• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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• pp.328-329
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• 2006

반도체 소자의 소형화, 고질적화는 junction 깊이 감소와 도핑농도의 증가를 요구한다. 현재 상용화되는 도핑법은 이온빔 주입(Ion Beam Ion Implantation, IBII)인데, 이 방법은 낮은 가속에너지를 가하는 경우 이온빔의 정류가 금속이 감소해 주입 속도가 낮아져 대랑 생산이 어렵고 장비가 고가라는 단점이 있다. 하지만 플라즈마를 이용한 이온주입법 (Plasma Source Ion Implantation, PSII)은 공정 속도가 빠르고 제조비용이 매우 저렴해 새로운 이온주입법으로 주목받고 있다. PSII법에서 플라즈마 특성은 그 결과에 큰 영향을 미치므로 플라즈마 특성의 적절한 제어가 필수적으로 요구된다. 본 연구에서는 공정압력과 RF power를 변화시키며 플라즈마 밀도 측정했다. 그 결과 공정압력이 증가함에 따라서 플라즈마 밀도는 감소되었고 RF power 증가함에 따라서 플라즈마 밀도는 증가되었다.

• 한국표면공학회지
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• 제27권4호
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• pp.234-240
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• 1994

A large area impurity doping method for poly-Si TFT LCD has been developed. The advantage of this method is the doping of impurities into Si over a large area without mass separation and beam scanning. Phosphorus diluted in hydrogen was discharged by RF(13.56MHz) power and ions from discharged gas were accelerated by DC acceleration voltage and were implanted into deposited Si films. The annealing characteristic of this method was similar to that of the ion implantation method in the low doping concentration. Three mechanisms were evolved in the annealing characteristics of phosphorus doped Si films. Point defects annihilation and the retrogradation of dopant atoms at grain boundaries as a result of grain growth played a major role at low and high annealing temperature, respectively. However, due to the dopant segregation, the reverse annealing range existed at intermediate annealing temperature.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 추계학술발표대회
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• pp.7-7
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• 2011

Quantum beam technology has been expected to develop breakthroughs for nanotechnology during the third basic plan of science and technology (2006~2010). Recently, Green- or Life Innovations has taken over the national interests in the fourth basic science and technology plan (2011~2015). The NIMS (National Institute for Materials Science) has been conducting the corresponding mid-term research plans, as well as other national projects, such as nano-Green project (Global Research for Environment and Energy based on Nanomaterials science). In this lecture, the research trends in Japan and NIMS are firstly reviewed, and the typical achievements are highlighted over key nanotechnology fields. As one of the key nanotechnologies, the quantum beam research in NIMS focused on synchrotron radiation, neutron beams and ion/atom beams, having complementary attributes. The facilities used are SPring-8, nuclear reactor JRR-3, pulsed neutron source J-PARC and ion-laser-combined beams as well as excited atomic beams. Materials studied are typically fuel cell materials, superconducting/magnetic/multi-ferroic materials, quasicrystals, thermoelectric materials, precipitation-hardened steels, nanoparticle-dispersed materials. Here, we introduce a few topics of neutron scattering and ion beam nanofabrication. For neutron powder diffraction, the NIMS has developed multi-purpose pattern fitting software, post RIETAN2000. An ionic conductor, doped Pr2NiO4, which is a candidate for fuel-cell material, was analyzed by neutron powder diffraction with the software developed. The nuclear-density distribution derived revealed the two-dimensional network of the diffusion paths of oxygen ions at high temperatures. Using the high sensitivity of neutron beams for light elements, hydrogen states in a precipitation-strengthened steel were successfully evaluated. The small-angle neutron scattering (SANS) demonstrated the sensitive detection of hydrogen atoms trapped at the interfaces of nano-sized NbC. This result provides evidence for hydrogen embrittlement due to trapped hydrogen at precipitates. The ion beam technology can give novel functionality on a nano-scale and is targeting applications in plasmonics, ultra-fast optical communications, high-density recording and bio-patterning. The technologies developed are an ion-and-laser combined irradiation method for spatial control of nanoparticles, and a nano-masked ion irradiation method for patterning. Furthermore, we succeeded in implanting a wide-area nanopattern using nano-masks of anodic porous alumina. The patterning of ion implantation will be further applied for controlling protein adhesivity of biopolymers. It has thus been demonstrated that the quantum beam-based nanotechnology will lead the innovations both for nano-characterization and nano-fabrication.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.2
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• pp.1138-1141
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• 2004

