• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1996.07c
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• pp.2004-2006
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• 1996

A thermally driven polysilicon micro actuator has been fabricated using surface micromachining techniques. It consists of P-doped polysilicon as a structural layer and TEOS (tetracthylorthosilicate) as a sacrificial layer. The polysilicon was annealed for the relaxation of residual stress which is the main cause to its deformation such as bending and buckling. And the newly developed HF VPE (vapor phase etching) process was also used as an effective release method for the elimination of sacrificial TEOS layer. The thickneas of polysilicon is $2{\mu}m$ and the lengths of active and passive polysilicon cantilevers are $500{\mu}m$ and $260{\mu}m$, respectively. The actuation is incurred by die thermal expansion due to the current flow in the active polysilicon cantilever, which motion is amplified by lever mechanism. The moving distance of polysilicon micro actuator was experimentally conformed as large as $21{\mu}m$ at the input voltage level of 10V and 50Hz square wave. The actuating characteristics are investigated by simulating the phenomena of heat transfer and thermal expansion in the polysilicon layer. The displacement of actuator is analyzed to be proportional to the square of input voltage. These micro actuator technology can be utilized for the fabrication of MEMS (microelectromechanical system) such as micro relay, which requires large displacement or contact force but relatively slow response.

• The Journal of Korean Academy of Prosthodontics
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• v.35 no.2
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• pp.385-399
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• 1997

The purpose of this experiment was to determine the effects of etching with a Nd : YAG Laser on dentin, or porcelain surface on the bond strength with composite resin. The dentin specimens were devided into the following 4 groups. D1 : No treatment D2 : Etched with 10% phosphoric acid D3 : Laser etchded with 1W, 20PPs D4 : Laser etched with 2W, 20PPS The procelain specimens were devided into the following 4 groups. P1 : diamond roughened P2 : etched with HF acid P3 : Laser etched with 2W, 20PPS P4 : Laser etched with 3W, 20PPS All specimens were veneered with resin. One half of the specimens were stored in $37^{\circ}C$ water for one day and the other half were thermocycled 1000 times at temperature of $5^{\circ}C\;to\;55^{\circ}C$ at 20 seconds intervals. After that, the bonding strength of composite resin to the dentin and porcelain was measured. The surface treated state and fractured state were observed with SEM. The following results were obtained. 1. In the dentin specimens, the bond strength of group D2 was highter than that of groups D1 and D3 in the case of the specimens stored in $37^{\circ}C$ water for one day, there was a statistically significant difference between group D2 and D1, D3 (P<0.05). The bonding strength of the specimens that were thermocycled decreased in the following order : group D2,D4,D3 and then D1. 2. In the porcelain specimens, the bonding strength of groups P1,P2 were higher than that of group P3 in the case of the specimens stored in $37^{\circ}C$ water for one day (P<0.05). The bonding strength of the specimens of being thermocycled decreased in the following order : group P2,P1,P4 and then P3. 3. The groups of high bond strength had a rougher surface and a high level of microporosity with SEM findings.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.35 no.4
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• pp.257-262
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• 2013

The fluorine-containing waste water tends to show a higher removal efficiency through the coagulative precipitation process with calcium. However the tetrafluoroborate produced from the etching process is difficult to remaval due to it's low reactivity with calcium. The objective of this study is improving the efficiency of fluoride ion removal in tetrafluoroborate through decomposing. Research on tetrafluoroborate decomposition depending on reaction pH, temperature, and aluminum dosage were conducted, using a laboratory-scale reactor. The result shows that the reaction of tetrafluoroborate with aluminum is faster with lower pH, higher water temperature, and higher Al/T-F (Aluminum/Total Fluoride) mole ratio. It is found that there was no big change in concentration after over 120 minutes of reaction. This study is to be able to improve the efficiency of tetrafluoroborate and fluoride wastewater treatment by using aluminum.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.198-198
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• 2010

