• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.193.1-193.1
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• 2016

본 연구에서 개발된 새로운 유형의 마이크로파 대기압 플라즈마 공진기는 전송선로 이론을 기반으로 하여 임피던스 값을 $50{\varphi}$으로 설계함으로써 장비 자체에 구조적인 매칭이 이루어지도록 구성하였다. 안정적인 마이크로파 대기압 플라즈마 발생을 위해 컴퓨터 시뮬레이션(HFSS, High Frequency Structural Simulator)을 이용하여 공진기의 반사계수, 공명주파수, 급전점 그리고 전기장을 계산하였다. 전송선로의 이론에서 구한 급전점과 실제 제작한 마이크로파 대기압 플라즈마 공진기의 급전점 값이 큰 차이가 없음을 확인하였다. 이를 바탕으로 제작한 공진기는 급전점 5.6 mm에서 공명주파수는 0.89 GHz, 반사계수는 -37.5 dB임을 측정하였고 신호가 입사되는 정도는 90 % 이상인 것을 확인하였다. 공진기에서 발생된 플라즈마는 6 W의 정도의 저 전력으로 발생되었으며 기체유량과 인가전력에 따른 플라즈마의 기체온도를 측정하고 광 방출 특성을 고찰하였다. 실제 제작한 마이크로파 대기압 플라즈마 발생장치는 생의학적 응용을 포함한 여러 넓은 분야에서 활용될 전망이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.317-317
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• 2010

ZnO나노와이어는 높은 투과도, 화학 및 열적 안정성을 가지며, 유기태양전지에 적용하였을 때 Active Layer의 표면적 증가, 전자의 수집 및 전달에 용이한 장점가지고 있어 하이브리드 유기 태양전지에 적용되고 있다. ZnO나노와이어와 P3HT/PCBM을 사용한 하이브리드 유기태양전지는 Active Layer의 열처리 온도를 변화시켜 ITO/AZO/ZnO wire/PCBM:P3HT/PEDOT:PSS/Ag구조로 제작되었다. ZnO나노와이어는 AZO를 Seed로 사용하고 Znc nitrate hydrate와 hexamethylenetetramine을 혼합하여 수열합성법으로 성장 후, P3HT:PCBM, PEDOT:PSS을 Spin Coating법으로 형성하였다. UV-vis와 Solar simulator를 통하여 Active Layer의 열처리 온도에 따른 태양전지의 특성을 분석하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.175-175
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• 2013

염료감응형 태양전지(Dye Sensitized Solar Cells; DSSC)에서 투명전극(Transparent Conducting Oxide; TCO)으로 사용되는 ITO, FTO의 경우 자원의 희소성과 고온에 취약하며 취성과 같은 단점 등이 있다. Graphene은 단원자층의 얇은 물질로써 우수한 전도도와 투과도, 고강도와 고탄성의 특성들을 가진다. 이러한 특성들을 가지는 Graphene을 기존의 투명전극을 대체하여 DSSC의 작업전극에 적용 하였다. 본 실험에서 사용된 그래핀 시트는 근적외선을 source로 하는 RTA (Rapid Thermal Annealing)장비에 탄화수소 기반의 gas를 주입하여 Ni위에 성장시켰으며, 습식방법인 용액Etching 방식을 사용하여 유리판 위에 전사시켰다. 전사된 Graphene 투명전극의 전기적 특성과 광학적 특성을 평가하기 위해 4 point probe, FT-IR, 마이크로 Raman분광법, 광학현미경 및 투과도를 측정하여 평가 하였다. 전사된 Graphene 투명전극을 염료감응형 태양전지 작업전극에 적용하여, DSSC소자를 제작하고, Solar Simulator로 광전변환효율 및 EIS(Electrochemical Impedance Spectroscopy)를 측정하여 기존의 FTO로 만든 DSSC와 비교하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.315.2-315.2
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• 2013