고분자 재료에 이온을 주입하면 표면전기저항이 이온주입조건에 따라 $10^{16}\Omega/sq$ 에서 $10^7\Omega/sq$ 까지 변하게 되며, 광학적 특성도 변하게 된다. 이는 산업적으로 대전방지 등에 적용이 가능하며 이러한 신소재 개발을 위하여 산업용 이온빔 표면처리 장치를 제작하고 인출광학을 기초로 이온빔을 제어하여 고분자 재료의 이온주입처리 양산기술을 개발하였다. 본 연구에서는 대면적, 대전류 이온빔 인출을 위한 이온원의 광학적 설계 및 빔라인에서의 솔레노이드 전자석을 이용한 빔프로파일 제어방법을 설명하였다. 사용된 고분자 소재는 PC(PolyCarbonate) 및 PET(PolyEthylene Teraphthalate)이며, 질소이온주입조건은 이온에너지 40-50 keV, 이온주입량 $5\times10^{15}$, $1\times10^{16}$, $7\times10^{16}ions/cm^2$의 조건으로 공정을 수행하였다. 또한 대전방지용 고분자 대량생산을 위한 연속 생산조건과 양산공정조건에 따른 표면전기저항변화를 관찰하였다.

• 폴리머
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• 제29권6호
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• pp.588-592
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• 2005

자외선을 차단할 목적으로, 단일 모재를 사용함으로써 기존 방법이 갖고 있는 차단제의 적층에 따른 두께 증가와 접착제의 반응 온도에 따른 변형 등의 단점을 개선하고자 하였다. 화장품 용기 및 옥외용으로 사용 가능한 고분자 필름(폴리카보네이트) 표면에 이온 조사를 통하여 고분자 표면을 개질하였다. 표면 개질된 필름의 280$\∼$400 nm 사이 자외선 차단 특성, 표면의 화학 및 형태 변화 특성, 자외선에 대한 저항성을 W분광기, FTIR(ATR)과AFM, UV 촉진 내광성 시험기를 이용하여 측정하였다. 분석 결과, 개질된 고분자 필름은 자외선 전 영역을 차단할 수 있었고 이온의 주입량에 따라 차단율을 자유롭게 변화시킬 수 있었다. 이는 이온들의 주입으로 인한 고분자의 표면 화학 변화에 기인한다. 개질된 고분자 표면은 nm수준으로, 별도의 차단제가 필요없는 하나의 모재로, 자외선 차단을 위해 활용 할 수 있으리라 판단된다. 또한 자외선 조사에 따른 고분자의 색 변화 및 자외선 투과 특성 변화가 없음을 확인하여 일상 생활환경에서 지속적인 자외선 차단 방법으로 사용 가능하리라 기대할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.178-178
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• 1999

Low temperature Si epitaxy can provide flexibility for a device designer to tailor or optimize the device performance. It is better method for controlling the doping thickness, concentration and profile than ion implantation and diffusion. But there is a limited growth thickness in this method. At a given temperature, the film grows epitaxially for a certain limiting thickness(hepi) and becomes amorphous. The transition from crystalline Si to amorphous Si is abrupt. In this study, Si film was deposited by ion beam sputter deposition on Si (0001) above a limiting thickness and measure the strain in the interface between crystalline Si and amorphous Si. The strain was compressive and the maximum value was about 2%.

