 island 성장을 하고 이들의 합체는 전기적, 광학적 특성에 큰 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 DC-sputtering법으로 제조된 Ag/glass, Ag/Ta/glass 박막을 제조하고 Ta seeding이 Ag의 전기적, 광학적 성질에 미치는 영향을 관찰하였다. 박막의 표면 미세구조는 FE-SEM(Field Emission Scanning Electron Microscope)과 AFM(Atomic Force Microscope)으로, 표면저항은 4 point probe로 분석하였다. 광투과율은 UV-Vis spectroscopy와 FT-IR로 측정하였으며 측정파장범위는 각각 200~1100nm와 1400~2400nm 이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.261-261
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• 2012

반도체 공정에서 단위소자의 고속화를 구현하기 위한 금속배선공정에 사용되는 금속재료가 최근에 Al에서 구리로 전환됨에 따라, 향후에는 모든 디바이스가 구리를 주요 배선재료로 사용할 것으로 예측되고 있다. 이러한 구리 배선재료의 도입은 미세화와 박막화라는 관점에서 습식 방법임에도 불구하고 전기도금 방법이 반도체 구리 배선공정에 적용되는 획기적인 변화를 이끌어냈다. 이에 전기도금 방법으로 생산된 구리박막에 대한 요구사항이 증가되고 있다. 전기도금으로 구리박막을 성장시킴에 있어 도금 전해액, 유기첨가제, Anode 물질의 변화는 전착된 구리 박막의 미세구조 및 화학적 구조와 전착률, 비저항 등의 물리적 전기적 특성을 다양하게 변화시킬 수 있다. 본 연구에서는 Anode 물질 변화에 따라 Anode 표면에 형성된 불순물막(Passivation layer) 및 전착된 구리박막의 특성을 조사하였다. Anode는 soluble type과 insoluble type으로 나누어 실험을 진행하였다. Anode 물질 변화에 따른, 구리 박막의 물리적 특성을 조사하기 위하여 XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy)로 화학조성 및 불순물에 대해 분석하였다. 그리고 FE-SEM (Field Emission Scanning Electron Microscope)를 이용하여 전착박막의 두께를 조사 하고 AFM (Atomic Force Microscope)을 이용하여 표면 거칠기를 측정하였다. 또한 전기적 특성을 조사하기 위해 4-point probe를 사용하여 구리 전착박막의 표면저항(sheet resistance)을 측정하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.108-108
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• 2011

Organometallic complexes containing unpaired spins, such as metalloporphyrin or metallophthalocyanine, have extensively studied with increasing interests of their promising model systems in spintronic applications. Additionally, the use of these complexes as an acceptor molecule in chemical sensors has recently received great attentions. In this presentation, we have investigated adsorption of nitric oxide (NO) molecules at Co-porphyrin molecules on Au(111) surfaces with scanning tunneling microscopy and spectroscopy at low temperature. At the location of Co atom in Co-porphyrin molecules, we could observe a Kondo resonance state near Fermi energy in density of states (DOS) before exposing NO molecules and the Kondo resonance state was disappeared after NO exposing because the electronic spin structure of Co-porphyrin were modified by forming a cobalt-NO bonding. Furthermore, we could locally control the chemical reaction of NO dissociations from NO-CoTPP by electron injections via STM probe. After dissociation of NO molecules, the Kondo resonance state was recovered in density of state. With a help of density functional theory (DFT) calculations, we could understand that the modified electronic structures for NO-Co-porphyrin could be occurred by metal-ligand hybridization and the dissociation mechanisms of NO can be explained in terms of the resonant tunneling process via molecular orbitals.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.389-389
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• 2011

Transparent conductive oxide (TCO) 박막은 디스플레이 및 태양전지 등 광범위한 분야에서 적용되고 있으며, 특히 indium tin oxide (ITO)는 낮은 전기적 저항과 우수한 광투과도를 가지고 있어서 이미 많은 분야에 적용되고 있다. 본 연구는 RF와 DC를 혼용한 마그네트론 스퍼터링 공정을 활용하여 ITO 박막 특성 및 이를 활용한 유기태양전지 적용에 관한 것이다. UV-O3 처리된 glass 기판위에 thermal evaporation 방식으로 밀착력을 높이기 위하여 Cr을 5 nm 두께로 증착한 후 Al을 95 nm 증착하였다. 그 위에 스퍼터링 공정으로 ITO 박막을 In2O3:SnO2 target (10wt% SnO2)을 사용하여 1.0 mTorr의 공정압력(Ar:O2=30:1), 50W의 RF power 및 0.11kW의 DC power에서 50~250 nm의 두께로 증착하였다. ITO 박막의 결정구조 및 표면 형상은 x-ray diffraction (XRD) 및 scanning electron microscope (SEM)을 사용하여 분석하였으며, 전기적 특성은 four-point probe법으로 비저항값을 측정하였다. 또한 높은 광변환효율을 가지는 태양전지 제작을 위하여, 다양한 두께의 ITO 박막을 사용하여 ITO/ZnO/P3HT:PCBM/PEDOT/Ag 구조의 유기태양전지를 제작하여 소자 특성을 최적화 하였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.14 no.12
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• pp.846-850
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• 2004