본 논문에서는 반사방지 VF2-TrFE 박막을 이용한 MIS Solar cell을 제작하여 전기적, 구조적 특성을 평가하였다. ALD법을 이용하여 고유전율의 화학적 안정성이 우수한 산화알루미늄을 절연층으로 한 Al/Al2O3/Si(100)을 제작하였으며 cell의 효율을 향상시키기 위해 spin coating법을 이용하여 VF2-TrFE 반사방지막을 증착시켰다. 제작된 반사방지 VF2-TrFE 박막 MIS solar cell은 MIS 커패시터의 전류밀도-전계 특성, 커패시턴스-전압 특성과 반사방지막 열처리 조건에 따른 태양전지 효율을 Solar simulator 및 Quantum Efficiency system으로 측정하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.306-306
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• 2013

p-type Si(100)기판위에 Al2O3 박막을 증착하고 Si/SiO2 박막을 연속 증착하여 태양전지를 제작하였다. Si/SiO2 박막을 연속으로 증착하면 양자 구속이 일어나고 이로 인한 유효밴드 갭이 증가하게 되고, tunnel effect와 계면에서의 passivation 효과를 기대할 수 있다. 이런 효과들을 이용하여 고효율 태양전지를 기대 할 수 있다. 본 연구에서는 Remote Plasma Atomic Layer Deposition(RPALD)를 이용하여 Al2O3를 증착하였고 RF-Magnetron Sputter와 e-beam Evaporator 장비를 이용하여 Si/SiO2을 증착하였다. 전극으로는 Ti/Ag와 Al을 이용하였다. Solar simulator 장비를 이용하여 cell의 전기적 특성 평가를 평가하였고(Fig. 1) QE 측정장비를 통해 파장대의 따른 광학적 측정을 하였다(Fig. 2). ellipsometer 장비와 ${\alpha}$-step 장비로 박막과 전극의 두께를 측정하였고 4-point prove 장비를 이용하여 면저항, 저항율을 측정 평가하였다. 또한 I-V, C-V 측정 결과 터널링 현상이 일어나는 것을 확인 하였으며, Si/SiO2 다중 박막을 연속 증착 할수록 cell 효율이 더 좋게 나온다는 것을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.200-200
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• 2011

Although the cut-off probe, a precise measurement method for the electron density, is widely used in the industry, the physics on the wave spectrum of the cut-off is not understood yet, only cut-off point frequency containing the information of electron density has been analyzed well. This paper analyzes the microwave frequency spectrum of the cut-off probe to see the physics behind using both microwave field simulation (CST Microwave Studio) and simplified circuit simulation. The result shows that the circuit model well reproduces the cut-off wave spectrum especially in the low frequency regime where the wavelength of the driving frequency is larger than the characteristic length and reveals the physics of transmission characteristics with frequency as resonances between vacuum, plasma and sheath. Furthermore, by controlling the time domain in solver of the microwave simulator, the cut-off like transmission peaks above the cut-off frequency which has been believed as cavity effect is verified as chamber geometry effect. The result of this paper can be used as the basis for the improvement of cut-off probe.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.225-225
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• 2010

In this study, the optimum structure of a magnetic thin film inductor was designed for application of DC-DC converters. The $Ni_{81}Fe_{19}$ (at%) alloy was selected as a high-frequency($\geq$ MHz) magnetic thin film core material and deposited on various substrates (bare Si, $SiO_2$ coated Si) using a high vacuum RF magnetron sputtering system. As-deposited NiFe thin films show similar magnetic properties compared to bulk NiFe alloys, indicating that they have a good film quality. The optimum design of solenoid-type magnetic thin film inductors was performed utilizing a Maxwell computer simulator (Ansoft HFSS V7.0 for PC) and parameters obtained from the magnetic properties of magnetic core materials selected. The high-frequency characteristics of the inductance(L) and quality factor(Q) obtained for the designed inductors through simulation agreed well with those obtained by theoretical calculations, confirming that the simulated result is realistic. The optimum structure of high-performance ($Q{\geq}60$, $L\;=\;1{\mu}H$, efficiency${\geq}90%$), high-frequency (${\geq}5MHz$), and solenoid-type magnetic thin film inductors was designed successfully.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.61.1-61.1
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• 2015

