• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.178-178
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• 2016

Every display is equipped with a cover glass to protect the underneath displaying devices from mechanical and environmental impact during its use. The strengthened glass such as Gorilla glass.$^{TM}$ has been exclusively adopted as a cover glass in many displays. Conventionally, the strengthened glass has been manufactured via ion-exchange process in wet salt bath at high temperature of around $500^{\circ}C$ for hours of treatment time. During ion-exchange process, Na ions with smaller diameter are substituted with larger-diameter K ions, resulting in high compressive stress in near-surface region and making the treated glass very resistant to scratch or impact during its use. In this study, PIIID (plasma immersion ion implantation and deposition) technique was used to implant metal ions into the glass surface for strengthening. In addition, due to the plasmonic effect of the implanted metal ions, the metal-ion implanted glass samples got colored. To implant metal ions, plasma immersion ion implantation technique combined with HiPIMS method was adopted. The HiPIMS pulse voltage of up to 1.4 kV was applied to the 3" magnetron sputtering targets (Cu, Ag, Au, Al). At the same time, the sample stage with glass samples was synchronously pulse-biased via -50 kV high voltage pulse modulator. The frequency and pulse width of 100 Hz and 15 usec, respectively, were used during metal ion implantation. In addition, nitrogen ions were implanted to study the strengthening effect of gas ion implantation. The mechanical and optical properties of implanted glass samples were investigated using micro-hardness tester and UV-Vis spectrometer. The implanted ion distribution and the chemical states along depth was studied with XPS (X-ray photo-electron spectroscopy). A cross-sectional TEM study was also conducted to investigate the nature of implanted metal ions. The ion-implanted glass samples showed increased hardness of ~1.5 times at short implantation times. However, with increasing the implantation time, the surface hardness was decreased due to the accumulation of implantation damage.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.88.1-88.1
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• 2012

Silicon nanowires (SiNWs), due to their unusual quantum-confinement effects that lead to superior electrical and optical properties compared to those of the bulk silicon, have been widely researched as a potential building block in a variety of novel electronic devices. The conventional means for the synthesis of SiNWs has been the vapor-liquid-solid method using chemical vapor deposition; however, this method is time consuming, environmentally unfriendly, and do not support vertical growth. As an alternate, the electroless etching method has been proposed, which uses metal catalysts contained in aqueous hydrofluoric acids (HF) for vertically etching the bulk silicon substrate. This new method can support large-area growth in a short time, and vertically aligned SiNWs with high aspect ratio can be readily synthesized with excellent reproducibility. Nonetheless, there still are rooms for improvement such as the poor surface characteristics that lead to degradation in electrical performance, and non-uniformity of the diameter and shapes of the synthesized SiNWs. Here, we report a facile method of SiNWs synthesis having uniform sizes, diameters, and shapes, which may be other than just cylindrical shapes using a modified nanosphere lithography technique. The diameters of the polystyrene nanospheres can be adjustable through varying the time of O2 plasma treatment, which serve as a mask template for metal deposition on a silicon substrate. After the removal of the nanospheres, SiNWs having the exact same shape as the mask are synthesized using wet etching technique in a solution of HF, hydrogen peroxide, and deionized water. Different electrical and optical characteristics were obtained according to the shapes and sizes of the SiNWs, which implies that they can serve specific purposes according to their types.

• 한국진공학회지
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• 제20권1호
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• pp.63-69
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• 2011

본 연구에서는 기존 실리콘 반도체 기술 기반의 포토 및 이빔 리소그래피 공정을 통하여 유기 반도체 소자를 패터닝하였다. P3HT나 PEDOT 등의 유기 반도체는 용매에 녹기 때문에 MIMIC (micro-molding in capillaries)이나 inkjet printing 기술을 이용하여 마이크로미터 크기의 소자 제작이 가능하였으나, 펜타신은 용매에 녹지 않기 때문에 매우 복잡한 방법으로 마이크로미터 크기의 소자를 제작하여왔다. 그러나, 본 연구에서는 원자층 증착 방법으로 증착한 산화 알루미늄막을 펜타신의 보호층으로 이용하여 기존의 포토 및 이빔 리소그래피 방법으로 마이크로미터크기의 펜타신 소자를 제작하였으며 그 전기 특성을 확인하였다.

