• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.211-212
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• 2010

GaN 기반의 상부발광형 LED는 동작되는 동안 생기는 전기적 단락, 그리고 칩 위의 p-형 전극과 n-형 전극 사이에 생기는 누설전류 및 신뢰성 확보를 위하여 칩 표면에 passivation 층을 형성하게 된다. SiO2, Si3N4와 같은 passivation layers는 일반적으로 PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)공정을 이용한다, 하지만 이는 공정 특성상 plasma로 인한 damage가 유발되기 때문에 표면 누설 전류가 증가 한다. 이로 인해 forward voltage와 reverse leakage current의 특성이 저하된다. 본 실험에서는 원자층 단위의 박막 증착으로 인해 PECVD보다 단차 피복성이 매우 우수한 PEALD(Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition)공정을 이용하여 Al2O3 passivation layer를 증착한 후, 표면 누설전류와 빛의 출력 특성에 대해서 조사해 보았다. PSS (patterned sapphire substrate) 위에 성장된 LED 에피구조를 사용하였고, TCP(Trancformer Copled Plasma)장비를 사용하여 에칭 공정을 진행하였다. 이때 투명전극을 증착하기 위해 e-beam evaporator를 사용하여 Ni/Au를 각각 $50\;{\AA}$씩 증착한 후 오믹 특성을 향상시키기 위하여 $500^{\circ}C$에서 열처리를 해주었다. 그리고 Ti/Au($300/4000{\AA}$) 메탈을 사용하여 p-전극과 n-전극을 형성하였다. Passivation을 하지 않은 경우에는 reverse leakage current가 -5V 에서 $-1.9{\times}10-8$ A 로 측정되었고, SiO2와 Si3N4을 passivation으로 이용한 경우에는 각각 $8.7{\times}10-9$과 $-2.2{\times}10-9$로 측정되었다. Fig. 1 에서 보면 알 수 있듯이 5 nm의 Al2O3 film을 passivation layer로 이용할 경우 passivation을 하지 않은 경우를 제외한 다른 passivation 경우보다 reverse leakage current가 약 2 order ($-3.46{\times}10-11$ A) 정도 낮게 측정되었다. 그 이유는 CVD 공정보다 짧은 ALD의 공정시간과 더 낮은 RF Power로 인해 plasma damage를 덜 입게 되어 나타난 것으로 생각된다. Fig. 2 에서는 Al2O3로 passivation을 한 소자의 forward voltage가 SiO2와 Si3N4로 passivation을 한 소자보다 각각 0.07 V와 0.25 V씩 낮아지는 것을 확인할 수 있었다. 또한 Fig. 3 에서는 Al2O3로 passivation을 한 소자의 output power가 SiO2와 Si3N4로 passivation을 한 소자보다 각각 2.7%와 24.6%씩 증가한 것을 볼 수 있다. Output power가 증가된 원인으로는 향상된 forward voltage 및 reverse에서의 leakage 특성과 공기보다 높은 Al2O3의 굴절률이 광출력 효율을 증가시켰기 때문인 것으로 판단된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.53-55
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• 2008

복합층에서 나타나는 투과형 펄스와전류(Pulsed Eddy Current; PEC) 탐상신호를 수치해석 방법을 사용하여 예측하고 분석하였다. 공기층이 없는 복합층에서 Ti-6Al-4V의 두께가 변하는 경우에는 Lift-off를 변화시켰을 때 나타나는 펄스와전류 신호특성과 LOI(Lift-off Intersection)가 형성되는 것을 관찰할 수 있었고, Aluminum의 두께가 변하는 경우에는 Aluminum만의 두께변화 시 발생하던 신호특성이 났다. 공기층이 있는 복합층에서는 Lift-off를 변화시켰을 때 나타나는 신호특성과 LOI가 형성되었고, 공기층이 증가하면 피크 값이 감소하는 것을 볼 수 있었다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2002년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.207-210
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• 2002

Metal matrix composites(MMCs) are increasingly attractive for high technology components such as aerospace applications and transportations due to their high strength, stiffness, and toughness. Many processes for fabricating MMCs have been developed, and relatively simple Foil-Fiber-Foil method is usually employed in solid state consolidation processes. During the consolidation processes at high temperature, densification occurs by the inelastic flow of the matrix materials, and the process is coupled with the conditions of pressure, temperature and volume fraction of fiber and matrix materials. This is particularly important in titanium matrix composites, and thus a generic model based on micro-mechanical approaches enabling the evolution of density over time to be predicted has been developed. The mode developed is then implemented into FEM so that practical process simulation has been carried out. Further the experimental investigation of the consolidation behavior of SiC/Ti-6Al-4V composites using vacuum hot pressing has been performed, and the results obtained are compared with the model predictions.