전하 트랩형 비휘발성 메모리는 10년 이상의 데이터 보존 능력과 빠른 쓰기/지우기 속도가 요구 된다. 그러나 두 가지 특성은 터널 산화막의 두께에 따라 서로 trade off 관계를 갖는다. 즉, 두 가지 특성을 모두 만족 시키면서 scaling down 하기는 매우 힘들다. 이것의 해결책으로 적층된 유전막을 터널 산화막으로 사용하여 쓰기/지우기 속도와 데이터 보존 특성을 만족하는 Tunnel Barrier engineered Memory (TBM)이 있다. TBM은 가운데 장벽은 높고 기판과 전극쪽의 장벽이 낮은 crested barrier type이 있으며, 이와 반대로 가운데 장벽은 낮고 기판과 전극쪽의 장벽이 높은 VARIOT barrier type이 있다. 일반적으로 유전율과 밴드갭(band gap)의 관계는 유전율이 클수록 밴드갭이 작은 특성을 갖는다. 이러한 관계로 인해 일반적으로 crested type의 터널산화막층은 high-k/low-k/high-k의 물질로 적층되며, VARIOT type은 low-k/high-k/low-k의 물질로 적층된다. 이 형태는 밴드갭이 다른 물질을 적층했을 때 전계에 따라 터널 장벽의 변화가 민감하여 전자의 장벽 투과율이 매우 빠르게 변화하는 특징을 갖는다. 결국 전계에 민감도 향상으로 쓰기/지우기 속도가 향상되며 적층된 유전막의 물리적 두께의 증가로 인해 데이터 보존 특성 또한 향상되는 장점을 갖는다. 본 연구에서는 기존의 TBM과 다른 형태의 staggered tunnel barrier를 제안한다. staggered tunnel barrier는 heterostructure의 에너지 밴드 구조 중 하나로 밴드 line up은 두 밴드들이 같은 방향으로 shift된 형태이다. 즉, 가전자대 에너지 장벽의 minimum이 한 쪽에 생기면 전도대 에너지 장벽의 maximum은 반대쪽에 생기는 형태를 갖는다. 이러한 밴드구조를 갖는 물질을 터널 산화막층으로 하게 되면 쓰기/지우기 속도를 증가시킬 수 있으며, 데이터 보존 능력 모두 만족할 수 있어 TBM의 터널 산화막으로의 사용이 기대된다. 본 연구에서 제작한 staggered TBM소자의 터널 산화막으로는 Si3N4/HfAlO (3/3 nm)을 사용하여 I-V(current-voltage), Retention, Endurance를 측정하여 메모리 소자로서의 특성을 분석하였으며, 제 1 터널 산화막(Si3N4)의 두께를 wet etching 시간 (0, 10, 20 sec)에 따른 메모리 특성을 비교 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.287-287
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• 2011

ITRS(international technology roadmap for semiconductors)에 따르면 MOS (metal-oxide-semiconductor)의 CD(critical dimension)가 45 nm node이하로 줄어들면서 poly-Si/SiO2를 대체할 수 있는 poly-Si/metal gate/high-k dielectric이 대두되고 있다. 일반적으로 metal gate를 식각시 정확한 CD를 형성시키기 위해서 plasma를 이용한 RIE(reactive ion etching)를 사용하고 있지만 PIDs(plasma induced damages)의 하나인 PICD(plasma induced charging damage)의 발생이 문제가 되고 있다. PICD의 원인으로 plasma의 non-uniform으로 locally imbalanced한 ion과 electron이 PICC(plasma induced charging current)를 gate oxide에 발생시켜 gate oxide의 interface에 trap을 형성시키므로 그 결과 소자 특성 저하가 보고되고 있다. 그러므로 본 연구에서는 이에 차세대 MOS의 metal gate의 식각공정에 HDP(high density plasma)의 ICP(inductively coupled plasma) source를 이용한 중성빔 시스템을 사용하여 PICD를 줄일 수 있는 새로운 식각 공정에 대한 연구를 하였다. 식각공정조건으로 gas는 HBr 12 sccm (80%)와 Cl2 3 sccm (20%)와 power는 300 w를 사용하였고 200 eV의 에너지로 식각공정시 TEM(transmission electron microscopy)으로 TiN의 anisotropic한 형상을 볼 수 있었고 100 eV 이하의 에너지로 식각공정시 하부층인 HfO2와 높은 etch selectivity로 etch stop을 시킬 수 있었다. 실제 공정을 MOS의 metal gate에 적용시켜 metal gate/high-k dielectric CMOSFETs의 NCSU(North Carolina State University) CVC model로 effective electric field electron mobility를 구한 결과 electorn mobility의 증가를 볼 수 있었고 또한 mos parameter인 transconductance (Gm)의 증가를 볼 수 있었다. 그 원인으로 CP(Charge pumping) 1MHz로 gate oxide의 inteface의 분석 결과 이러한 결과가 gate oxide의 interface trap양의 감소로 개선으로 기인함을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.504-504
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• 2011

