• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.180-180
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• 2016

최근 디스플레이 시장의 주요 키워드는 flexible organic light emitting diode (OLED) 이다. OLED 소자의 수명을 결정하는 가장 큰 요인 중의 하나는 공기 중의 O2와 H2O에 의한 유기물의 열화이다. 따라서 공기 중의 O2나 H2O가 유기물에 쉽게 침투하는 것을 막는 것은 소자의 수명 향상을 위하여 필수적이라 할 수 있다[1-3]. SiNx 박막은 경질로 투과성이 우수하며, 화학적 불활성인 특성으로 이러한 Barrier 역할로 연구되어 산업분야에 다양하게 응용되고 있다[4]. SiNx 박막은 일반적으로 plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) 기술을 이용하여 증착되는데 기존의 PECVD 기술을 이용한 SiNx 박막은 낮은 water vapor transmission rate (WVTR) 등의 문제점들로 인해 한계점이 들어났다. 본 연구에서는, flexible display의 thin film encapsulation (TFE) 공정에서의 적용을 알아보기 위해 $370{\times}470$ size를 증착할 수 있는 In-line 장비를 이용하였으며, 기존의 PECVD 기술의 문제점으로 지적되고 있는 낮은 WVTR을 해결하기 위하여 저온 (<$100^{\circ}C$) 선형 PECVD 기술을 이용하여 WVTR을 개선하고자 하였다. 공정가스로는 SiH4와 NH3를 사용하였으며, SiH4 Carrier 가스로 He을 추가적으로 사용하였다. 또한 공정 압력은 100mTorr를 유지하였다. 증착된 SiNx 박막의 물리적, 화학적 특성 분석을 위해 분광엘립소메타, field emission electron microscopy (FESEM), X-ray diffraction (XRD), Rutherford backscattering spectrometry (RBS) 등을 이용하여 측정하였으며, 박막에 투습되는 수분의 양은 MOCON사의 AQUATRAN 2(W)로 측정하였다. OLED 소자를 구현하기 위해서는 기본적으로 봉지층에 투습되는 양을 $10-6g/m2{\cdot}day$ 이하로 막아줘야 한다고 알려져 있으나, 기존의 PECVD 기술을 이용하여 제작된 SiNx 박막의 WVTR은 $10-2{\sim}10-3g/m2{\cdot}day$ 레벨의 WVTR 결과를 보이고 있다. 본 연구에서 사용된 저온 선형 PECVD 기술을 이용하여 제작된 SiNx 박막의 WVTR은 $5.0{\times}10-5g/m2{\cdot}day$ 이하의 개선된 결과를 확인 할 수 있었다. 또한 flexible display에 적용하기 위해 SiNx 박막의 두께를 최소화한 100nm의 두께에서도 WVTR은 $5.0{\times}10-5g/m2{\cdot}day$ 이하의 결과가 유지됨을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.37 no.1
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• pp.101-105
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• 2024

4H-SiC power metal-oxide-semiconductor field effect transistors (MOSFETs) have been developed to achieve lower specific-on-resistance (R_on,sp), and the gate oxides have been thermally grown. The poor channel mobility resulting from the high interface trap density (D_it) at the SiO₂/4H-SiC interface significantly affects the higher switching loss of the power device. Therefore, the development of novel fabrication processes to enhance the quality of the SiO₂/4H-SiC interface is required. In this paper, NO post-oxidation annealing (POA) by using the conditions of N₂ diluted NO at a high temperature (1,300℃) is proposed to reduce the high interface trap density resulting from thermal oxidation. The NO POA is carried out in various NO ambient (0, 10, 50, and 100% NO mixed with 100, 90, 50, and 0% of high purity N₂ gas to achieve the optimized condition while maintaining a high temperature (1,300℃). To confirm the optimized condition of the NO POA, measuring capacitance-voltage (C-V) and current-voltage (I-V), and time-of-flight secondary-ion mass spectrometry (ToF-SIMS) are employed. It is confirmed that the POA condition of 50% NO at 1,300℃ facilitates the equilibrium state of both the oxidation and nitridation at the SiO₂/4H-SiC interface, thereby reducing the D_it.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.22 no.3
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• pp.175-180
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• 2013

