• 제목/요약/키워드: Hydrofluoric Acid

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Schottky Contact Application을 위한 Yb Germanides 형성 및 특성에 관한 연구

  • 나세권;강준구;최주윤;이석희;김형섭;이후정
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.399-399
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    • 2013
  • Metal silicides는 Si 기반의microelectronic devices의 interconnect와 contact 물질 등에 사용하기 위하여 그 형성 mechanism과 전기적 특성에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 이 중 Rare-earth(RE) silicides는 저온에서 silicides를 형성하고, n-type Si과 낮은 Schottky Barrier contact (~0.3 eV)을 이룬다. 또한 낮은 resistivity와 Si과의 작은 lattice mismatch, 그리고 epitaxial growth의 가능성, 높은 thermal stability 등의 장점을 갖고 있다. RE silicides 중 ytterbium silicide는 가장 낮은 electric work function을 갖고 있어 n-channel schottky barrier MOSFETs의 source/drain으로 주목받고 있다. 또한 Silicon 기반의 CMOSFETs의 성능 향상 한계로 인하여 germanium 기반의 소자에 대한 연구가 이루어져 왔다. Ge 기반 FETs 제작을 위해서는 낮은 source/drain series/contact resistances의 contact을 형성해야 한다. 본 연구에서는 저접촉 저항 contact material로서 ytterbium germanide의 가능성에 대해 고찰하고자 하였다. HRTEM과 EDS를 이용하여 ytterbium germanide의 미세구조 분석과 면저항 및 Schottky Barrier Heights 등의 전기적 특성 분석을 진행하였다. Low doped n-type Ge (100) wafer를 1%의 hydrofluoric (HF) acid solution에 세정하여 native oxide layer를 제거하고, 고진공에서 RF sputtering 법을 이용하여 ytterbium 30 nm를 먼저 증착하고, 그 위에 ytterbium의 oxidation을 방지하기 위한 capping layer로 100 nm 두께의 TiN을 증착하였다. 증착 후, rapid thermal anneal (RTA)을 이용하여 N2 분위기에서 $300{\sim}700^{\circ}C$에서 각각 1분간 열처리하여 ytterbium germanides를 형성하였다. Ytterbium germanide의 미세구조 분석은 transmission electron microscopy (JEM-2100F)을 이용하였다. 면 저항 측정을 위해 sulfuric acid와 hydrogen peroxide solution (H2SO4:H2O2=6:1)에서 strip을 진행하여 TiN과 unreacted Yb을 제거하였고, 4-point probe를 통하여 측정하였다. Yb germanides의 면저항은 열처리 온도 증가에 따라 감소하다 증가하는 경향을 보이고, $400{\sim}500^{\circ}C$에서 가장 작은 면저항을 나타내었다. HRTEM 분석 결과, deposition 과정에서 Yb과 Si의 intermixing이 일어나 amorphous layer가 존재하였고, 열처리 온도가 증가하면서 diffusion이 더 활발히 일어나 amorphous layer의 두께가 증가하였다. $350^{\circ}C$ 열처리 샘플에서 germanide/Ge interface에서 epitaxial 구조의 crystalline Yb germanide가 형성되었고, EDS 측정 및 diffraction pattern을 통하여 안정상인 YbGe2-X phase임을 확인하였다. 이러한 epitaxial growth는 면저항의 감소를 가져왔으며, 열처리 온도가 증가하면서 epitaxial layer가 증가하다가 고온에서 polycrystalline 구조의 Yb germanide가 형성되어 면저항의 증가를 가져왔다. Schottky Barrier Heights 측정 결과 또한 면저항 경향과 동일하게 열처리 증가에 따라 감소하다가 고온에서 다시 증가하였다.