최근 디지털 프린팅 기술의 핵심기술로 떠오르고 있는 잉크젯 프린팅 기술은 최근 기존의 문서인쇄 뿐 아니라, 직물 인쇄, 태양전지 등의 다양한 반도체 소자 제조에 널리 활용되고 있으며, 점차 그 응용 분야를 넓혀가고 있다. 특히 thermal 방식의 잉크젯 피린팅 기술은 etching, thin film process, lithography등의 반도체 공정 기술을 이용하여 제작할 수 있기 때문에, 현재 잉크젯 프린팅 기술은 대부분 thermal 방식을 체택하고 있다. 이러한 thermal 잉크젯 프린팅 방법에서는 잉크를 토출시키기 위하여, 전기적 에너지를 열에너지로 전환하는 전자저항막층이 필수적으로 필요하게 되는데, 이러한 전자저항막층은 수백도가 넘는 고온 및 잉크와 접촉으로 인한 부식 및 산화 문제가 발생할 수 있는 열악한 환경에서 사용되므로, Ta, SiN과 같은 보호층을 필수적으로 필요로 한다. 그러나 최근 잉크젯 프린터의 고해상도 고속화, 대면적 인쇄성 등과 같은 다양한 요구 증가에 따라, 잉크젯 프린터의 저전력 구동이 이슈로 떠올라 열효율에 방해가 되는 보호층을 제거할 필요성이 제기되고 있다. 지금까지는 Poly-Si, $HfB_2$, TiN, TaAl, TaN _0.8 등의 물질들이 잉크젯 프린터용 전자저항막 물질로 연구되거나 실제로 사용되어져 왔으나, 이러한 물질들을 보호층을 제거하는 경우 쉽게 산화되거나, 부식되는 문제점을 가지고 있다. 따라서, 기존 전자저항막의 기능을 만족시키면서, 산화나 부식에 대한 강한 내성을 가져 보호층을 제거하더라도 안정적으로 구동이 가능한 하이브리드 기능성(히터 + 보호층)을 가지는 잉크젯 프린터용 전자저항막 물질의 개발이 시급한 실정이다. 본 연구에서는 자기조립특성을 가져 정밀제어가 가능한 원자층증착법(Atomic Layer Deposition)을 이용하여 원자/나노 단위의 미세 구조 컨트롤을 통해 내열 내산화 내부식성 저온도저항계수를 동시에 가지는 다기능성 전자저항막을 설계 및 개발하고자 하였다. 전자저항막 개발을 위하여 우수한 내부식 내산화성을 가지고 결정립 크기에 따른 온도저항계수 조절이 가능한 platinum group metal들과 전기 저항 및 내열성 향상을 위한 물질의 복합구조막을 원자증증착법으로 증착하였다. 또한, 전자저항막 증착시 미세구조와 공정 변수가 내부식성, 내산화성, 그리고 온도저항계수에 미치는 영향을 체계적으로 연구하여, proto-type의 inkjet printhead를 구현하였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.6 no.7
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• pp.692-699
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• 1996