• 한국정밀공학회지
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• 제22권8호
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• pp.84-91
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• 2005

The role of microstructure is quite significant in fretting of Ti-6Al-4V since its material properties depend strongly on crystallographic texture. In this study, we adopt crystal plasticity theory with a 2-D planar triple slip idealization to account fur microstructure effects such as grain orientation distribution, grain geometry, as well as $\alpha$ colony size. Crystal plasticity simulations suggest strong implications of microstructure effects at fretting contacts.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.127-131
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• 2006

Existing orthopedic implants such as pedicle screw and spinal cage were designed to fix the spinal structure. But, nowadays, physicians want to rehabilitate there original functions. To achieve this request, we studied micro-movable structure for interspinous. As a first step, we designed interspinous structure by 3D CAD to join each spinous processes. Next, we simulate it with various factors such as the thickness of micro-movement structure and the design of clip. At last, we performed static compressive test to satisfy the failure load of 339N and dynamic endurance test of 1.2M cycle. As a result, we developed interspinous implant and did several surgery to evaluated its satisfaction.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.69-69
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• 2011

다이아몬드는 절연 물질이지만, 합성 다이아몬드를 생성할 때 결정 내에 도핑(doping) 과정을 통해 불순물을 혼입함으로써 반도체 성질을 가지게 된다. 본 연구에서는 마이크로웨이브 CVD 장치를 이용하여 다이아몬드 박막의 생성 조건을 최적화하고 여기에 다이아몬드 박막 생성시 디보란(Diborane, B2H6)을 주입하여 전기적 특성을 갖는 보론-도핑 된 다이아몬드 박막을 생성하였다. 실험 조건으로는 방전전력 1.4 Kw, 진공압력 40 Torr의 상태에서 디보란의 주입량을 각각 다르게 하여 실험을 진행하였다. 이 때 사용된 기판으로는 전기적 특성이 서로 다른 사파이어($Al_2O_3$), Si, Ti 기판을 사용하여 박막과 기판과의 연관성도 조사하였다. 각각의 보론-도핑 농도와 기판에 따른 다이아몬드 결정구조를 Micro Raman, SEM으로 분석하였고, 다이아몬드 박막의 I-V특성을 통해 다이아몬드의 전기적 특성을 조사하였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제8권3호
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• pp.51-55
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• 2005

In this paper, a near net shape technology using superplasticity and diffusion bonding characteristics was presented for application to various components of aircraft and missiles. Due to these special characteristics of some aerospace alloys, it is possible to produce complex components to shape very near final dimension with enhanced design freedom, reduced material usage, and overall saving of weight and cost. The high pressure vessel for a space launcher was fabricated with Ti-6Al-4V alloy by superplastic forming and diffusion bonding process and the failure characteristics are compared with conventionally fabricated vessel spin formed and TIG welded. The structural integrity of the superplastic forming and diffusion bonding process was successfully demonstrated.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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• pp.799-803
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• 2008

The possibility of manufacturing titanium hollow cylinder tank for ramjet engine was demonstrated with superplastic forming of subscale article. An innovative manufacturing method to produce complex configuration from titanium multi-sheets by low hydrostatic pressure was presented. Finite element analysis on superplastic blow forming process has been carried out in order to improve the forming process when manufacturing subscale hollow cylinder structure using Ti-6Al-4V multi-sheets. The simulation focused on the reduction of forming time and obtaining finally required shape throughout investigating the deformation mode of sheet according to the forming conditions and die geometry. From pre-sized titanium sheets, near net shape of hollow cylinder tank is obtained by superplastic blow forming conducted using gas pressure of 15bar at 1148K. The result shows that the manufacturing method with superplastic forming of multi-sheets of titanium alloy has been successful for near net shape forming of subscale hollow cylinder tank of ramjet engine.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제8권1호
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• pp.31-51
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• 2021