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마이크로웨이브로 증폭된 습식 에칭에 의한 표면 개질 마이카의 제조와 특성 (Preparation and Characterization of Surface Modified Mica by Microwave-enhanced Wet Etching)

  • 전상훈;권순상;김덕희;심민경;최영진;한상훈
    • 대한화장품학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.269-274
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    • 2008
  • 본 연구를 통해 반도체 산업에서 유래된 마이크로웨이브 증폭 에칭기술(MEE)을 이용하여, 마이카의 표면 구조를 변화시키고 오일 흡유량을 조절할 수 있었다. 마이크로웨이브 에너지가 마이카에 조사되면, 마이카 표면이 몇 분 이내에 에칭이 된다. 에칭의 결과로 마이카의 오일 흡유량이 증가되고, 마이카 $SiO_2$층의 표면 변화에 의해 백색도가 증가한다. 추가적으로, 땀을 흡수한 이후에도 높은 백색도가 유지된다. 마이카의 표면구조의 변화는 불산에 슬러리화된 마이카에 마이크로웨이브 조사를 통해서 이루어졌다. 에칭의 정도는 산의 농도, 조사 시간, 조사 에너지의 양, 슬러리의 농도에 의해 조절되었다. 에칭된 마이카의 표면 구조는 '달' 표면 모양과 유사하게 보인다. 표면적과 거칠기 등의 특성은 Brunauer-Emmett-Teller (BET), atomic force microscopy (AFM), scanning electron microscopy (SEM), Spectrophotometer, goniophometer로 측정되었다.

열 및 불산 처리를 통한 탄소나노튜브의 전자 방출 특성의 향상 연구 (Study on enhanced electron emission current of carbon nanotube by thermal and HF treatments)

  • 김기서;유제황;이창석;임한얼;안정선;장진;박규창
    • 한국진공학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.90-95
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    • 2008
  • 본 연구에서는 열 및 불산을 이용한 후처리 공정이 레지스트층을 이용하여 제작된 탄소나노튜브의 전자 방출 특성에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 전자 방출 전류는 초기에 $8V/{\mu}m$의 전계에서 $4.2{\mu}A/cm^2$의 전류에서 열 및 불산 처리 시 각각 $7.5mA/cm^2$$79mA/cm^2$로 향상되었다. 하지만 열 및 불산 처리를 동시에 실시한 경우 전류 밀도는 $426mA/cm^2$$656mA/cm^2$로 향상된 전자 방출 특성을 얻을 수 있었다. 전자 방출 특성은 처리 순서에 따라 증가하는 양이 다르게 나타났으며, 가장 우수한 전자 방출 특성은 열 처리를 먼저 시행 후, 불산 처리를 하는 공정에서 나타났다. 이는 열 처리에 의한 탄소나노튜브의 결정성의 증가와 이후 불산 처리에 의한 불소 결합의 증가에 기인함을 알 수 있었다. 강한 불소 결합은 탄소나노튜브 에미터의 전자 방출 특성의 향상에 크게 기여를 하였다.

수종의 자가 접착 레진 시멘트의 물성 및 lithium disilicate ceramic과 상아질에 대한 전단결합강도 비교 (PHYSICAL PROPERTIES OF DIFFERENT SELF-ADHESIVE RESIN CEMENTS AND THEIR SHEAR BOND STRENGTH ON LITHIUM DISILICATE CERAMIC AND DENTIN)

  • 신혜진;송창규;박세희;김진우;조경모
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제34권3호
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    • pp.184-191
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 치면 처리와 수복물 내면의 처리가 필요 없는 자가 접착 레진 시멘트의 물성 및 lithium disilicate ceramic과 상아질에 대한 전단결합강도를 측정하고 기존의 레진 시멘트와 비교하여 임상적 유용성을 알아보고자 하는 것이다. 실험군인 자가 접착 레진 시멘트로는 Rely-X Unicem, Embrace Wetbond, Maxcem, BisCem을, 대조군으로는 기존의 레진 시멘트인 Rely-X ARC, 수복용 복합레진인 Z-350을 사용하였다. 각 레진 시멘트의 물성 평가를 위하여 테플론 주형을 이용하여 시편을 제작하고 만능 시험기를 이용하여 압축강도, 간접인장강도, 굴곡강도를 측정하였다. IPS Empress 2 및 상아질 시편에 제조사의 지시대로 Rely-X ARE군과 Z-350군에만 전처리를 시행 후 각 시멘트를 접착하고 전단결합강도를 측정하였다. 실험 결과는 다음과 같았다. 1. 자가 접착 레진 시멘트인 Biscem이 가장 낮은 물리적 성질을 나타내었다 (P<0.05). 2. 자가 접착 레진 시멘트의 상아질 및 도재에 대한 전단결합강도는 기존의 레진 시멘트에 비해 유의성 있게 낮은 값을 나타내었다. (P<0.05). 이상의 결과로 볼 때 자가 접착 레진 시멘트는 기존의 레진 시멘트에 비해 물리적 성질 및 상아질과 lithium disilicate ceramic에 대한 전단결합강도가 떨어지는 것으로 사료된다.