• Journal of Magnetics
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• 제10권3호
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• pp.99-102
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• 2005

Modification in exchange bias of a NiFe/FeMn/NiFe trilayer, on introduction of a nonmagnetic Al layer at the top FeMn/NiFe interface, is investigated in multilayers prepared by rf magnetron sputtering. The introduction of Al layer leads to vanishing of bias of the top NiFe layer. But the bias for the bottom NiFe layer increases steadily with increasing Al layer thickness and attains bias (230 Oe) which is greater than that of the trilayer without the Al layer (150 Oe). When the top NiFe layer thickness is varied, exchange bias has highest value at 12 nm thickness for 1 nm thicknes of Al layer. Ion beam etching of the top NiFe layer also leads to an enhancement in bias for the bottom NiFe layer.

• 한국자기학회지
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• 제17권6호
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• pp.221-225
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• 2007

[ $Co_{73}Pt_{27}-TiO_2$ ] 수직자기 기록매체에 대해 집속이온빔(FIB)을 이용한 $Ga^+$ 이온 조사에 따른 자기적 특성의 변화를 조사하였다. $Ga^+$ 이온 도즈량을 $1\times10^{15}ions/cm^2$에서 $30\times10^{15}ions/cm^2$까지 증가시켰을 때 도즈량 $20\times10^{15}ions/cm^2$ 이상에서 수직자기이방성 및 강자성 특성이 사라지는 것이 관찰되었으며, 이는 스퍼터링 효과에 따른 수직자기 기록층의 두께 감소보다는 $Ga^+$ 이온 주입에 따른 수직자기 기록매체내의 조성 분포의 변화에 따른 것으로 보인다. $Ga^+$ 이온 조사법을 이용하며 $70\times70nm^2,\;100\times100nm^2$ 크기의 자기구조체 패턴을 형성하였다.

• 한국진공학회지
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• 제20권2호
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• pp.100-105
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• 2011

이온을 Si(100) 기판에 주입할 때 조사량과 에너지, 빔 전류가 면저항에 영향을 미치는 원인을 규명하기 위해 여러 연구자가 행하였던 실험과 동일한 조건으로 Crystal TRIM 프로그램을 이용하여 컴퓨터 시뮬레이션을 실행하였다. 주입한 $As^+$이온의 조사량을 $1{\times}10^{15}/cm^2$로 일정하게 하고 에너지를 5, 10, 15 keV로 변화시켜 계산한 결과 에너지가 커질수록 Rp값은 표면에서 깊어지는 반면에, 표면근방에 축적되는 격자손상은 증가하였다. 20keV의 B+이온을 $5{\times}10^{15}/cm^2$의 동일한 조사량으로 1mA와 7 mA의 빔 전류에 해당하는 값을 이용하여 계산한 결과 빔 전류가 커질수록 표면근방 100 nm 이내에서 격자손상이 증가하였다. 20 keV의 일정한 에너지로 B+이온을 $1{\times}10^{15}$, $3{\times}10^{15}/cm^2$ 조사량과 0.8 mA와 8 mA의 빔 전류로 각각 계산한 결과 조사량이 많아질수록, 빔 전류가 커질수록 표면 근방에 축적되는 격자손상의 양이 증가하였다. 이러한 에너지, 조사량과 빔 전류증가에 의한 시료표면의 격자손상 증가는 시료표면의 면저항을 감소시킨다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.63-70
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• 1989

액체금속이온원으로 부터 발생한 AuGe 이온빔을 GaAs기판에 주입시킨 후 이 시료의 표면성분과 구조를 AES(Auger electron spectroscopy), RHEED(reflection high energy electron diffraction), SEM(scanning electron microscopy) and EPMA(electron probe microanalysis)등으로 조사하였으며 AES depth profile 실험결과를 이체충돌에 의한 Monte Carlo simulation과 비교하였다. AuGe 이온이 주입된 시료를 AES, EPMA로 측정한 결과 As의 preferential스피터링이 나타났으며 300$^{circ}$C로 열처리하면 Ga과 outdiffusion되었다. 또한 측정한 Au와 Ge의 depth profile은 이체충돌에 의한 Monte Carlo simulation의 결과와 잘 일치하였다.