• 전기전자학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.604-609
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• 2020

본 연구에서는 RF 스퍼터를 이용하여 SiC 기판위에 AlN막을 증착하고 급속 열처리 (RTA) 공정의 온도에 따른 AlN/4H-SiC 구조의 전기적, 재료적 특성에 대한 영향을 분석하였다. 400도에서 RTA 공정을 진행한 Ni/AlN/4H-SiC SBD 소자의 온/오프 비율은 RTA 공정 전 그리고 600도에서 RTA 공정을 한 소자에 비해 약 10배정도 높은 값을 가졌다. 또한 오제이 전자현미경을 통한 원자성분 분석을 통해 증착한 AlN 층내의 존재하는 산소의 양이 후열 처리 조건에 따라 변화함을 확인하였고 소자의 온/오프 비율 그리고 온-저항 등 소자의 성능에 영향을 주는 것을 분석하였다. 추가적으로, 제작한 소자의 노출된 음향 주파수에 따른 전기적 특성변화를 분석하였다.

• 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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• 한국마이크로전자및패키징학회 2003년도 기술심포지움 논문집
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• pp.221-225
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• 2003

The MFIS-FET(Field Effect Transistor) devices using $BLT/Y_2O_3$ buffer layer on p-Si(100) substrates were fabricated by the Sol-Gel method and conventional memory processes. The crystal structure, morphologies and electrical properties of prepared devices were investigated by using various measuring techniques. From the C-V(capacitance-voltage) data at 5V, the memory window voltage of the $Pt/BLT/Y_2O_3/si$ structure decreased from 1.4V to 0.6V with increasing the annealing temperature from $700^{\circ}C\;to\;750^{\circ}C$. The drain current (Ic) as a function of gate voltages $(V_G)$ for the $MFIS(Pt/BLT/Y_2O_3/Si(100))-FET$ devices at gate voltages $(V_G)$ of 3V, 4V and 5V, the memory window voltages increased from 0.3V to 0.8V as $V_G$ increased from 3V to 5V.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제3권3호
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• pp.132-138
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• 2003

We investigated the polarization retention characteristics of ferroelectric capacitors with $Pb(Zr,Ti)O_3$ (PZT) thin films which were fabricated by different deposition methods. In thermally-accelerated retention tests, PZT films which were prepared by a chemical solution deposition (CSD) method showed rapid decay of retained polarization charges as the thickness of the films decreased down to 100 nm, while the films which were grown by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) retained relatively large non-volatile charges at the corresponding thickness. We concluded that in the CSD-grown films, the thicker interfacial passive layer compared with the MOCVD-grown films had an unfavorable effect on retention behavior. We observed the existence of such interfacial layers by extrapolation of the total capacitance with thickness of the films and the capacitance of these layers was larger in MOCVD-grown films than in CSD-grown films. Due to incomplete compensation of surface polarization charges by the free charges in the metal electrodes, the interfacial field activated the space charges inside the interfacial layers and deposited them at the boundary between the ferroelectric layer and the interfacial layer. Such space charges built up an internal field inside the films, which interfered with domain wall motion, so that retention property at last became degraded. We observed less imprint which was a result of less internal field in MOCVD-grown films while large imprint was observed in CSD-grown films.

• 한국재료학회지
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• 제23권6호
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• pp.304-308
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• 2013