Selective laser melting (SLM), one of the most widely used powder bed fusion (PBF) additive manufacturing (AM) technology, enables the fabrication of customized metallic parts with complex geometry by layer-by-layer fashion. However, SLM inherently poses several problems such as the discontinuities in the molten track and the steep temperature gradient resulting in a high degree of residual stress. To avoid such defects, thisstudy proposes a temperature thread multiscale model of SLM for the evaluation of the process at different scales. In microscale melt pool analysis, the laser beam parameters were evaluated based on the predicted melt pool morphology to check for lack-of-fusion or keyhole defects. The analysis results at microscale were then used to build an equivalent body heat flux model to obtain the residual stress distribution and the part distortions at the macroscale (part level). To identify the source of uneven heat dissipation, a liquid lifetime contour at macroscale was investigated. The predicted distortion was also experimentally validated showing a good agreement with the experimental measurement.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.69-69
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• 2000

(Ba, Sr)TiO3 (BST)[1-3] 박막은 유전상수가 크고 고주파에서도 유전특성 저하가 적기 때문에 ULSI DRAM(Dynamic Random Access Memory)에 응용 가능한 물질로 최근 각광을 받고 있다. 하지만, 아직 BST 박막을 DRSM에 바로 적용하기 위해선 몇 가지 문제점이 있다. 그 중 누설전류 문제는 디바이스 응용시 매우 중요한 요소이다. 특히, DRAM에서 refresh time와 직접적인 관련이 있어 디바이스 내의 신뢰도 및 전력소모를 결정하는 주된 인자가 된다. 지금까지, BST 박막의 인가전업, 온도, 그리고 전극물질에 따른 누설전류 현상들이 고찰되었고, 이에 관한 많은 전도기구 모델들이 제시되었다. Schottky emission, Poole-Frenkel emission, space charge limited conduction 등이 그 대표적인 예이다. 하지만 아쉽게도 BST 박막의 정확한 누설 전류 전도 기구를 완전히 설명하는데는 아직 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 제작된 BST 커패시터 내의 기본적인 전기적 성질을 조사하고, 정확한 누설전류 기구 규명에 초점을 두고자 한다. 이를 위해 기존의 여러 기구들과 비교 분석할 것이다. 하부전극으로 사용하기 위해 스퍼터링 방법으로 p-Si(100) 기판위에 RuO2 박막을 약 120nm 증착하였다. 증착전의 chamberso의 초기압력은 5$\times$10-6 Torr이하의 압력으로 유지시켰다. Ar/O2의 비는 이전 실험에서 최적화된 9/1로 하였다. BST 박막 증착 시 5분간 pre-sputtering을 실시한 후 하부전극 기판위에 BST 박막을 증착하였다. 증착이 끝난 후 시편을 상온까지 냉각시킨 후 꺼내었다. 전기적 특성을 측정하기 상부전극으로 RuO2와 Al 박막을 각각 상온에서 100nm 증착하였다. 이때 hole mask를 이용하여 반경이 140um인 원형의 상부전극을 증착하였다. BST 박막의 증착온도가 증가하고 Ar/O2 비가 감소할수록 제작된 BST-커패시터의 전기적 성질이 우수하였다. 증착온도 $600^{\circ}C$, ASr/O2=5/5에서 증착된 막의 누설전류는 4.56$\times$10-8 A/cm2, 유전상수는 600 정도의 값을 나타내었다. 인가전압에 따른 BST 커패시터의 transition-current는 Curie-von Schweider 모델을 따랐다. BST 박막의 누설전류 전도기구는 기존의 Schottky 모델이 아니라 modified-Schottky 무델로 잘 설명되었다. Modified-Schottky 모델을 통해 BST 박막의 광학적 유전율 $\varepsilon$$\infty$=4.9, 이동도 $\mu$=0.019 cm2/V-s, 장벽 높이 $\psi$b=0.79 eV를 구하였다.