• 열처리공학회지
• /
• 제33권2호
• /
• pp.57-64
• /
• 2020

In the present study, we investigated whether the surface oxidation of C-bearing TWIP steel ℃curs in the air during specimen delivery from an annealing furnace to a water bath and how the microstructure and tensile properties are influenced by surface oxidation. A cold-rolled Fe-18Mn-0.6 (wt%) steel was exposed in the air for 5 s after annealing at various temperatures (750℃, 850℃ and 1000℃) for 10 min in a vacuum, and then water-quenched. For comparison, another specimen, which had been quartz-sealed in a vacuum, was annealed at 1000℃ for 10 min and immediately water-quenched without exposure to air. The 750℃ and 850℃-annealed specimens and the quartz-sealed specimen showed a γ-austenite single phase in the entire specimen due to negligible surface oxidation. However, the 1000℃-annealed specimen exhibited a dual-phase microstructure consisting of ε-martensite and γ-austenite at the sub-surface due to decarburization. Whereas the specimens without decarburization revealed high elongations of 70-80%, the decarburized specimen exhibited a low elongation of ~40%, indicating premature failure due to cracking inside the decarburized layer with ε-martensite and γ-austenite.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
• /
• pp.213-213
• /
• 2000

Direct laser vaporization of transition-metal(Co, Ni)/graphite composite pellet produced single wall carbon naotubes(SWNT) in the condensing vapor in a heated flow cylinder-type tube furnace, Transition metal/graphite composite pellet target was made by mixing graphite, Co, and Ni in 98:1:1 atomic weight ratios, pressing the mixed powder, and curing it. The target was placed in a tube furnace maintained at 1200$^{\circ}C$ and Ar inert collision gas continuously flowed into the tube. The 2nd harmonic, 532nm wavelength light from Nd-YAG laser was used to vaporize the tube. The carbon nanotubes produced by the laser vaporization were accumulated on quartz tube wall. The raw carbon nanotube materials were purified with surfactants(Triton X-100) in a ultrasonicator. These carbon nanotubes were analyzed using SEM, XRD, and Raman spectroscopic method. The carbon nanotube growth on the Ni-patterned Si substrate was investigated by the CVD process. Transition-metal, Ni and CH4 gas were used as a catalyst and a reactant gas, respectively. The structure and the phonon frequencies of the carbon nanotubes formed on the patterned Si substrate were measured by SEM and Raman spectrometer.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.357-357
• /
• 2012

The doping process of the solar cell has been used by furnace or laser. But these equipment are so expensive as well as those need high maintenance costs and production costs. The atmospheric pressure plasma doping process can enable to the cost reduction. Moreover the atmospheric pressure plasma can do the selective doping, this means is that the atmospheric pressure plasma regulates the junction depth and doping concentration. In this study, we analysis the atmospheric pressure plasma doping compared to the conventional furnace doping. the single crystal silicon wafer doped with dopant forms a P-N junction by using the atmospheric pressure plasma. We use a P type wafer and it is doped by controlling the plasma process time and concentration of dopant and plasma intensity. We measure the wafer's doping concentration and depth by using Secondary Ion Mass Spectrometry (SIMS), and we use the Hall measurement because of investigating the carrier concentration and sheet resistance. We also analysis the composed element of the surface structure by using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and we confirm the structure of the doped section by using Scanning electron microscope (SEM), we also generally grasp the carrier life time through using microwave detected photoconductive decay (u-PCD). As the result of experiment, we confirm that the electrical character of the atmospheric pressure plasma doping is similar with the electrical character of the conventional furnace doping.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.208.1-208.1
• /
• 2015