The effect of a sputter deposition sequence of Cu, Zn, and Sn metal layers on the properties of $Cu_2ZnSnS_4$ (CZTS) was systematically studied for solar cell applications. The set of Cu/Sn/Zn/Cu multi metal films was deposited on a Mo/$SiO_2$/Si wafer using dc sputtering. CZTS films were prepared through a sulfurization process of the Cu/Sn/Zn/Cu metal layers at $500^{\circ}C$ in a $H_2S$ gas environment. $H_2S$ (0.1%) gas of 200 standard cubic centimeters per minute was supplied in the cold-wall sulfurization reactor. The metal film prepared by one-cycle deposition of Cu(360 nm)/Sn(400 nm)/Zn(400 nm)/Cu(440 nm) had a relatively rough surface due to a well-developed columnar structure growth. A dense and smooth metal surface was achieved for two- or three-cycle deposition of Cu/Sn/Zn/Cu, in which each metal layer thickness was decreased to 200 nm. Moreover, the three-cycle deposition sample showed the best CZTS kesterite structures after 5 hr sulfurization treatment. The two- and three-cycle Cu/Sn/Zn/Cu samples showed high-efficient photoluminescence (PL) spectra after a 3 hr sulfurization treatment, wheres the one-cycle sample yielded poor PL efficiency. The PL spectra of the three-cycle sample showed a broad peak in the range of 700-1000 nm, peaked at 870 nm (1.425 eV). This result is in good agreement with the reported bandgap energy of CZTS.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.381-381
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• 2009

염료감응형 태양전지의 효율 향상을 위한 다양한 방법들 중 $TiO_2$ 나노 파우더의 표면 개질 및 페이스트의 분산성 향상을 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 기존 나노 파우더의 표면 개질법으로는 액상 공정인 졸겔법이 있으나 표면 처리 공정에서의 응집현상은 아직 해결해야 할 과제 중 하나이다. 이에 본 연구에서는 진공증착방법인 ALD법을 이용하여 염료감응형 태양전지용 $TiO_2$ 나노 파우더의 $SiO_2$ 산화물 표면처리를 통한 분산특성을 파악하였다. 기존 ALD법의 경우 reactor의 온도가 $300{\sim}500^{\circ}C$ 정도의 고온에서 공정이 이루어졌지만 본 실험에서는 2차 아민계촉매(pyridine)을 사용하여 reactor의 온도를 $30^{\circ}C$정도의 저온공정에서 $SiO_2$ 산화물을 코팅을 하였다. MO source로는 액체상태의 TEOS$(Si(OC_2H_5)_4)$를, 반응가스로는 $H_2O$를 사용하였고, 불활성 기체인 Ar 가스는 purge 가스로 각각 사용 하였다. ALD 공정에 의해 표면처리 된 $TiO_2$ 나노 파우더의 분산특성은 각 공정 cycle에 따라 FESEM을 통하여 입자의 형상 및 분산성을 확인하였으며 입도 분석기를 통하여 부피의 변화 및 분산 특성을 확인하였다. 공정 cycle 이 증가함에 따라 입자간의 응집현상이 개선되는 것을 확인 할 수 있었으며, 100cycles에서 응집현상이 가장 많이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 표면 처리된 $SiO_2$ 산화막은 XRD를 통한 결정 분석 및 EDX를 통한 정성 분석을 통하여 확인하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제31권4호
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• pp.183-188
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• 2015

This paper presents the experimental effects of lubricant with nanodiamond particles in sliding friction. In order to improve the performance of lubricants many additives are used, such as MoS₂, cadmium chloride, indium, sulfides, and phosphides. These additives are harmful to human health and to the environment, so alternatives are necessary. One such alternative is nanodiamond powder, which has a large surface area. In order to investigate the effect of nanodiamonds in lubricants under sliding friction, they are dispersed in the lubricant at a variety of concentrations (0 wt%, 0.1 wt%, 0.3 wt%, 0.5 wt%, and 1 wt%) using the matrix synthesis method. Friction and wear tests are performed according to the ASTM G99 method using a pin-on-disc tester at room temperature. The specimens used in this experiment are AISI 52100 ball bearings and AISI 1020 steel discs. During the test, lubricant mixed with nanodiamond is supplied constantly to keep the two bodies separated by a lubricant film. To maintain boundary lubrication, the speed is set to 0.18 m/s and a load of 294 N is applied to the disc through the pin. Results are recorded by using workbench software over the test duration of 10 minutes. Experimental results show that when the concentration of nanodiamond increases, the coefficient of friction decreases. However, above a nanodiamond concentration of 0.5 wt%, both the coefficient of friction and wear volume increase. From this experiment, the optimum concentration of nanodiamond showing a minimum coefficient of friction of 0.09 and minimum wear volume of 0.82 nm² was 0.5 wt%.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.189-189
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• 2011

