• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.123.1-123.1
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• 2013

반도체 공정에서는 사용하는 power source의 형태는 pulse-DC이다. Pulse-DC는 DC power에 비해 증착율이 좋고, 박막의 특성도 우수한 특성을 가진다. 이러한 장점에도 불구하고 pulse-DC나 DC power는 플라즈마 내 이온이 가지는 에너지가 크고, 이온화율도 낮다. 이러한 단점을 극복하기 위해 등장한 power source가 modulated pulsed power이다. Modulated pulsed power는 이온이 가지는 에너지가 DC power의 1/2 수준이며, 이온화율은 4배 이상 높은 특징을 가진다. 본 연구에서는 modulated pulsed power를 사용하여 Cr 박막을 Si wafer 위에 증착하여 박막의 특성을 관찰하였다. 연구에 사용된 power는 5 kV (800 V, 12.5 A), 20~120 KHz, 3 step까지 설정이 가능한 장비이며, base pressure $1.5{\times}10^{-6}$ Torr에서 실험이 진행되었고, 실험에 사용된 불활성 기체는 Ar을 사용하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.256-256
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• 2013

기존에 사용되어 오던 DCMS (DC magnetron sputtering)과 HPPMS (high-power pulsed magnetron sputtering)에 비해 MPP를 이용한 magnetron sputtering은 높은 증착률을 가지고 있으며, 증착된 박막의 특성도 우수하다고 알려져 있다. 본 연구에서는 최대 출력 700 V, 12.5 A, 100 kHz)의 사양을 가지는 DC, pulse DC, modulated pulsed DC의 세 종류로 변환이 가능한 Power supply를 제작하여 Cr 박막을 증착하였다. 증착시 혼합기체 Ar/$N_2$를 사용하였으며, 박막의 특성을 sputtering power 종류별로 비교 평가하였다. 실험 결과얻어진 박막을 SEM과 XRD를 이용하여 분석하였다.

• ETRI Journal
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• v.33 no.5
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• pp.679-688
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• 2011

A new discrete-amplitude pulse width modulation (DAPWM) scheme for a high-efficiency linear power amplifier is proposed. A radio frequency (RF) input signal is divided into an envelope and a phase modulated carrier. The low-frequency envelope is modulated so that it can be represented by a pulse whose area is proportional to its amplitude. The modulated pulse has at least two different pulse amplitude levels in order that the duty ratios of the pulse are kept large for small input. Then, an RF pulse train is generated by mixing the modulated envelope with the phase modulated carrier. The RF pulse train is amplified by a switching-mode power amplifier, and the original RF input signal is restored by a band pass filter. Because duty ratios of the RF pulse train are kept large in spite of a small input envelope, the DAPWM technique can reduce loss from harmonic components. Furthermore, it reduces filtering efforts required to suppress harmonic components. Simulations show that the overall efficiency of the pulsed power amplifier with DAPWM is about 60.3% for a mobile WiMax signal. This is approximately a 73% increase compared to a pulsed power amplifier with PWM.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.430-430
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• 2012

Modulated pulsed power (MPP) 스퍼터링은 펄스 전압 shape, amplitude, duration의 modulation을 통해 증착율 손실을 극복하는 고출력 펄스 마그네트론 스퍼터링의 한 종류이다. Micro second 범위에서 on/off 시간을 다중 세트 형태로 자유롭게 프로그램 할 수 있어서 아킹 없이 고전류 영역의 마그네트론 동작을 할 수 있으므로, 고주파 유도 결합 플라즈마원이나 마이크로웨이브 투입 등의 부가적인 플라즈마 없이도 스퍼터링 재료의 이온화 정도를 획기적으로 높일 수 있는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 $2{\times}1{\times}0.2$의 sputtering system에서 기판 캐리어를 이용해서 $400{\times}400mm$ 기판을 $272{\times}500mm$ 크기의 AZO target (Al 2 wt%)이 설치되어 있는 moving magnet cathode (MMC)을 이용하여 MPP로 증착했다. 두 종류의 micro pulse set을 하나의 macro pulse에 사용함으로서 weakly ionized plasma와 strongly ionized plasma를 만들 수 있다. 다양한 micro pulse set을 이용하여 평균 전력 2 kW에서 peak 전력을 4 kW에서 45 kW까지 상승 시킬 수 있으며, 이 때 타겟-기판 거리 80 mm에서 이온전류밀도는 $5mA/cm^2$에서 $20mA/cm^2$까지 상승했다. MPP는 같은 평균 전력에서 repetition frequency가 증가할 때, 증착 속도가 증가했으며, 같은 repetition frequency에서 macro pulse length가 증가할 때도, 증착 속도가 증가했다. 최적화된 marco, micro pulse set에서 증착 속도는 평균 전력 2 kW에서 110 nm/min이었고, 700 nm의 박막에서 비저항은 $1-2{\times}10^{-3}ohm{\cdot}cm$였다. 표면거칠기 Rrms는 약 3 nm였고, 400-700 nm 영역의 평균 투과도는 72-76%였다.

• Current Optics and Photonics
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• v.5 no.2
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• pp.191-197
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• 2021

The anomalous propagation characteristics of a single Airy beam in nonlocal nonlinear medium are investigated by utilizing the split-step Fourier-transform method. We show that besides the normal straight propagation trajectory, the breathing solitons formed by the interaction between Airy beam and nonlocal nonlinear medium can propagate along the sinusoidal trajectory, and the anomalous trajectory can be modulated arbitrarily by altering the initial amplitude and the nonlocal nonlinear coefficient. In addition, the initial amplitude and the nonlocal nonlinear coefficient can have inverse impacts on the formation and transformation of the equilibrium state of spatial solitons, when the two parameters are larger than certain values. Therefore, the reversible transformation of the evolution dynamics of two soliton states can be realized by adjusting those two parameters properly. Finally, it is shown that the propagation properties of the solitons formed by the interaction between Airy beam and nonlocal nonlinear medium can be controlled arbitrarily, by adjusting the distribution factor and nonlocal coefficient.