nptype Si(100)웨이퍼를 precleaning하고 HF 용액에 dip etching한 후 E-beam dvaporator에 장착하여 Co 단일막($170\AA$, $340\AA$)과 Co/Ti 이중막($200\AA$/ $(50-100)\AA$)을 성장시켰다. 시편의 RTA 과정에서는 N2분위기에서 direct annealing 방식으로 열처리 온도와 시간을 변화시켜가며 Co-silicidation 공정을 수행하였다. Co 단일막으로 형성된 Co-실리사이드의 면저항은 $500^{\circ}C\leq$T$\leq$$850^{\circ}C$범위에서 열처리 온도와 시간의 변화에 관계없이 거의 일정한 값을 나타내었다. Co/Ti 이중막의 경우 Co-실리사이드의 형성온도가 Co 단일막의 경우에 비해 높게 나타나고 낮은 비저항의 CoSi2를 얻기 위해서는 $800^{\circ}C$이상의 온도로 열처리해야 함을 알 수 있었다. XRD 분석결과, Co 단일막으로부터 얻어진 CoSi2는 (111) 및 (220) 결정상을 나타내었으나, Co/Ti 이중막에 의한 CoSi2는 (200)결정상만이 나타나서 Si(100)기판과 에피층을 이루고 있음을 알 수 있었다. 본 실험에서 CoSi2의 비저항은 약 $18\mu$$\Omega$.cm로 나타났으며, TEM 및 AES 분석으로부터 Co/Ti bilayer-실리사이드가 다량의 Si과 Ti 외에 소량의 Co가 섞여있는 표면 복합층과, Si과 Co만이 존재하는 내부 에피층으로 구성됨을 확인하였다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.43 no.4 s.287
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• pp.235-241
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• 2006

Mullite short fibers have been fabricated by adapting the Kneading-Drying-Calcination (KDC) process and characterized. The effect of the addition of foaming agent and calcination temperature on the formation of mullite fibers from coal fly ash, was examined. In the present work, ammonium alum $NH_4Al(SO_4)_2\;12H_2O$ synthesized trom coal fly ash and sodium phosphate $Na_2HPO_4\;2H_2O$ were used as foaming agents. After calcination at $1300^{\circ}C$ for 10 h and then etching with 20% HF solution at $50^{\circ}C$ for 5 h using a microwave heating source, the alumina-deficient $(AI_2O_3/SiO_2$ = 1.13, molar ratio) orthorhombic mullite fibers with a width of ${\sim}0.8mm$ (aspect ratio >30), were prepared from the coal fly ash with $AI_2O_3/SiO_2$ = 0.32, molar ratio by the addition of $NH_4AI(SO_4)_2\;12H_2O$, and with further addition of 2 wt% sodium phosphate. The excessive addition of sodium phosphate rather decreased the formation of mullite fibers, possibly due to the large amount of liquid phase prior to mullitization reaction.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• v.35 no.1
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• pp.35-38
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• 2014

Herein, we report on the preparation of red fluorescent Si nanoparticles stabilized with styrene. Nano-sized Si particles emit fluorescence under UV excitation, which could be used to open up new applications in the fields of optics and semi-conductor research. Unfortunately, conventional methods for the preparation of red fluorescent Si nanoparticles suffer from the lack of a fully-established standard synthesis protocol. A common initial approach during the preparation of semi-conductors is the etching of crystalline Si wafers in a HF/ethanol/$H_2O$ bath, which provides a uniformly-etched surface of nanopores amenable for further nano-sized modifications via tuning of various parameters. Subsequent sonication of the etched surface crumbles the pores on the wafer, resulting in the dispersion of particles into the solution. In this study, we use styrene to occupy these platforms to stabilize the surface. We determine that the liberated silicon particles in ethanol solution interact with styrene, resulting in the substitution of Si-H bonds with those of Si-C as determined via UV photo-catalysis. The synthesized styrene-coated Si nanoparticles exhibit a stable, bright, red fluorescence under excitation with a 365 nm UV light, and yield approximately 100 mg per wafer with a synthesis time of 2 h. We believe this protocol could be further expanded as a cost-effective and high-throughput standard method in the preparation of red fluorescent Si nanoparticles.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.9 no.5
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• pp.463-469
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• 1999

The potassium lithium niobate $K_3$$Li_2$$Nb_5$$O_{15}$ single crystals were growing in $K_x$$Li_{1-x}$$NbO_3$ (x = 0.4~0.6) chemical formular by the Czorchralski method. Crystal growth is studied in two orientations with growth along a-axis and c-axis. We have subjected this crystal to x-ray diffraction studies and found that they are single-crystalline and belong to tetragonal system with the lattice parameters a = b = 12.577 $\AA$ and c = 3.997$\AA$. The temperature dependence of dielectric constant was measured in the region of the phase transition. Curie temperature and diffuseness of phase transition are influenced by composition concentration. The composition and cation distribution of ferroelectric TB-type niobate crystals has a strong influence on the ferroelectric properties. Growth condition, optical transmittance, etching pattern and dielectric properties are presented and discussed.