인공관절은 노인성 질환이나 자가 면역질환, 신체적인 외상 등으로 인하여 발생하는 관절의 손상 부위를 대체하기 위해 고안된 관절의 인공 대용물이다. 인공 관절 중 인공 고관절의 경우 관절 운동을 하는 라이너(Liner)와 헤드(Head) 부분이 인공관절의 수명을 결정하게 되는데, 헤드 부분에 메탈소재와 라이너 부분에 고분자 소재를 사용하는 MOP (metal on polymer) 구조의 인공관절은 충격흡수의 장점이 있는 반면 wear debris에 의한 골용해로 인하여 관절이 느슨해지는 문제점이 발생하여 재 시술의 주요 원인이 되고 있다. 또한 메탈 헤드의 마모로 인한 금속이온의 용출은 세포 독성의 문제를 야기하여 인공관절의 수명을 낮추는 또 하나의 요인이 되고 있다. 따라서 인공관절의 수명을 늘리기 위해 DLC, ZrO, TiN 등의 높은 경도 값을 갖는 박막을 금속 헤드 위에 증착하여 상대재인 인공관절용 고분자 소재의 마모량을 줄이고자 하는 연구가 활발하게 진행 되고 있다. 본 연구에서는 PIII&D (Plasma Immersion Ion Implantation & Deposition)공정을 이용하여 Co-Cr-Mo 합금 소재 niobium nitride (NbN) 박막을 증착하여 상대제인 UHMWPE (ultra high molecular polyethylene)의 마모를 줄이고자 하는 연구를 진행하였다. 마모량을 감소시키기 위하여, 박막 증착전에 질소를 이온주입하는 pre-ion implantation 공정을 도입하였으며, 또한 Co-Cr 합금과 NbN박막 사이의 접착력을 증가시키기 위하여 박막의 증착 초기에 이온주입과 증착을 동시에 수행하는 dynamic ion mixing공정을 수행하였다. NbN 박막의 특성을 평가하기 위해 XRD, XPS, AFM 등의 분석을 수행하였으며, 상대재인 초고분자량 폴리에틸렌의 마모량을 측정하기 위해 Pin-on-disk tester를 이용하여 마모 실험을 진행하였다. 마모 실험 결과, pre-ion implantation 공정을 도입한 경우 현재 상용화 되어있는 Co-Cr 합금에 비하여 마모량을 2배 이상 감소시키는 것을 확인 할 수 있었으며, dynamic ion mixing 공정을 도입한 경우 장시간의 마모 시험에 대한 마모 특성이 향상 되는 것을 확인 할 수 있었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.126-126
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• 2018

