The fabrication of internal diffraction gratings with photoinduced refractive index modification in transparent materials was demonstrated using low-density plasma formation excited by a femtosecond (130 fs) Ti: sapphire laser (${\lambda}_p$=800 nm). The refractive index modifications with diameters ranging from $1{\mu}m$ to $3{\mu}m$ were photoinduced after plasma formation occurred upon irradiation with peak intensities of more than $2.0{\times}10^{13}W/cm^2$. The graded refractive index profile was fabricated to be a symmetric around from the center of the point at which low-density plasma occurred.
현대의 반도체 산업에서 공정 중 가장 큰 비중을 차지하며, 가장 많은 자본과 인력을 소비하는 것이 바로 세정 공정이다. 세정공정은 소자의 작동에 영향을 미치고 기능을 저하시킬 수 있는 이물질 입자들을 제거하는 것이다. 특히 소자를 식각하기 위한 Photoresist(PR) 과정이 끝날 때마다 항상 세정 과정이 포함되어야 했다. 또한, Photoresist(PR) 공정 중 생성된 HDI-PR(high dose implanted photoresist)은 세정 과정에서 제거가 힘들기 때문에 현대의 고밀도 집적회로 세정 공정에서는 건식 세정과 습식 세정을 혼용하여 여러 단계의 세정 공정을 거치게 된다. 이 논문에서는 기존 플라즈마 방식으로 대표되는 건식 세정과 약액으로 대표되는 습식 세정을 동시에 사용하는 방식을 사용하여 약액활성화 방법(Plasma Liquid-Vapor Activation; PLVA)을 제안하여 실험을 실시하였고 HDI-PR을 활성화된 용액에 담근 후 Nano-Indenter를 이용하여 표면강도와 탄성계수를 측정했다. Nano-indenter는 특정한 기하학적 형태를 가지는 Tip을 표면에 압입한 후 압입하중과 압입깊이를 측정함으로서 시료의 표면강도와 탄성계수를 측정하였다. 그 결과 plasma로 활성화된 PR stripper 용액으로 strip한 후의 시료의 표면 강도가 크게 줄어든 것을 확인하였다. 이는 이후 물리적 표면 세정 공정을 후 공정으로 사용한다면 보다 효율적인 HDI-PR을 제거할 수 있을 것으로 사료된다.
80 kW RF 플라즈마 토치 시스템을 개발하기 위하여, 토치 시스템에 대한 온도, 유체 거동 분석 등의 보다 많은 정보의 추출을 위하여 3차원 시뮬레이션을 진행했다. 파우더 주입관 위치, 입력 전류 변화에 따른 플라즈마 생성 특성, 세라믹 원통관 길이에 따른 플라즈마 방전 특성, 및 공정가스 유량에 따른 플라즈마 온도특성 등을 시뮬레이션 했다. 시뮬레이션을 통해 설계 제작된 RF 열 플라즈마 토치의 경우, 최대 89.3 kW까지 파워 인가가 측정되었다. 개발된 80 kW급 RF 열 플라즈마 토치 시스템의 양산성 평가로 Si 나노분말을 제조하고 특성을 고찰하였다. Si 나노분말의 생산량이 평균 539 g/hr의 양산 수준과 71.6%의 높은 수율을 달성했으며, 제조된 나노 분말은 $D_{99}/D_{50}$가 1.98의 좋은 입경 균일 분포도를 나타내었다.
Park, Hyun Jae;Shin, Jin-ha;Lee, Kang-il;Choi, Yong Sup;Song, Young Il;Suh, Su Jeong;Jung, Yong Ho
Applied Science and Convergence Technology
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제26권6호
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pp.179-183
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2017
The direct growth method is simplified manufacturing process used to avoid damages and contaminants from the graphene transfer process. In this paper, graphene nano-walls (GNWs) were direct synthesized using electron cyclotron resonance (ECR) plasma by varying the $CH_4/H_2$ gas flow rate on the copper foil at low temperature (without substrate heater). Investigations were carried out of the changes in the morphology and characteristic of GNWs due to the relative intensity of hydrocarbon radical and molecule in the ECR plasma. The results of these investigations were then discussed.