Nanoscale semiconductor plasma processing has become one of the most challenging issues due to the limits of physicochemical fabrication routes with its inherent complexity. The mission of future and emerging plasma processing for development of next generation semiconductor processing is to achieve the ideal nanostructures without abnormal profiles and damages, such as 3D NAND cell array with ultra-high aspect ratio, cylinder capacitors, shallow trench isolation, and 3D logic devices. In spite of significant contributions of research frontiers, these processes are still unveiled due to their inherent complexity of physicochemical behaviors, and gaps in academic research prevent their predictable simulation. To overcome these issues, a Korean plasma consortium began in 2009 with the principal aim to develop a realistic and ultrafast 3D topography simulator of semiconductor plasma processing coupled with zero-D bulk plasma models. In this work, aspects of this computational tool are introduced. The simulator was composed of a multiple 3D level-set based moving algorithm, zero-D bulk plasma module including pulsed plasma processing, a 3D ballistic transport module, and a surface reaction module. The main rate coefficients in bulk and surface reaction models were extracted by molecular simulations or fitting experimental data from several diagnostic tools in an inductively coupled fluorocarbon plasma system. Furthermore, it is well known that realistic ballistic transport is a simulation bottleneck due to the brute-force computation required. In this work, effective parallel computing using graphics processing units was applied to improve the computational performance drastically, so that computer-aided design of these processes is possible due to drastically reduced computational time. Finally, it is demonstrated that 3D feature profile simulations coupled with bulk plasma models can lead to better understanding of abnormal behaviors, such as necking, bowing, etch stops and twisting during high aspect ratio contact hole etch.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2004년도 제29회 KOSCI SYMPOSIUM 논문집
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• pp.231-237
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• 2004

Vacuum carburizing continues to gain acceptance as an alternative to atmosphere carburizing particularly in the car industry. The advantages of low-pressure carburization over atmospheric gas carburization is not only the creation of a surface entirely free of oxide and the environmentally friendly nature of these methods but also an improvement in deformation behaviour achieved by combining carburization with gas quenching, a reduction in batch times by increasing the carburization temperature, low gas and energy consumption and the prevention of soot to a large extent. In present study, an improved vacuum carburizing method is provided which is effective to deposit carbon in the surface of materials and to reduce cycle time. Also LPC process simulator was made to optimize to process controls parameters such as pulse/pause cycles of pressure pattern, temperature, carburizing time, diffusion time. The carburizing process was simulated by a diffusion calculation program, where as the model parameters are proposed with help the experimental results and allows the control of the carburizing process with good accordance to the practical results. Thus it can be concluded that LPC process control method based on the theoretical simulation and experimental datas appears to provide a reasonable tool for prototype LPC system.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.453.2-453.2
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• 2014

그래핀을 수직으로 성장한 형태인 탄소나노월(Carbon nanowall; CNW)은 탄소를 바탕으로 하는 다른 나노물질에 비해 표면적이 상당히 넓은 물질로 전극에 활용하여 소자 성능향상을 기대 할 수 있다. 또한 탄소를 기반으로 하는 나노 구조물중에서 가장 높은 표면밀도를 가진다. CNW를 차세대 염료감응형 태양전지(Dye sensitised solar cells; DSSC)의 상대전극으로 사용한다면 기존대비 광변환 효율을 향상시킬 수 있어 새로운 상대전극으로 활용 가능하다. 또한 CNW는 다른 촉매 없이 직접성장이 가능함으로 불순물 제거공정이 필요하지 않고, 공정시간이 짧아 대량생산에 용의하다. 본 연구에서는 마이크로웨이브 PECVD 장비를 사용하고 메탄(CH4)을 반응가스로 사용하여 CNW 하부전극을 제조하였다. CNW 하부전극의 광 변환효율을 관찰하기위해서 합성시간을 변화를 주었다. 제조된 DSSC의 광 변환 효율을 측정하기 위해 Solar simulator 장비를 사용하여 제작된 cells의 효율을 측정하였다.