• Journal of the Korean institute of surface engineering
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• v.45 no.2
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• pp.53-60
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• 2012

Modulated Pulse Power (MPP) magnetron sputtering is a new high-power pulsed magnetron sputtering (HPPMS) technology which overcomes the low deposition rate problem by modulating the pulse voltage shape, amplitude, and the duration. Highly ionized magnetron sputtering can be performed without arcing because it can be controlled as multiple steps of micro pulses within one overall pulse period in the range of 500-3,000 ${\mu}s$. In this study, the various waveforms of discharge voltage and current for micro pulse sets of MPP were investigated to find the possibility of controlling the strongly ionized plasma mode. Enhanced ionization of the sputtered metal atoms was obtained by OES. Large grained columnar structure can be grown by the strongly ionized plasma mode in the AZO deposition using MPP. In the most highly ionized deposition condition, the preferred orientation of (002) plane decreased, and the resistivity, therefore, increased by the plasma damage.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.256.2-256.2
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• 2014

최근 고출력 펄스 스퍼터링, HPPMS (high power pulsed magnetron sputtering)을 개선한 기술이 개발되고 있다. High power impulse magnetron sputtering (HIPIMS)이라고도 불려지는 이 기술은 Kouznetsov1) 에 의해 개발되었으며, 짧은 주기 동안 높은 peak power 밀도를 얻을 수 있기 때문에, 스퍼터링시 높은 이온화율을 만들 수 있다. 스퍼터 된 종들의 높은 이온화는 다양한 분야에서 기존 코팅 물질의 특성 개선 및 self-assisted 이온 증착 공정을 통해 우수한 박막을 제조하는데 기여되고 있다. 그러나 HIPIMS는 순간 전력 밀도가 MW수준으로 높아서 고융점, 고열전도도의 물질에만 적용할 수 있다는 단점을 가지고 있다). 최근에 HIPIMS를 대체하기 위해 modulated pulse POWER (MPP)가 개발되었다. 이것은 스퍼터 된 종들의 이온화율을 높일 수 있음과 동시에 여러 가지 물질에 적용할 수 있다고 보고하고 있다. MPP와 HIPIMS와의 차이점은 HIPIMS는 간단한 하나의 초고출력 펄스를 이용하는 반면에, MPP는 펄스 길이 3 ms 안에서 다양하게 조절이 가능하며, 한 전체 펄스 주기 안에서 다중 세트 펄스와 micro 펄스를 자유롭게 조합하여 인가할 수 있다는 장점이 있다. 본 실험에서는 In2O3 : SnO2의 조성비 10:1 wt% target을 사용하였으며, Ar:O2의 유량비는 10:1의 비율로, 기판의 온도를 올려 주지 않는 상태에서 실험을 하였다. Ar 유량을 40 sccm으로 고정시킨 후 O2의 유량을 2~6 sccm에 대하여 비교를 하였다. 박막의 두께를 100 nm로 이하로 하였을 때 비저항은 $7.6{\times}10-4{\Omega}cm$의 값을, 80% 이상의 투과도와 10 cm2/Vs 이상의 mobility를 얻을 수 있었다. 또한 박막 두께 150 nm로 고정, substrate moving에 따른 ITO 박막의 차이를 알아보았다. 비저항의 값은 $5.6{\times}10-4{\Omega}cm$의 값을, 80% 이상의 투과도와 15 cm2/Vs의 값을 얻었다.

• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers C
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• v.53 no.1
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• pp.24-29
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• 2004

$CF_4$ gas is one of the most useful gases in modern technologies for semiconductor fabrication. However, there are many problems which should be solved in order to fabricate semiconductor device, for example, etching speed drop due to ion charge-up and etching selectivity drop due to the high electron energy. One of useful method in order to suppress their damages above is pulsed-time modulated plasma (PM). However, transient responses of charged particles occur when the source power is turned-on and -off in PM method. To control plasma properties in detail, such a transient phenomenon must be investigated. In this paper, we investigate $CF_4$ RF plasma properties under a one-dimensional fluid model. And also for dynamic and stable control of $CF_4$ plasmas, we investigated the transient behavior of the plasmas after step up or down of the amplitude of the power source voltage $V_s$(t). Fundamental properties of transient $CF_4$ plasmas was discussed. Furthermore, we intend to discuss new method for pulsed-time plasma modulation.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.20 no.8
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• pp.784-790
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• 2009

A forward-looking automotive radar typically utilizes the frequency modulated continuous wave(FMCW) or pulsed-Doppler waveform for the Information acquisition of the target range and velocity. In order to obtain the high resolution target information, however, a narrow pulse width and wide bandwidth are inherently required, thus resulting in high peak power and high speed digital converter processing. In this paper, a stepped-frequency pulsed-Doppler(SFPD) waveform algorithm is proposed for high resolution forward looking automotive radar application. The performance of the proposed SFPD waveform technique is analyzed and compared with the conventional FMCW and PD method. Since this technique can be used for the high resolution target imaging with arbitrary range and Doppler resolution, it is expected to be useful In automotive radar target classification for the precision collision avoidance applications in the future.