Al-doped ZnO (AZO) films were deposited on the plastic substrate by inductively coupled plasma (ICP) assisted DC magnetron sputtering. The AZO films were produced by sputtering a metallic target (Zn/Al) in a mixture of argon and oxygen gases. AZO films with an electrical resistivity of ${\sim}10^3\;{\Omega}cm$ and an optical transmittance of 80% were obtained even at a low deposition temperature. In-situ process control methods were used to obtain stable deposition conditions in the transition region without any hysteresis effect. The target voltage was controlled either at a constant DC power. It was found that the ratio of the zinc to oxygen emission intensity, I (O 777)/I (Zn 481) decreased with increasing the target voltage in the transition region. The $Ar/O_2$ plasma treatment improve the adhesion strength between the polycarbonate substrate and AZO films.
Nickel oxide (NiO) thin films were deposited on Si(100) substrates at room temperature by RF magnetron sputtering from a NiO target. The effects of plasma gas and RF power on the crystallographic orientation and surface morphology of the NiO films were investigated. X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and atomic force microscopy (AFM) were employed to characterize the deposited film. It was found that the type of plasma gases affected the crystallographic orientation, deposition rate, surface morphology, and crystallinity of NiO films. Highly crystalline NiO films with (100) orientation were obtained when it was deposited under Ar atmosphere. On the other hand, (l11)-oriented NiO films with poor crystallinity were deposited in $O_2$. Also, the increase in RF power resulted in not only higher deposition rate, larger grain size, and rougher surface but also higher crystallinity of NiO films.
Diamond thin films were deposited on pretreated Co cemented tungsten carbide (WC-6%Co) inserts as substrate by microwave plasma chemical vapor deposition (MPCVD) system, equipped with a 915MHz, 30kW generator for generating a large-size plasma. The substrates were pretreated with two solutions Murakami solution $[KOH:K_3Fe(CN)_6:H_2O]$ and nitric solution $[HNO_3:H_2O]$ to etch, WC and Co at cemented carbide substrates, respectively. The deposition experiments were performed at an input power of 10 kW and in a total pressure of 100 torr. The influence of various $CH_4$ contents on the crystallinity and morphology of the diamond films deposited in MPCVD was investigated using scanning electron microscopy (SEM) and Raman spectroscopy. The diamond film synthesized by the $CH_4$ plasma shows a triangle-faceted (111) diamond. As $CH_4$ contents was increased, the thickness of diamond films increased and the faceted planes disappeared. Finally, Faceted diamond changed into nano-crystalline diamond with random crystallinity.
마하 2의 초음속 풍동 장치에서 벤트 혼합기를 사용하여 혼합 연소실험을 수행하였다. 혼합실험에서는 헬륨을 사용하였고, 연소실험에서는 수소와 플라즈마 토치를 사용하여 연소 특성을 연구하였다. 혼합실험에서는 벤트 혼합기에 의해 수직분사임에도 불구하고 후류 혼합층에 많은 연료가 잔존하였다. 연소 실험의 경우 낮은 온도의 초음속 유동에서 플라즈마 토치를 사용한 점화와 연소되지 않은 연료-공기 혼합물의 충격파 유도 연소가 후류 영역에서 발생하였다. 열질식이 일어난 경우, shock train이 발생하며 이는 연소기내 연소 불안정성을 유도한다.
The size and prospects of the domestic semiconductor equipment market are increasing every year. In the case of various parts used inside semiconductor equipments, high durability such as high strength and abrasion resistance is demanded. Particularly, the gases used in semiconductor production processes are toxic. In order to prevent such toxic gas leakage, a precision processing technique and a surface treatment technique for preventing corrosion are required. Electro-polishing is an electro-chemical method of polishing a metal surface to make it smooth and polished. Electro-polishing is mainly used in the finishing process of metal surface. Unlike mechanical polishing, electro-polishing is used in many fields, such as fine chemical etching equipment, since no damaged layer or burr, fine polishing groove and particles are generated. However, in order to withstand the gas used in the semiconductor equipment, the parts must have high corrosion resistance. However, the surface hardness generally become lowered through electro-polishing. Therefore, in this study, surface hardness were experimentally observed before and after electro-polishing. Then, a method of improving hardness by preparing a nitrided layer by plasma ion nitriding treatment.
Climate change problems occur during the use of fossil fuel and the process of biogas production. Research continues to convert carbon dioxide and methane, the major causes of climate change, into high-quality energy sources. in order to present the performance potential for the novel plasma-recuperative burner reformer, the reforming characteristics for each variable were indentified. The optimal operating condition of was an O2/C ratio of 1.0 and a total gas supply of 20 L/min. At this time, CH4 conversion was 64%, H2 selectivity was 39%, and H2/CO ratio was 1.13, which were the results applicable to the solid oxide fuel cell fuel stack for RPG, or Residential Power Generator. Recirculation of reformed gas increases the amount of H2 and CO, which are combustible gases, especially the amount of H2. As a result, the H2 selectivity is improved, and high-quality gas can be produced.