This paper describes the characteristics of cubic silicon carbide (3C-SiC) films grown on a carbonized Si(100) substrate, using hexamethyldisilane (HMDS, $Si_2(CH_3)_6$) as a safe organosilane single precursor in a nonflammable $H_2$/Ar ($H_2$ in Ar) mixture carrier gas by atmospheric pressure chemical vapor deposition (APCVD) at $1280^{\circ}C$. The growth process was performed under various conditions to determine the optimized growth and carbonization condition. Under the optimized condition, grown film has a single crystalline 3C-SiC with well crystallinity, small voids, low residual stress, low carrier concentration, and low RMS. Therefore, the 3C-SiC film on the carbonized Si (100) substrate is suitable to power device and MEMS fields.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.702-702
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• 2013

태양전지에서 SiNX층은 반사방지막 역할과 태양전지 소자 보호 역할 2가지를 동시에 하고 있다. 태양전지에서 반사방지막은 굴절률 1.97, 두께 76 nm가 이론적으로 최적의 상태이다. PECVD장비를 이용하여 SiNx 층을 증착하였다. SiNX층 증착 시에 RF 파워와 혼합 가스를 변화한 후 굴절률을 측정하였다. RF 파워는 100~400 W로 변화시켰고 혼합가스 변화는 SiH4가스와 N2, H2, N2+H2 가스 각각을 같이 넣어 주면서 증착하였다. SiNX 가스 자체에 N2가 80%섞여 있는 가스를 사용하기 때문에 SiH4 가스자체 만으로도 SiNx층을 형성 할 수 있다. RF파워 300 W, SiH4 50 sccm, 기판 온도 $300^{\circ}C$, 공정시간 63초에서 굴절률 1.965, 두께 76 nm를 갖는 SiNx층을 형성 할 수 있었고 개방전압: 0.616 V, 전류밀도: 37.78 mA/$cm^2$, 충실도:76.59%, 효율: 17.82%로 가장 높은 효율을 얻을 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.52 no.4
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• pp.443-450
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• 2014

Selective catalytic reduction of nitrogen monoxide by hydrogen ($H_2$-SCR of NO) over platinum catalysts impregnated on zirconia-incorporated silica ($ZrO_2-SiO_2$) and manganese oxide ($MnO_x$) was investigated. $Pt-MnO_x$ catalyst showed low conversions and low yields of $N_2O$ and $NO_2$ at $100{\sim}350^{\circ}C$. On the other hand, NO conversions over $Pt/ZrO_2-SiO_2$ were very high, but $N_2O$ was predominantly produced at $100-150^{\circ}C$ and the yield of $NO_2$ increased with temperature at $200-300^{\circ}C$, resulting in poor $N_2$ yields. $Pt-MnO_x/ZrO_2-SiO_2$ exhibited a small enhancement in $N_2$ yield at $100-150^{\circ}C$ due to the synergy of $MnO_x$ and $ZrO_2-SiO_2$. The surface composition and oxidation state of the catalyst components and the acidity of the catalysts were examined. IR spectra of the adsorption of NO and their subsequent reactions with hydrogen on these catalysts were also recorded. The variations of conversion and product yield according to the catalyst components in the $H_2$-SCR of NO were discussed in relation to their catalytic roles.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 1991.10a
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• pp.63-67
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• 1991

Amorphous silicon films were deposited on glass, [100] single crystal silicon wafer with thermally grown silicon dioxide, and [100] silicon wafer substrates by Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition(with argon diluted silane source gas). Growth rate, UV optical band edge, and the hydrogen quantity in the amorphous silicon films have been investigated as a function of the preparation conditions by measuring film thickness, UV-absorbency, and FT-IR transmittance. The growth rate of the ${\alpha}$-Si:H films increases with increasing substrate temperture, flow rate and R.F. power density. The UV optical band edge shifts to blue with the increases in the deposition pressure. Increasing substrate temperature shifts the UV optical band edge of the films to red. Hydrogen quantity in the ${\alpha}$-Si:H films increases with an increases in the R.F. powr and decreases with an increase in the substrate temperature.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.80-80
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• 2000