아크 플라즈마를 이용한 과불화합물 처리공정에서 반응가스에 의한 효과 (Effect of Reaction Gases on PFCs Treatment Using Arc Plasma Process)

  • 박현우;최수석;박동화
    • 청정기술
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    • 제19권2호
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    • pp.113-120
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    • 2013
  • 화학적으로 안정한 과불화합물을 처리하기 위해서는 많은 양의 에너지를 필요로 한다. 이러한 단점을 극복하기 위해서 저전력 아크 플라즈마 시스템을 개발하였다. 분해대상은 $CF_4$, $SF_6$, $NF_3$가 플라즈마 토치로 직접 주입되었으며, 아크 플라즈마 토치의 열효율을 측정하여 실출력을 계산하였다. 실출력과 폐기체 유량 변화 그리고 추가적인 반응가스에 의한 분해효율을 확인하였다. 또한 열역학적 평형조성 분석을 수행하여 실험 결과와 비교하였다. 토치의 열효율은 60~66%의 결과를 보였으며 폐가스 유량이 증가함에 따라 분해효율이 감소하였고 입력전력이 늘어남에 따라 분해효율이 상승되었다. 추가적인 반응 가스가 없이 $CF_4$, $SF_6$, $NF_3$의 분해효율은 입력전력이 3 kW, 폐가스 유량이 70 L/min인 조건에서 각각 4, 15, 90%를 보였다. 반응가스로 산소와 수소를 이용하여 분해효율을 급격하게 증가시킬 수 있었으며, 실험 결과 산소보다 수소를 사용하였을 경우가 분해효율 상승효과와 부산물 제어에 효과적인 것을 알 수 있었다. 수소의 경우, 발생되는 부산물은 불화수소산이었으며 이는 일반적인 습식 스크러버를 이용하여 처리가 용이한 물질이다. 수소를 이용한 화학반응에서 입력전력이 3 kW, 폐가스유량이 100 L/min인 조건에서 $CF_4$가 25%, $SF_6$가 39%, $NF_3$가 99%의 분해효율을 각각 나타냈다.

환경책임보험 배출 물질 정산의 표준화 필요성 및 산출방법 표준화 (Necessity of Standardization and Standardized Method for Substances Accounting of Environmental Liability Insurance)

  • 박명남;김창완;신동일
    • 한국가스학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.1-17
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    • 2018
  • 태안반도 원유 유출사고, 구미 불산누출사고 등 2000년 전후로 하여 환경관련 사건과 사고가 빈번히 발생하고 있다. 이러한 환경오염사고를 계기로 선제적 대응 방안이 필요하다는 사회적 공감대가 형성되어 2014년 환경오염피해 배상책임 및 구제에 관한 법률이 제정되고, 2016년 1월부터 시행되고 있다. 이에 따라 도입된 환경책임보험제도는 국내 보험산업계에서 환경위험을 관리하는 새로운 보험모델의 표준화 정립을 통해 관리될 필요가 있다. 지금까지 보험산업에서 표준화에 대한 노력은 다양한 위험 유형의 보장성 보험모델들의 출현에 따라 진행되어 왔다. 이에 따라 본 연구에서는 지식 기반 서비스 중의 하나인 보험 영역에서 기업에 의해 발생 가능한 대기, 수질, 화학, 폐기물, 해양, 토양 등의 환경오염 발생에 대해 6가지 보장 매체에 관한 검증 자료를 의미적 상호운용이 가능한 온톨로지를 통해 표현하였으며, 사업장의 인허가를 토대로 보험 가입 매체 간의 관계를 추론하여 보험모델을 설계하고 제시하였다. 각 사업장 담당자에 의한 물질량 정산 과정과 검증자를 통한 정산결과의 편차를 줄이기 위해, 추상적인 개념을 흐름도로 객관화, 구체화 하였으며, 해마다 많은 비용과 소모되는 자원을 줄이기 위해 온톨로지 기반의 의사결정지원 시스템의 향후 구축 방안을 제시하고 일부 구현 하였다. 이를 통해 물질량 검증 기준을 표준화함으로써 오류를 최소화하고, 검증에 소요되는 시간과 자원을 감소시킬 수 있을 것으로 기대된다.