최근, 차세대 투명 디스플레이 구동소자로서 산화물 반도체를 이용한 Transparent Amorphous Oxide Semiconductor (TAOS) 기술이 큰 주목을 받고 있다. 산화물 반도체는 기존의 a-Si에 비해 우수한 전기적인 특성과 낮은 구동전압 그리고 넓은 밴드 갭으로 인한 투명성의 장점들이 있다. 그리고 낮은 공정 온도에서도 제작이 가능하기 때문에 유리나 플라스틱과 같은 다양한 기판에서도 박막 증착이 가능하다. 하지만 기존의 furnace를 이용한 열처리 방식은 낮은 온도에서 우수한 전기적인 특성을 내기 어려우며, 공정 시간이 길어지는 단점들이 있다. 따라서 본 연구에서는 산화물 반도체중 In-Ga-Zn-O (IGZO)와 In-Sn-O(ITO)를 각각 채널 층과 게이트 전극으로 이용하였다. 또한 마이크로웨이브 열처리 기술을 이용하여 기존의 열처리 방식에 비해 에너지 전달 효율이 높고 짧은 시간동안 저온 공정이 가능하며 우수한 전기적인 특성을 가지는 투명 박막 트랜지스터를 구현 하였다. 본 실험은 glass 기판위에서 진행되었으며, RF sputter를 이용하여 ITO를 150 nm 증착한 후, photo-lithography 공정을 통하여 하부 게이트 전극을 형성하였다. 이후에 RF sputter를 이용하여 SiO2 와 IGZO 를 각각 300, 50 nm 증착하였고, patterning 과정을 통하여 채널 영역을 형성하였다. 또한 소자의 전기적인 특성 향상을 위해 마이크로웨이브 열처리를 1000 Watt로 2 분간 진행 하였고, 비교를 위하여 기존 방식인 furnace 를 이용하여 N2 분위기에서 $400^{\circ}C$로 30분간 진행한 소자도 병행하였다. 그 결과 마이크로웨이브를 통해 열처리한 소자는 공정 온도가 $100^{\circ}C$ 이하로 낮기 때문에 glass 기판에 영향을 주지 않고 기존 furnace 열처리 한 소자보다 전체적으로 전기적인 특성이 우수한 것을 확인 하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.211.1-211.1
• /
• 2015

최근 용액 공정을 이용한 산화물 반도체에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 넓은 밴드갭을 가지고 있는 산화물 반도체는 높은 투과율을 가지고 있어 투명 디스플레이에 적용이 가능하다. 기존의 박막 진공증착 방법은 진공상태를 유지하기 위한 장비의 가격이 비싸며, 대면적의 어려움, 높은 생산단가 등으로 생산율이 높지 않다. 하지만 용액 공정을 이용하면 대기압에서 증착이 가능하고 대면적화가 가능하다. 그리고 각각의 조성비를 조절하는 것이 가능하다. 이러한 장점에도 불구하고, 소자의 신뢰성이나 저온공정은 중요한 이슈이다. Instability는 threshold voltage (Vth)의 shift 및 on/off switching의 신뢰성과 관련된 parameter이다. 용액은 소자의 전기적 특성을 열화 시키는 수분 과 탄소계열의 불순물을 다량 포함 하고 있어 고품질의 박막을 형성하기 위해서는 고온의 열처리가 필요하다. 기존의 열처리는 고온에서 장시간 이루어지기 때문에 유리나 플라스틱, 종이 기판의 소자에서는 불가능하지만 $100^{\circ}C$ 이하의 저온 공정인 microwave를 이용하면 유리, 플라스틱, 종이 기판에서도 적용이 가능하다. 본 연구에서는 산화물 반도체 중에서 InGaZnO (IGZO)를 용액 공정으로 제작한 juctionless thin-film transistor를 제작하여 기존의 열처리를 이용하여 처리한 소자와 microwave를 이용해서 열처리한 소자의 전기적 특성을 한 달 동안 관찰 하였다. 또한 In:Zn의 비율을 고정한 후 Ga의 비율을 달리하여 특성을 비교하였다. 먼저 p-type bulk silicon 위에 SiO2 산화막이 100 nm 증착된 기판에 RCA 클리닝을 진행 하였고, solution InGaZnO 용액을 spin coating 방식으로 증착하였다. Coating 후에, solvent와 수분을 제거하기 위해서 $180^{\circ}C$에서 10분 동안 baking공정을 하였다. 이후 furnace열처리와 microwave열처리를 비교하기 위해 post-deposition-annealing (PDA)으로 furnace N2 분위기에서 $600^{\circ}C$에서 30분, microwave를 1800 W로 2분 동안 각각의 샘플에 진행하였다. 또한, HP 4156B semiconductor parameter analyzer를 이용하여 제작된 TFT의 transfer curve를 측정하였다. 그 결과, microwave 열처리한 소자의 경우 기존의 furnace 열처리 소자와 비교하여 높은 mobility, 낮은 hysteresis 값을 나타내었으며, 1달간 소자의 특성을 관찰하였을 때 microwave 열처리한 소자의 경우 전기적 특성이 거의 변하지 않는 것을 확인하였다. 따라서 향후 용액공정, 저온공정을 요구하는 소자 공정에 있어 열처리방법으로 microwave를 이용한 활용이 기대된다.