• 대한화학회지
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• 제44권6호
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• pp.592-599
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• 2000

여러 가지 온도, 조성 및 농도에서 이성분계 세라믹 복합체 TPSZ(titania partially-stabilized zirconia)의 미분말을 초음파분무열분해법에 의하여 합성하였으며, 합성공정인자가 분체특성에 미치는 영향을 검토하고, 합성된 분체의 특성을 조사하였다. 출발용액의 제조는 금속염의 농도가 0.025~0.1 M이 되도록 증류수에 용해하고, 그 조성비는 $ZrO_2$ 90~97.5 wt%에 $TiO_2$ 2.5~10 wt%가 되도록 하였다. 합성시 열분해 영역에서의 온도는 건조부가 400~550$^{\circ}C$, 반응부는 800~1100$^{\circ}C$로 하였으며, 합성된 분체는 습식으로 포집하여 110$^{\circ}C$에서 3시간 동안 건조하였다. 합성된 미분체의 특성을 Raman Spectroscopy, X-ray diffraction(XRD), Scanning Electron Microscopy(SEM), Transmission Electron Microscopy (TEM) 및 Particle Size Analyzer(PSA)로써 조사하였고, Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectroscopy(ICP-AES)로써 순도 및 조성을 분석하였다.

• Composites Research
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• 제36권5호
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• pp.377-382
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• 2023

그래핀 기반 소자의 성능을 개선하기 위해서는 그래핀과 기판 사이의 계면 상호 작용을 이해하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 유전체 기판에 놓인 단일층 그래핀의 접착에너지를 모드 I 시험을 통해 측정하였다. 메탄과 수소 가스 분위기에서 화학기상증착법(CVD)을 통해 구리 포일 위에 대면적 단일층 그래핀을 합성하였다. 합성한 그래핀을 폴리머를 이용한 습식 전사 공정을 통해 유전체 기판 위에 전사하였다. 이중외팔보 형상을 이용한 모드 I 시험을 통해 기판 위에 올려진 그래핀을 기계적으로 박리하였다. 이 때, 얻어지는 힘-변위 곡선을 분석하여 접착에너지를 평가하였는데, 산화실리콘 기판에 대해서는 1.13 ± 0.12 J/m², 질화실리콘 기판에 대해서는 2.90 ± 0.08 J/m²의 접착에너지를 나타냈다. 본 연구를 통해 유전체 기판 위에 올려진 CVD 그래핀의 계면 상호 작용력에 대해 정량적인 측정을 진행하였다.

• 청정기술
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• 제15권2호
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• pp.81-90
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• 2009

본 연구에서는 산업체에서 대체 세정제를 객관적이고 체계적으로 선정하는데 도움을 주고자 여러 가지 세정성 평가방법을 실험을 통하여 비교 평가하였다. 세정성 평가방법으로는 중량법, OSEE (optically simulated electron emission)법, 접촉각법과 FTIR, UV-VIS, HPLC와 같은 정밀분석기기를 이용한 분석법을 사용하여 flux, solder, grease 등의 오염물질에 대한 세정성 평가를 수행하였다. 그 결과 중량법은 쉽고 간단하게 세정제의 세정효율을 측정할 수 있었지만 중량측정의 한계로 정밀측정이 어려웠다. 반면에 OSEE법은 세정제의 세정성 평가를 빠르고 정밀하게 수행할 수 있었다. 접촉각 측정법은 피세정물 표면에 오염물질과 세정제에 의한 얇은 친유성 막의 형성으로 인하여 접촉각 변화에 영향을 주기 때문에 세정성 평가에 특별한 주의가 요구되었다. 중량법으로 수행하기 어려운 정밀세정성 평가의 경우 UV-VIS, FTIR, HPLC와 같은 정밀분석기기를 이용하여 피세정물에 잔류한 flux, solder, grease 등의 극미량의 오염물을 특수 용제로 추출하여 아주 작은 농도의 오염물을 정량분석할 수 있었다.

• 한국진공학회지
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• 제11권3호
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• pp.183-188
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• 2002