불산 누출사고에 따른 지역사회 구성원들의 노출평가 (Exposure Assessment on Sub-Populations of the Local Community following a Hydrofluoric Acid Accident)

  • 김순신;우극현;윤성용;임현술;김근배;유승도;조용성;이석용;이현수;양원호
    • 한국환경보건학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.1-10
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    • 2015
  • Objectives: The purpose of this study was to propose an indirect exposure assessment method using a questionnaire survey at a time when direct exposure assessment would be impossible after a chemical accident. Methods: About two weeks after an accident, a questionnaire survey was performed with 1,264 persons from the local community. Variables related to exposure were extracted from the survey contents, weighted and then graded for comparison with subjective symptoms in order to evaluate the extent of exposure. Survey items suitable for reflecting the previous exposure level during the accident were extracted, weighted and divided into quartile ranges. Subjective symptoms showed an increasing tendency with higher exposure level when compared with final exposure level (p<0.01). Results: For the relationship between the final exposure grade and subjective symptoms, as the exposure grade was increasing the rates complaining of symptom also showed an increasing tendency. However, when adjusted for demographic characteristics, there was a tendency for the eye irritation symptom to appear higher in women, and respiratory organ irritation appeared higher in smokers. Conclusions: When the problem of recall bias is considered, this study may not have completely unraveled exposure and the characteristics of the participants can affect subjective symptoms. Nevertheless, the exposure rating method of using a questionnaire showed a significant relationship with symptom level. It can be deemed that assessment of past exposure may be successfully evaluated by questionnaire in cases such as chemical accidents.

IBC형 태양전지 제작을 위한 p-a-Si:H 증착층의 파이버 레이저 가공에 관한 연구 (Study on Fiber Laser Annealing of p-a-Si:H Deposition Layer for the Fabrication of Interdigitated Back Contact Solar Cells)

  • 김성철;이영석;한규민;문인용;권태영;경도현;김영국;허종규;윤기찬;이준신
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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    • pp.430-430
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    • 2008
  • Using multi plasma enhanced chemical vapor deposition system (Multi-PECVD), p-a-Si:H deposition layer as a $p^+$ region which was annealed by laser (Q-switched fiber laser, $\lambda$ = 1064 nm) on an n-type single crystalline Si (100) plane circle wafer was prepared as new doping method for single crystalline interdigitated back contact (IBC) solar cells. As lots of earlier studies implemented, most cases dealt with the excimer (excited dimer) laserannealing or crystallization of boron with the ultraviolet wavelength range and $10^{-9}$ sec pulse duration. In this study, the Q-switched fiber laser which has higher power, longer wavelength of infrared range ($\lambda$ = 1064 nm) and longer pulse duration of $10^{-8}$ sec than excimer laser was introduced for uniformly deposited p-a-Si:H layer to be annealed and to make sheet resistance expectable as an important process for IBC solar cell $p^+$ layer on a polished n-type Si circle wafer. A $525{\mu}m$ thick n-type Si semiconductor circle wafer of (100) plane which was dipped in a buffered hydrofluoric acid solution for 30 seconds was mounted on the Multi-PECVD system for p-a-Si:H deposition layer with the ratio of $SiH_4:H_2:B_2H_6$ = 30:120:30, at $200^{\circ}C$, 50 W power, 0.2 Torr pressure for 20 minutes. 15 mm $\times$ 15 mm size laser cut samples were annealed by fiber laser with different sets of power levels and frequencies. By comparing the results of lifetime measurement and sheet resistance relation, the laser condition set of 50 mm/s of mark speed, 160 kHz of period, 21 % of power level with continuous wave mode of scanner lens showed the features of small difference of lifetime and lowering sheet resistance than before the fiber laser treatment with not much surface damages. Diode level device was made to confirm these experimental results by measuring C-V, I-V characteristics. Uniform and expectable boron doped layer can play an important role to predict the efficiency during the fabricating process of IBC solar cells.