• 한국진공학회지
• /
• 제6권4호
• /
• pp.326-336
• /
• 1997

트랜지스터의 소오스/드레인 접합 특성에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 이온 주입 시 발생한 실리콘 내에 발생한 결합이라는 사실에 착안하여, 기존 소오스/드레인 접합 형성 공정과 다른 새로운 방식을 도입하여 이온 주입에 의해 생긴 결함의 제어를 통해 고품질 초 저접합 $p^+$-n접합을 형성하였다. 기존의 $p^+$소오스/드레인 접합 형성 공정은 $^{49}BF_2^+$ 이온 주입 후 층간 절연막들인 TEOS(Tetra-Ethyl-Ortho-Silicate)막과 BPSG(Boro-Phospho-Silicate-Glass)막을 증착 후 BPSG막 평탄화를 위한 furnace annealing 공정으로 진행된다. 본 연구에서는 이러한 기존 공정과는 달리 층간 절연막 증착 전 저온 RTA첨가 방법, $^{49}BF_2^+$와 $^{11}B^+$ 을 혼합하여 이온 주입하는 방법, 그리고 이온 주입 후 잔류 산화막을 제거하고 MTO(Medium temperature CVD oxide)를 증착하는 방법을 제시하 였으며, 각각의 방법은 모두 이온 주입에 의한 실리콘 내 결합 농도를 줄여 기존의 방법보 다 더 우수한 양질의 초 저접합을 형성할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제58권4호
• /
• pp.581-587
• /
• 2020

본 연구에서는 기존의 2,3-Butanediol (2,3-BDO) 탈수 반응시스템의 문제점을 해결하기 위해 새로운 반응 시스템이 제안되었다. 대기압 근처에서 2,3-BDO 반응물을 반응온도 360 ℃ 까지 올리기 위해서, 상용공정에서 일반적으로 사용되는 용광로를 사용하게 되면 반응 시스템이 적절히 작동할 수 없다는 것이 확인되었다. 그것은 2,3-BDO 올리고머로 고려되는 물질 때문이다. 그것은 용광로 튜브 안의 막힘, 폭발과 같은 안전 문제 뿐 아니라 반응 시스템의 유지보수의 어려운 문제점을 일으킬 수 있다. 그러한 문제점을 해결하기 위한 방법은 용광로를 대신해 감압운전 하에서 고압스팀을 사용하는 열교환기를 사용해서 반응물의 온도를 낮추고 반응 온도를 낮추는 것이다. 반응 속도론을 사용하여, 반응기의 성능이 감압운전과 더 낮은 온도, 330 ℃에서 크게 다르지 않다는 것을 보였다. 이 결과는 왜 새로운 반응 시스템이 제안되었는지를 설명한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.347.1-347.1
• /
• 2014