최근 차세대 디스플레이인 flexible 하고 transparent 한 디스플레이 개발이 진행 중 이며, 이러한 디스플레이가 개발 되기 위해 백 플레인으로 사용되는 Thin Film Transistor (TFT) 또한 차세대 디스플레이 못지 않게 연구가 진행 되고 있다. 기존의 무기물을 기반으로 하고 Rigid한 TFT는 현재 많은 곳에 적용이 되어 사람들이 사용 하고 있다. 하지만 이미 시장은 포화상태이며 차세대 디스플레이 컨셉인 flexible 하고 투명한 것과 맞지 않는다. 그래서 유연하며 투명한 특성을 가진 TFT에 대한 연구가 활발히 진행 되고 있으며 많은 성과를 이루었다. 이러한 소자를 이용하여 훗날 Electronic-skin(e-skin)이라 부르는 전자 피부를 활용하여 실시간 모니터링 할 수 있는 헬스 케어 분야 등에 활용 가치 또한 높다. 현재 유연하며 투명한 기판 및 물질 개발에 많은 연구 개발이 진행 되고 있다. 하지만 유연한 기판을 사용하여 TFT를 제작한 후 stress나 bending에 대한 내구성과 안정성, 신뢰성 등이 무기물을 기반으로 한 TFT에 비해 좋지 않은 실정이다. 따라서 유연하며 투명한 기판을 사용한 TFT에 대한 안정성, 신뢰성 등을 확보하여야 한다. 본 연구 에서는 유연한 기판을 사용하여 TFT를 제작 한 후, TFT특성과 안정성을 확보하는 것을 목표로 실험을 진행하였다. 우리는 Mo전극과 Parylene 기판을 사용하여 유연한 TFT소자를 탑 게이트 구조로 제작 하였고 Rigid한 Glass기판 위에 Floating Process를 진행하기 위해 PVA층을 코팅 후 그 위에 Parylene을 CVD로 증착 하고 IGZO를 Sputter를 사용해 증착했다. Parylene은 DI Water 70도에서 Floating 공정을 통해 Rigid 기판에서 탈착 시켰다. 유연한 기판 위에 TFT를 제작 후 bending에 대한 특성 변화 및 안정성에 대한 측정을 실시하였다. Bending에 대한 특성 변화는 우수한 결과가 나왔지만 안정성 측정 중 Negative Bias Stress(NBS) 상에서 비정상적인 On Current Drop 현상이 발생 되었다. Parylene과 Channel층 사이 interface roughness로 인해 charge trap이 되고 이로 인해 On Current Drop 이라는 현상으로 나타났다. 그래서 우리는 Parylene 기판과 Channel 층간의 surface roughness를 개선하기 위한 방법으로 UV Treatment를 사용하였고 시간을 다르게 하여 surface 개선을 진행했다. Treatment 시간을 증가 시킴에 따라 Surface roughness가 많이 좋아 졌으며, Surface를 개선하고자 비정상적인 On Current Drop 현상이 없어졌으며 위 실험으로 Polymer의 surface roughness에 따라 TFT에 대한 안정성에 대한 신뢰성이 확보 될 수 있는 것을 확인 하였다.

• 자연과학논문집
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• 제4권
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• pp.179-189
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• 1991

9월 만파시 가을무의 생육과 품종간차를 알아보는 한편 멀칭과 무멀칭재배의 차이를 조사하여 김장무의 파종한계기 구명 및 원활한 수급을 위한 기초 자료를 얻고자 본 실험을 실시하였다. 일반 가을무는 수원지방에서 9월 8일 파종시 무멀칭재배는 550g미만이었고 P.E. 멀칭재배에서는 대형추석이 718g, 백경이 604g으로 나타났다. 부산지방은 9월 16일 파종, 무멀칭재배에서는 11월 23일 수확시 백경이 655g, 대형추석이 813g을 보였고 P.E. 멀칭재배에서는 모두 1kg이상의 근중을 나타냈다. 멀칭의 효과는 대형추석이 백경보다 컸다. 알타리무는 중부지방중 한지에서는 9월 14일경, 난지는 9월 18일 경에도 파종이 가능할 것으로 추정되며 파종기가 늦을수록 근형형성이 빠른 총각알타리가 유리하였다. 부산은 9월 26일까지 파종을 실시한 결과 어느 품종이나 재배가 가능하였다.

• 한국재료학회지
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• 제11권6호
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• pp.492-497
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• 2001

통계적 방법을 사용하여 스퍼터 증착한 Ta 박막의 증착속도, 비저항, 면저항 균일도, 반사도, 응력 등의 물성을 측정하고 분석하였다. RS/1의 표면 반응 분석법에 의해 독립변수와 종속변수간의 함수관계를 예측하였으며. 이때 비저항과 면저항의 균일도 측면에서 최적조건은 증착 압력 2 mTorr, 증착 전력 8 W/$\textrm{cm}^2$ 및 기판온도 $20^{\circ}C$였다. 실험 모텔의 신뢰성 (fitness)은 풀링(pooling)하지 않은 경우 0.85 ~0.9의 값을 얻었다. 본 조건하에서 증착된 박막은 비저항 180$\mu$$\Omega$cm와 면저항 균일도 ~ 2%의 값을 가졌다. 투과전자 현미경과 X선 회절법을 이용하여 분석한 결과 증착된 박막은 100~200 정도의 결정립 크기를 갖는 $\beta$-Ta 임을 확인하였다.