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지르코니아 세라믹과 레진 시멘트의 결합강도 (BOND STRENGTH OF RESIN CEMENTS TO ZIRCONIA CERAMIC)

  • 장문숙;김지혜;조석규;복원미;송광엽;박주미
    • 대한치과보철학회지
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    • 제43권4호
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    • pp.426-437
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    • 2005
  • Statement of problem : Although zirconium oxide ceramics are more and more commonly used in restorative dentistry, for many clinical applications only limited data can be found in the literature. However it is quite clear that hydrofluoric acid etching is impossible with zirconia ceramics. Therefore, other bonding techniques are required in order to lute these materials adhesively. Purpose : The purpose or this study was to evaluate the effects of surface treatments on shear bond strengths between two resin cements and a zirconia ceramic. Materials and methods : Experimental industrially manufactured yttrium-oxide-partially-stabilized zirconia ceramic discs (Adens, Korea) were used for this study. The ceramic specimens divided into five experimental groups and a control group (as received). Five surface treatments were studied 1) sandblasting with 110$\mu$m $Al_2O_3$ at 3 bars pressure 13 seconds at a distance of 10 mm, 2) flame-treated with the Silano-Pen for 5 $s/cm^3$, 3) grinding with a diamond bur. 4) sandblasting + Silano-Pen treatment, 5) diamond bur preparation + Silano-Pen treatment. Acrylic plastic tube (5 mm in height and 3 mm in diameter) were filled with composite to fabricate composite cylinders The composite cylinders were bonded to the ceramic specimens with either Superbond C&B or Panavia F resin luting agents. All cemented specimens were tested under shear loading until fracture on universal testing machine at a crosshead speed 1mm/min; the maximum load at fracture was recorded. Sheat bond strength data were analyzed with oneway analysis of variance and Tukey HSD tests (P<.05). Treated ceramic surfaces and fracture surfaces after shear testing were examined morphologically using scanning electron microscope. Results: Ceramic surface treatment with Silano-Pen after sandblasting improved the bond strength of Superbond C&B resin cement. Supevbond C& B resin cement at Silano-Pen aiker sandblasting($27.4{\pm}3.8MPa$) showed statistically higher shear bond strength than the others. Conclusion: Within the limitation of this study, Superbond C& &B resin cement are suitable for cementation of zirconia ceramics and flame-treated with the Silano-Pen after sandblasting is required to enhance the bond strength.

Fabrication of Microwire Arrays for Enhanced Light Trapping Efficiency Using Deep Reactive Ion Etching

  • 황인찬;서관용
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.454-454
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    • 2014
  • Silicon microwire array is one of the promising platforms as a means for developing highly efficient solar cells thanks to the enhanced light trapping efficiency. Among the various fabrication methods of microstructures, deep reactive ion etching (DRIE) process has been extensively used in fabrication of high aspect ratio microwire arrays. In this presentation, we show precisely controlled Si microwire arrays by tuning the DRIE process conditions. A periodic microdisk arrays were patterned on 4-inch Si wafer (p-type, $1{\sim}10{\Omega}cm$) using photolithography. After developing the pattern, 150-nm-thick Al was deposited and lifted-off to leave Al microdisk arrays on the starting Si wafer. Periodic Al microdisk arrays (diameter of $2{\mu}m$ and periodic distance of $2{\mu}m$) were used as an etch mask. A DRIE process (Tegal 200) is used for anisotropic deep silicon etching at room temperature. During the process, $SF_6$ and $C_4F_8$ gases were used for the etching and surface passivation, respectively. The length and shape of microwire arrays were controlled by etching time and $SF_6/C_4F_8$ ratio. By adjusting $SF_6/C_4F_8$ gas ratio, the shape of Si microwire can be controlled, resulting in the formation of tapered or vertical microwires. After DRIE process, the residual polymer and etching damage on the surface of the microwires were removed using piranha solution ($H_2SO_4:H_2O_2=4:1$) followed by thermal oxidation ($900^{\circ}C$, 40 min). The oxide layer formed through the thermal oxidation was etched by diluted hydrofluoric acid (1 wt% HF). The surface morphology of a Si microwire arrays was characterized by field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM, Hitachi S-4800). Optical reflection measurements were performed over 300~1100 nm wavelengths using a UV-Vis/NIR spectrophotometer (Cary 5000, Agilent) in which a 60 mm integrating sphere (Labsphere) is equipped to account for total light (diffuse and specular) reflected from the samples. The total reflection by the microwire arrays sample was reduced from 20 % to 10 % of the incident light over the visible region when the length of the microwire was increased from $10{\mu}m$ to $30{\mu}m$.

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