최근, 박막 트랜지스터는 빠른 동작 속도, 낮은 공정비용 그리고 저온공정 등의 특성을 필요로 하고 있다. 그 중 indium-zinc oxide (InZnO)는 높은 전기적 특성, 높은 광 투과도 그리고 우수한 안정성 때문에 기존의 반도체를 대체할 수 있을 것으로 기대된다. InZnO의 경우 indium과 zinc의 조성비에 따라 특성 변화의 차이가 크기 때문에 다양한 조성비에 대한 연구가 보고되고 있는데, 기존의 InZnO 박막을 증착하는 방법의 경우에 조성비의 변화 과정에 많은 공정상의 어려움이 있다. 이 같은 문제점 때문에 조성비의 변화를 용이하게 할 수 있는 용액공정을 이용한 연구가 진행되고 있다. 또한 용액공정은 높은 균일성, 공정 시간 및 비용 감소 그리고 대면적화가 가능한 장점을 가지고 있다. 한편, 용액공정을 기반으로 한 InZnO의 경우에 용액 상태에서 고체 상태의 순수한 금속 산화물 상태로 바꾸기 위해 post-treatment 가 필요하다. 일반적으로 furnace 열처리 방법을 사용하는데, 이 경우 낮은 열효율 및 고비용 등의 문제점을 가지고 있다. 특히 glass 또는 flexible 기판의 경우 열처리 온도에 대한 제약이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로 최근에 microwave irradiation를 이용한 저온 post-treatment 방법이 보고되고 있다. Microwave irradiation는 짧은 공정시간 및 열 균일성 등의 장점이 있다. 따라서 본 연구에서는 다양한 indium과 zinc의 조성비를 갖는 용액을 제작한 후 spin coating을 이용하여 증착한 InZnO 기반의 박막 트랜지스터를 제작하였다. Furnace와 microwave 방식으로 post-treatment 하여 비교 평가한 결과 microwave irradiation 한 경우 furnace 열처리 한 경우 보다 더 안정된 동작 전압을 가지는 것으로 나타났다. 따라서 저온공정이 가능한 microwave irradiation 방법으로 post-treatment 한다면 차세대 산화물 반도체로서의 적용이 가능할 것으로 기대된다.

• Journal of Korean Vacuum Science & Technology
• /
• 제4권2호
• /
• pp.50-54
• /
• 2000

We studied the synthesis of S $i_{1-x}$ Cx (x=0.016) epitaxial layer using ion implantation and solid phase epitaxy (SPE). The activation energy Ea was obtained for the loss of substitutional carbon using fourier transform-infrared spectroscopy (FTIR) and high-resolution x-ray diffraction (HR-XRD). In FTIR analysis, the integrated peak intensity was used to quantify the loss of carbon atoms from substitutional to interstitial sites during annealing. The substitutional carbon contents in S $i_{0.984}$ $C_{0.016}$ were also measured using HR-XRD. By dynamic simulations of x-ray rocking curves, the fraction of substitutional carbon was obtained. The effects of annealing temperature and time were also studied by comparing vacuum furnace annealing with rapid thermal annealing (RTA))))))

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
• /
• 한국건축시공학회 2016년도 춘계 학술논문 발표대회
• /
• pp.134-135
• /
• 2016

This study aims to compare relative moisture content and gravity moisture content in calculating the rational percentage of moisture content. High-strength concrete, which is made of blast-furnace slag and silica fume, was used as the compound for this study, and the specimens were made into a saturated condition through the vacuum suction. According to the results of this study, all specimens were completely dried when they were under the temperature of 105℃ for more than 31 days. They were fully saturated after 72 hours through vacuum suction. In addition, relative moisture content responded more sensitively to moisture content than gravity moisture content did, so it can be concluded that relative moisture content is better in calculating the rational percentage of moisture content.