Surface acoustic wave (SAW) devices have become more important as mobile telecommunication systems need h호-frrequency, low-loss, and down-sized components. Higher-frequency SAW divices can be more sasily realized by developing new h호-SAW-velocity materials. The ZnO/diamond/Si multilasyer structure is one of the most promising material components for GHz-band SAW filters because of its SAW velocity above 10,000 m/sec. Silicon carbide is also a potential candidate material for high frequency, high power and radiation resistive electronic devices due to its superior mechanical, thermal and electronic properties. However, high price of commercialized 6- or 4H-SiC single crystalline wafer is an obstacle to apply SiC to high frequency SAW devices. In this study, single crystalline 3C-SiC thin films were grown on Si (100) by MOCVD using bis-trimethylsilymethane (BTMSM, C7H20Si7) organosilicon precursor. The 3C-SiC film properties were investigated using SEM, TEM, and high resolution XRD. The FWHM of 3C-SiC (200) peak was obtained 0.37 degree. To investigate the SAW propagation characteristics of the 3C-SiC films, SAW filters were fabricated using interdigital transducer electrodes on the top of ZnO/3C-SiC/Si(100), which were used to excite surface acoustic waves. SAW velocities were calculated from the frequency-response measurements of SAW filters. A generalized SAW mode. The hard 3C-SiC thin films stiffened Si substrate so that the velocities of fundamental and the 1st mode increased up to 5,100 m/s and 9,140 m/s, respectively.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.106-106
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• 1999

반도체 소자가 소브마이크론 이하로 집적화 되어감에 따라, RC 신호 지연 및 간섭 현상, 전력 소비의 증가 문제가 심각하게 대두되고 있다. 이러한 문제를 개선하기 위해서는, 현재 층간 절연막으로 상용화되어 있는 SiO2 박막을 대체할 저유전율 박막의 개발이 필수적이며, 많은 연구자들이 여러 가지 새로운 유기물질과 무기물질은 제안하고 있다. 반도체 공정상의 적합성을 고려할 때, 이들 여러물질 중에서 알킬기를 함유한 SiO2 박막(이하 'Si-O-C-H 박막'으로 표기)에 많은 관심이 집중되고 있다. Si-O-C-H 박막은 알킬기에 의해 형성된 나노 스케일의 기공에 의해 작은 유전율을 가지게 된다. 따라서, 박막내의 알킬기의 함유량이 많을수록 보다 작은 유전율을 얻을 수 있다. 그러나 과다한 알킬기의 함유는 Si-O-C-H 박막의 열적 특성을 열화시키는 부정적인 효과도 있다. 본 연구에서는 bis-trimethylsilylmethane(BTMSM, H9C3-Si-CH2-Si-C3H9) precursor를 이용하여 Si-O-C-H 박막을 증착하였다. BTMSM precursor의 중요한 특징중 하나는, 두 실리콘 원자 사이에 Si-CH2 결합이 존재한다는 사실이다. Si-CH2 결합은 양쪽의 Si에 의해 강하게 결합되어 있어서, BTMSM precursor를 사용하여 Si-O-C-H 박막은 유전상수도 작을 뿐 아니라, 열적으로도 안정된 특성이 얻어질 것으로 기대된다. Si-O-C-H 박막의 열적 안정성을 평가하기 위하여, 고온 열처리 전후의 FT-IR 스펙트럼 분석과 C-V(capacitance-voltage) 측정에 의한 유전상수 변화를 살펴보았다. 또한 증착된 박막의 미세구조 및 step coverage 특성 관찰을 위하여 SEM(scanning electron microscopy) 및 TEM(transmission electron micfroscopy) 분석을 하였다. 변화하였으며 이는 포토루미네슨스의 변화의 원인으로 판단된다. 연구하였다. CeO2 와 Si 사이의 계면을 TEM 측정에 의해 분석하였고, Ce와 O의 화학적 조성비를 RBS에 의해 측정하였다. Si(100) 기판위에 증착된 CeO2 는 $600^{\circ}C$ 낮은 증착률에서 seed layer를 하지 않은 조건에서 CeO2 (200) 방향으로 우선 성장하였으며, Si(111) 기판 위의 CeO2 박막은 40$0^{\circ}C$ 높은 증착률에서 seed layer를 2분이상 한 조건에서 CeO2 (111) 방향으로 우선 성장하였다. TEM 분석에서 CeO2 와 Si 기판사이에서 계면에서 얇은 SiO2층이 형성되었으며, TED 분석은 Si(100) 과 Si(111) 위에 증착한 CeO2 박막이 각각 우선 방향성을 가진 다결정임을 보여주었다. C-V 곡선에서 나타난 Hysteresis는 CeO2 박막과 Si 사이의 결함때문이라고 사료된다.phology 관찰결과 Ge 함량이 높은 박막의 입계가 다결정 Si의 입계에 비해 훨씬 큰 것으로 나타났으며 근 값도 증가하는 것으로 나타났다. 포유동물 세포에 유전자 발현벡터로써 사용할 수 있음으로 post-genomics시대에 다양한 종류의 단백질 기능연구에 맡은 도움이 되리라 기대한다.다양한 기능을 가진 신소재 제조에 있다. 또한 경제적인 측면에서도 고부가 가치의 제품 개발에 따른 새로운 수요 창출과 수익률 향상, 기존의 기능성 안료를 나노(nano)화하여 나노 입자를 제조, 기존의 기능성 안료에 대한 비용 절감 효과등을 유도 할 수 있다. 역시 기술적인 측면에서도 특수소재 개발에 있어 최적의 나노 입자 제어기술 개발 및 나노입자를 기능성 소재로 사용하여 새로운 제품의 제조와 고압 기상 분사기술의 최적화에 의한 기능성 나노 입자 제조 기술을 확립하고 2차 오염 발생원인 유기계 항균제를 무기계 항균제로 대