지금까지 주로 사용해 오던 TMA(trimethylaluminum, AI$(CH_3)_3)$와 $H_2O$를 사용하여 ALD(Atomic Layer Deposition)법으로 증착시킨 AI$(CH_3)_3)$막내의 $OH^{-}$기는 AI$(CH_3)_3)$의 우수한 물성을 악화시키는 불순물 역할을 하므로, 이를 개선하기 위하여 본 연구에서는 TMA와 오존(ozone, $O_3$)을 이용하여 AI$(CH_3)_3)$막을 증착한 후, 산화제 소스로 $H_2O$와 $O_3$을 각각 사용했을 때 그것들이 AI$(CH_3)_3)$막의 유전적 특성에 끼치는 효과에 관하여 비교 조사하였다. XPS 분석결과 $O_3$를 사용한 AI$(CH_3)_3)$막은 $H_2O$를 사용할 때와는 다르게 $OH^{-}$기가 감소됨을 관찰할 수 있었다. 화학적 안정성(chemical inertness)의 척도가 되는 wet 에칭율 또한 $O_3$를 사용한 AI$(CH_3)_3)$막의 경우가 더욱 우수하게 나타났다. TiN을 상부전극으로 한 MIS (metal-insulator-silicon) capacitor 구조로 제작된 AI$(CH_3)_3)$막의 경우 $H_2O$를 사용한 경우 보다 $O_3$를 사용한 경우에 누설전류밀도가 더 낮았고, 절연특성이 더 우수하였으며, $H_2O$보다 $O_3$를 사용했을 때 C-V 전기적이력(hystersis) 곡선의 편차(deviation)가 감소하는 것으로 보아 전기적 특성이 더 향상되었음을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.471-477
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• 2012

SCM420재질의 기어를 담금질을 실시한 후 초경호브(Hob)에 PACVD 코팅처리 후 표면경도가 높은 표면(HRC 60)을 절삭하였다. 코팅처리 없이 난삭재(難削材)로 분류되는 경도가 큰것, 경한 물질을 포함한 것, 강도가 높은 것에 공구수명과 생산성을 향상에는 한계성을 가지고 있다. 이를 개선하기 위해 초경호브에 TiCN코팅처리 전후에 대하여 Skiving 절삭으로 코팅처리 한 호브가 가공성이 좋고, 공구마멸이 적어, 공구수명이 2.5배 증가하는 결과를 얻었다. 실험은 CNC 스카이빙 호빙머신을 이용하여 습식절삭으로 절삭속도와 이송량으로 다양한 조건을 적용하여 공구마멸과 표면거칠기 데이터를 얻었다. 실험결과 조건 2에서(V=200m/min F=0.7mm/rev) Cutting speed가 절삭표면에 Feed Mark가 미세하고, 표면거칠기는 Rmax $4.7{\mu}m$(Ra $1.19{\mu}m$)의 데이터를 얻었다.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2003년도 International Meeting on Information Display
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• pp.1038-1041
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• 2003

In the paper, we investigated silicon surface microstructures formed by reactive ion etching in hollow cathode system. Wet anisotropic chemical etching technique use to form random pyramidal structure on <100> silicon wafers usually is not effective in texturing of low-cost multicrystalline silicon wafers because of random orientation nature, but High density hollow cathode plasma system illustrates high deposition rate, better film crystal structure, improved etching characteristics. The etched silicon surface is covered by columnar microstructures with diameters form 50 to 100nm and depth of about 500nm. We used $SF_{6}$ and $O_{2}$ gases in HCP dry etch process. This paper demonstrates very high plasma density of $2{\times}10^{12}$ $cm^{-3}$ at a discharge current of 20 mA. Silicon etch rate of 1.3 ${\mu}s/min$. was achieved with $SF_{6}/O_{2}$ plasma conditions of total gas pressure=50 mTorr, gas flow rate=40 sccm, and rf power=200 W. Our experimental results can be used in various display systems such as thin film growth and etching for TFT-LCDs, emitter tip formations for FEDs, and bright plasma discharge for PDP applications. In this paper we directed our study to the silicon etching properties such as high etching rate, large area uniformity, low power with the high density plasma.

• Membrane and Water Treatment
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• 제1권3호
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• pp.215-230
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• 2010

Poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene), PVDF-HFP, hollow fiber membranes were prepared by the dry/wet spinning technique using different polyethylene glycol (PEG) concentrations as non-solvent additive in the dope solution. Two different PEG concentrations (3 and 5 wt.%). The morphology and structural characteristics of the hollow fiber membranes were studied by means of optical microscopy, scanning electron microscopy, atomic force microscopy (AFM) and void volume fraction. The experimental permeate flux and the salt (NaCl) rejection factor were determined using direct contact membrane distillation (DCMD) process. An increase of the PEG content in the spinning solution resulted in a faster coagulation of the PVDF-HFP copolymer and a transition of the cross-section internal layer structure from a sponge-type structure to a finger-type structure. Pore size, nodule size and roughness parameters of both the internal and external hollow fiber surfaces were determined by AFM. It was observed that both the pore size and roughness of the internal surface of the hollow fibers enhanced with increasing the PEG concentration, whereas no change was observed at the outer surface. The void volume fraction increased with the increase of the PEG content in the spinning solution resulting in a higher DCMD flux and a smaller salt rejection factor.