NiCo silicide films have been fabricated from $300{\AA}-thick\;Ni_{1-x}Co_{x}(x=0.1\sim0.9)$ on Si-substrates by varying RTA(rapid thermal annealing) temperatures from $700^{\circ}C\;to\;1100^{\circ}C$ for 40 sec. Sheet resistance, cross-sectional microstructure, and chemical composition evolution were measured by a four point probe, a transmission electron microscope(TEM), and an Auger depth profilemeter, respectively. For silicides of the all composition and temperatures except for $80\%$ of the Ni composition, we observed small sheet resistance of sub- $7\;{\Omega}/sq.,$ which was stable even at $1100^{\circ}C$. We report that our newly proposed NiCo silicides may obtain sub 50 nm-thick films by tunning the nickel composition and silicidation temperature. New NiCo silicides from NiCo-alloys may be more appropriate for sub-0.1${\mu}m$ CMOS process, compared to conventional single phase or stacked composit silicides.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.25 no.5
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• pp.258-263
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• 2015

To fabricate porous SiC-Si composites for heating element applications, both SiC powders and Si powders were mixed and sintered together. The properties of the sintered SiC-Si body were investigated as a function of SiC particle size and/or Si particle contents from 10 wt% to 40 wt%, respectively. Porous SiC-Si composites were fabricated by Si bonded reaction at a sintering temperature of $1650^{\circ}C$ for 80 min. The microstructure and phase analysis of SiC-Si composites that depend on Si particle contents were characterized using scanning electron microscope and X-ray diffraction. The electrical resistivity of SiC-Si composites was also evaluated using a 4-point probe resistivity method. The electrical resistivity of the sintered SiC-Si body sharply decreased as the amount of Si addition increased. We found that the electrical resistivity of porous SiC-Si composites is closely related to the amount of Si added and at least 20 wt% Si are needed in order to apply the SiCSi composites to the heating element.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2012.05a
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• pp.101.2-101.2
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• 2012

스크린 프린팅 기술은 공정이 단순하고 값이 싸며 대량생산에 용이하기 때문에 결정질 실리콘 태양전지의 전극형성에 널리 사용되고 있다. 스크린 프린팅 기술을 이용한 전면 전극은 일반적으로 은 페이스트 (Ag paste)를 패시배이션 층이 증착 된 실리콘 기판 위에 인쇄를 한 후 고온의 소성 공정을 통하여 형성이 된다. 은 페이스트가 실리콘 에미터 층과 접촉하기 위해서는 패시배이션 층을 뚫고 접촉이 형성 되어야 한다. 이 과정에서 소성 후 은 전극과 실리콘 기판 사이의 계면에는 glass layer가 형성되어 접촉저항을 높이고 태양전지의 직렬 저항을 높이는 인자로 작용한다. 따라서 본 연구는 형성된 은 전극과 실리콘 사이의 계면 특성을 평가하고 glass layer의 두께와 접촉 저항 사이의 관계를 분석하기 위해서 진행되었다. 접촉저항은 trasnfer length method (TLM) 법을 이용하여 측정을 하였고 glass layer의 두께는 field emission scanning electron microscope(FE-SEM)을 이용하여 평가하였다. 또한 glass layer의 두께에 따른 전반적인 태양전지의 특성을 solar simulator, probe station, suns-Voc를 통하여 평가하였다. 결과적으로 glass layer의 두께에 따라서 접촉저항이나 직렬저항이 변화하는 것을 관찰 할 수 있었고 이를 정량적으로 분석하고자 하는 노력이 시도되었다. 이러한 변화는 또한 태양전지의 특성에 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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• 2005.06a
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• pp.432-432
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• 2005

사용후핵연료시료 중에 함유된 요오드(I-127 및 129)를 정량하기 위하여 화학적 방법으로 분리 회수하고 중성자방사화분석법을 이용하였다. 사전실험으로 모의사용후핵연료를 이용하여 회수율을 측정하였다. 모의 및 실제사용후핵연료시료를 $90^{\circ}C$에서 8 M $HNO_3$ 용액으로 용해하고 용해 후 용해용액 중의 잔류 요오드, 응축 및 휘발된 요오드 각각을 정량하였다. 응축 요오드는 핵연료 용해 후 재증류하여 회수하였다. 잔류 및 응축 요오드는 시료의 산화상태를 조절한 후 용매추출로 요오드를 회수한 다음 이온교환 또는 침전법으로 방사화학적으로 분리한 후 중성자방사화분석(RNAA)으로 정량하였다. 제작한 이온교환분리관 및 여과키트에 요오드를 흡착 또는 침전시켜 분리한 다음 중성자조사를 위한 삽입체(Insert)로 이용하였다. 휘발 요오드는 제조한 흡착체(Ag-silica gel)를 담은 흡착관에 포집하고 홉착체를 구간별 균질시료로 만든 다음 비파괴중성자 방사화분석(INAA)으로 정량하였다. 침전 및 흡착 요오드의 화학적 특성을 EPMA(electron probe microanalysis) 분석으로 조사하였다. 요오드 정량결과를 다른 방법으로 비교분석하기 위하여 음이온교환수지상에서 요오드를 정제 및 회수하기 위한 용리거동을 조사하였다.