• Biomolecules & Therapeutics
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• v.19 no.2
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• pp.261-266
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• 2011

As recent reports suggest that nanoparticles may penetrate into cell membrane and effect DNA condition, it is necessary to assay possible cytotoxic and genotoxic risk. Three different sizes of magnetic nanoparticle silica (MNP@$SiO_2$) (50, 100 and 200 nm diameter) were tested for cytotoxicity and DNA damage using L5178Y cell. MNP@$SiO_2$ had constant physicochemical characteristics confirmed by transmission electron microscope, electron spin resonance spectrometer and inductively coupled plasma-atomic emission spectrometer for 48 h. Treatment of MNP@$SiO_2$ induced dose and time dependent cytotoxicity. At 6 h, 50, 100 or 200 nm MNP@$SiO_2$ decreased significantly cell viability over the concentration of 125 ${\mu}g/ml$ compared to vehicle control (p<0.05 or p<0.01). Moreover, at 24 h, 50 or 100 nm MNP@$SiO_2$ decreased significantly cell viability over the concentration of 125 ${\mu}g/ml$(p<0.01). And treatment of 200 nm MNP@$SiO_2$ decreased significantly cell viability at the concentration of 62.5 ${\mu}g/ml$ (p<0.05) and of 125, 250, 500 ${\mu}g/ml$ (p<0.01, respectively). Furthermore, at 48 h, 50, 100 or 200 nm MNP@$SiO_2$ decreased significantly cell viability at the concentration of 62.5 ${\mu}g/ml$ (p<0.05) and of 125, 250, 500 ${\mu}g/ml$ (p<0.01, respectively). Cellular location detected by confocal microscope represented they were existed in cytoplasm, mainly around cell membrane at 2 h after treatment of MNP@$SiO_2$. Treatment of 50 nm MNP@$SiO_2$ significantly increased DNA damage at middle and high dose (p<0.01), and treatment of 100 nm or 200 nm significantly increased DNA damage in all dose compared to control (p<0.01). Taken together, treatment of MNP@$SiO_2$ induced cytotoxicity and enhanced DNA damage in L5178Y cell.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.7 no.1
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• pp.29-34
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• 1998

The solid-phase crystallization (SPC) of plasma-enhanced chemical vapor depsoited (PECVD) amorphous silicon (a-Si) films ha s been investigated by x-ray diffraction (XRD). The a-Si films were prepared on Si (100) wafers using $SiH_4$ gas and without $H_2$ dilution at the substrate temperatures between $120^{\circ}C$ and $380^{\circ}C$, and than annealed at $600^{\circ}C$ for crystallization. The annealed samples exhibited (111), (220), and (311) XRD peaks with preferential orientation of (111). The XRD peak intensities increased as the substrate temperature decreased, and the $H_2$dilution suppressed the solid-phase crystallization. The average grain size estimated by XRD analysis for the (111) texture has increased from about 10 nm to about 30 nm, as the substrate temperature decreased. The deposition rate also increased with the decreasing substrate temperature and the grain size was closely dependent on the deposition rate of the films. The grain size enhancement was attributed to an increase of the structural disorder of the Si network.