[ $Al_2O_3$ ]기판을 산소 plasma 또는 수소 plasma로 표면 처리한 후 그 위에 plasma-assisted molecular beam epitaxy 방법으로 성장된 ZnO 박막의 구조적 특성과 광학적 발광 특성을 체계적으로 조사하였다. 제작된 ZnO 박막은 high resolution X-ray diffraction 측정과 atomic force microscope를 사용하여 구조적 특성과 표면 특성을 관찰하였으며, photoluminescence (PL) 측정을 통하여 엑시톤과 관련된 광학적 전이특성을 온도에 따라 조사하였다. free exciton, bound exciton, 그리고 이들의 phonon replica들의 특성을 온도에 따라 분석하였으며, 산소 plasma로 표면 처리한 시료의 PL 세기가 수소 plasma 표면 처리한 시료의 PL 세기보다 상당히 커짐을 관찰하였다. 산소 plasma로 처리된 기판 위에 성장된 ZnO 시료가 수소 plasma로 처리된 경우보다 우수한 구조적 특성과 광학적 특성을 보였는데, 이는 산소 plasma로 표면 처리함으로써 산소 공공(oxygen vacancy)과 같은 결함 구조가 적게 생성되고 좋은 격자 상수 일치를 보여주므로 구조적 특징과 발광 특징이 향상되는 것으로 해석되었다.
이송식 직류 열플라즈마를 이용하여 ZrVFe 합금모재로부터 복합 나노 입자를 제조하여 플라즈마 가스 유량이 제조된 입자의 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 입자의 특성은 전계방출 주사전자 현미경(FE-SEM), 입도 분석기(PSA), X선 분광기(EDS), X선 회절계(XRD), Brunauer-Emmett-Teller (BET) 비표면적 측정기를 사용하여 분석하였다. 플라즈마 가스 유량을 20 L/min에서 40 L/min으로 증가시키면 평균입자크기가 91 nm에서 55 nm로 감소하며 입도분포의 기하학적 편차가 줄어들었고 비표면적은 $200m^2/g$에서 $255m^2/g$으로 증가하였으며 제조된 입자의 조성에는 큰 영향을 미치지 못했지만 결정성이 향상되었다.
One of the challenges in tissue engineering is the design of optimal biomedical scaffolds, which can be governed by topographical surface characteristics, such as size, shape, and direction. Of these properties, we focus on the effects of nano - to micro - sized hierarchical surface. To fabricate the hierarchical surface structure on poly(${\varepsilon}$-caprolactone) (PCL) film, we employed a nano/micro-casting technique (NCT) and modified plasma process. The micro size topography of PCL film was controlled by sizes of the micro structures on lotus leaf. Also, the nano-size topography and hydrophilicity of PCL film were controlled by modified plasma process. After the plasma treatment, the hydrophobic property of the PCL film was significantly changed into hydrophilic property, and the nano-sized structure was well developed, as increasing the plasma exposure time and applied power. The surface properties of the modified PCL film were investigated in terms of initial cell morphology, attachment, and proliferation using osteoblast-like-cells (MG63). In particular, initial cell attachment, proliferation and osteogenic differentiation in the hierarchical structure were enhanced dramatically compared to those of the smooth surface.
Square lattice nano-hole arrays with diameters and periodicities of 200 and 500 nm, respectively, are fabricated on InGaN/GaN blue light emitting diodes (LEDs) using electron-beam lithography and inductively coupled plasma reactive ion etching processes. Cathodoluminescence (CL) investigations show that light emission intensity from the LEDs with the nano-hole arrays is enhanced compared to that from the planar sample. The CL intensity enhancement factor decreases when the nano-holes penetrate into the multiple quantum wells (MQWs) due to the plasma-induced damage and the residues. Wet chemical treatment using KOH solution is found to be an effective method for light extraction from the nano-patterned LEDs, especially, when the nano-holes penetrate into the MQWs. About 4-fold CL intensity enhancement factor is achieved by the KOH treatments after the dry etching for the sample with a 250-nm deep nano-hole array.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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