사불화탄소($CF_4$)는 반도체 제조공정에서 에칭과 화학기상증착(CVD)에서 사용되어온 가스이다. $CF_4$는 적외선을 강하게 흡수하고 대기 중 잔류시간이 길어서 지구온난화에 영향을 미치기 때문에 고효율의 분해가 필요하다. 또한 불화수소를 포함한 폐수는 지하수 오염의 원인이 된다. 과도한 불소를 포함한 물을 장기간 섭취는 치아와 뼈에 문제를 야기한다. 워터젯 플라즈마를 이용하여 $CF_4$를 분해 후 생성되는 부산물 중 HF에 의하여 폐수가 생성된다. 이 폐수를 알루미늄 전극을 사용한 전해응집을 이용하여 폐수 중 HF를 제거 할 수 있는 시스템을 개발하였다. 실험 변수로는 초기 pH 변화, 반응 시간 변화, 주입유량 변화, 전류 밀도 변화를 실험하였다. 변수 실험을 통하여 초기 pH는 3.5, 반응 시간은 10 min, 주입 유량은 10 mL/min, 전류 밀도는 $159A/m^2$일 때 HF 제거율은 최고 85%까지 도달하였다.
Decomposition efficiency, power consumption, and applied voltage of CFC(Chlorofluorocatbon) were investigated by SPCP(surface induced discharge plasma chemical processing) reactor to obtain optimum process variables and maximum decomposition efficiencies. Decomposition efficiency of CFC-12 with various electric frequencies(5~50kHz). flow rates (100~1,000mL/min), initial concentrations(100~1,000ppm), electrode materials(W, Cu, Al). electrode thickness(1, 2, 3mm) and reference gases($N_2$, $O_2$, air) were measured and the products were analyzed with FT-IR. Experimental results showed that at the frequency of 10kHz, the highest decomposition efficiency of 92.7% for CFC-12 were observed at the power consumptions of 29.6W. respectively, and that decomposition efficiency decreased with increasing frequency above 20kHz and decomposition efficiency per unit power were 3.13%/W for CFC-12. Decomposition efficiency was increased with increasing residence times and with decreasing initial concentration of pollutants. Decomposition efficiency was increased with increasing thickness of discharge electrode and the highest decomposition efficiency was obtained for the electrode diameter of 3m. As the electrode material, decomposition efficiency was in order that tungsten(W), copper(Cu), aluminum (Al). Decomposition of CFC-12 in the reference gas of $N_2$ showed the highest efficiency among three reference gases, and then the effect of reference gas on the decomposition efficiency decreased in order of air and $O_2$. The optimum power for the maximum decomposition efficiency was 25.3W for CFC.
트렌치 소자 제조시 게이트 산화막 성장과 내압 강하의 원인이 되는 식각손상 회복과 코너 영역의 구조를 개선하기 위해 수소 분위기 열처리를 하였다. 열처리시 수소 원자에 의한 환원 반응을 이용하여 표면 에너지가 높은 코너 영역에서는 원자들의 이동에 의한 결정면 재배열, 산화막 측벽에서의 실리콘 원자 적층, 표면 거칠기의 개선 효과 등을 전자현미경 관찰을 통해 확인하였다. 실리콘 원자의 이동을 방해하는 식각 후 잔류 산화막을 수소 가스의 환원성 분위기에서 열처리함으로써 표면 에너지를 낮추는 방향으로 원자의 이동이 일어나 concave 영역, 즉 트렌치 bottom corner에서는 (111), (311) 결정면 재분포 현상이 일어남을 확인할 수 있었다. 또한 convex comer에서의 원자 이동으로 인해 corner 영역에서는 (1111) 면의 step 들이 존재하게 되고 원자 이동에 의해 산화막 측벽에 이르러 이동된 원자의 적층이 일어나며, 이는 열처리시 표면 손상 회복이 원자이동에 의함을 나타낸다. 이러한 적층은 표면 상태가 깨끗할수록 정합성을 띄어 기판과 일치하는 에피 특성을 나타내고 열처리 온도가 높을수록 표면 세정 효과가 커져 식각손상 회복효과가 커지며, 이를 이용하여 이후의 산화막 성장시 균일한 두께를 코너영역에서 얻을 수 있었다
오늘날 화석연료의 다량 사용에 의한 환경오염이 지구온난화를 가속시키고 기상이변을 일으키며 지구생태계에 심각한 영향을 미치고 있다. 수소는 이러한 환경문제를 근본적으로 해결해 줄 지속 가능한 그린에너지로 생각되고 있다. 본 연구는 결합구조가 다른 메탄올 및 에탄올의 개질을 통한 수소발생을 위해 실린더형 배리어 방전형의 반응기를 제작하였다. 반응기에 인가되는 고전압의 크기, 메탄올 및 에탄올 농도 및 캐리어 가스(N2) 유량 등의 변화에 따른 반응기의 방전특성과 수소발생 특성을 측정하고 화학구조에 따른 수소발생 영향을 분석하였다. 수소발생은 인가전압의 증가에 따라 선형적으로 증가하였고 메탄올의 경우가 많았다. 이는 메탄올과 에탄올의 결합구조와 관련이 있는 것으로 생각된다. 수소발생 에너지효율은 에탄올의 경우 인가전압이 증가하여 방전전력이 증가할수록 전체적으로 감소하지만 메탄올의 경우 전압 22[kV](peak-to-peak)를 인가한 경우 가장 에너지 효율이 높게 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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