• 제목/요약/키워드: electron cyclotron resonance (ECR)

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Effect of FTO coated on stainless steel bipolar plate for PEM fuel cells

  • 박지훈;장원영;변동진;이중기
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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    • pp.55.2-55.2
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    • 2009
  • A polymer electrolyte membrane (PEM) fuel cell has been getting large interest as a typical issue in useful applications. The PEMFC is composed of a membrane, catalyst and the bipolar plate. SnOx:F films on SUS316 stainless steel were prepared as a function of substrate with using electron cyclotron resonance-metal organic chemical vapor deposition (ECR-MOCVD) in order to achieve the corrosion-resistant and low contact resistance bipolar plates for PEM fuel cells. The SnOx:F films coated on SUS316 substrate at surface plasma treatment for excellent stability, before/after heat treatment for good crystalline structure and microwave power for were characterized by X-ray diffraction (XRD), auger electron microscopy (AES) and field emission-scanning electron microscopy (FE-SEM). The SnOx:F film coated on SUS316 substrate with various process parameters were able to observe optimum interfacial contact resistance (ICR) and corrosion resistance. It can be concluded that fluorine-doping content plays an important function in electrical property and characteristic of corrosion-protective film.

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Pt 박막의 SF$_6$/Ar과 C1$_2$/Ar 플라즈마 가스와의 표면반응에 관한 연구 (Study on the Surface Reaction of Pt Thin Film with SF$_6$/Ar and Cl$_2$/Ar Plasma Gases)

  • 김상훈;주섭열;안진호
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.63-67
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    • 2001
  • 최근가지 Pt박막의 식각은 Cl 계열의 가스에 의한 물리적인 스퍼터링 기구에 초점을 맞추어 연구가 진행되어왔으며 F 계열의 가스에 의한 식각 특성은 상당히 미진하였다. 본 연구에서는 ECR(electron cyclotron resonance) 플라즈마 식각 장비를 이용하여 $Cl_2$/Ar 가스와 $SF_{6}$/Ar 가스를 사용하여 Pt 박막의 식각 특성을 연구하였고, $SF_{6}$/Ar 가스의 경우 Pt 박막과 반응하여 휘발성의 식각 부산물을 형성시킬 수 있음을 확인하였다. 그리고 휘발성있는 platinum fluoride 화합물의 형성에 의해 식각률, 식각 측면형상과 표면 거칠기 특성개선도 얻을 수 있었다.

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${SF_6}/{Cl_2}$ 혼합비에 따른 실리콘 식각 특성 고찰 (A Study on the Silicon Etching Characteristics in ECR using ${SF_6}/{Cl_2}$ Gas Mixtures)

  • 이상균;강승열;권광호;이진호;조경익;이형종
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.114-119
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    • 2000
  • Etch characteristics of SF6/CI2 electron cyclotron resonance (ECR) plasmas have been investigated. Surface reaction of gas plasma with polysilicon was also analysed using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). At the same time, the relationship between surface reaction and the etched profile of polysilicon was examined using XPS. The etch rate of polysilicon and oxide increases with increasing flow rate of SF6 in the SF6/CI2 gas mixture, and tis selectivity also increase also increase. It was also found that as increasing flow rate of SF6 in the SF6/CI2 gas mixture, the atomic% of chlorine detected at surface region decrease, but F and S contents increase. At the same time, when the mixing ratio of SF6 gas increases, the anisotropy of etched polysilicon is sharply decreased in the 0%~10% range of the SF6 mixing ratio, but is rarely varied in the range over 10%, in spite of the large variations in flow rates. It can be explained that the bonding of S-Si due to SiSx(x$\leq$2) compound formed on the etched surface suppress the formation of Si-Cl and 'or Si-F bonding in the silicon etching.

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Effect of ECR-Ion Milling on Exchange Biasing in NiO/NiFe Bilayers

  • D.G. Hwang;Lee, S. S.;Lee, K. H.;Lee, K. B.;Park, D. H.;Lee, H. S.
    • Journal of Magnetics
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    • 제5권1호
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    • pp.23-25
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    • 2000
  • We have investigated the effects of Ar and$O_2$-ion milling on the exchange coupling field ($H_{ex}$) and coercive field ($H_c$) at the interfaces between substrates and NiO/NiFe films, to understand the exchange biasing mechanism. The $O_2$-ion milling was successfully performed by means of the electron cyclotron resonance (ECR) process. We found that the local roughness gradient of the NiO surface increased by $O_2$-ion milling. The ratio of $H_{ex}/H_c$ increased from 0.87 to 1.77, whereas $H_c$ decreased by almost a half as a results of the ion milling. The decrease in $H_c$could be interpreted as due to the refinement of magnetic domain size, which arose from the increase of the local roughness gradient of the NiO surface. The decrease in low $H_c$, and increase in $H_{ex}$ in NiO spin valves by ECR-ion milling are in the right direction far use in magnetoresistance (MR) heads.

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초고진공 전자공명 플라즈마를 이용한 SiC buffer layer 형성에 관한 연구 (A Study on SiC Buffer Layer Prepared by Ultra High Vacuum Electron Cyclotron Resonance CVD)

  • 전우곤;표재확;황기웅
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1995년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.326-328
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    • 1995
  • SiC buffer layers were grown on Si(100) substrates by ultra-high-vacuum electron cryclotron resonance plasma (UHV ECR plasma) from $CH_4/H_2$ mixture at 700$^{\circ}C$. The electron densities and temperature were measured by single probe. The axial plasma potentials measured by emissive probe had the double layer structure at positive substrate bias. Piranha cleaning was carried out as ex-situ wet cleaning. Clean and smooth silicon surface were prepared by in-situ hydrogen plasma cleaning at 540$^{\circ}C$. A short exposure to hydrogen plasma transforms the Si surface from 1$\times$1 to 2$\times$1 reconstruction. It was monitored by reflection high energy electron diffraction (RHEED). The defect densities were analysed by the dilute Schimmel etching. The results showed that the substrate bias is important factor in hydrogen plasma cleaning. The low base pressure ($5\times10^{-10}$ torr) restrains the $SiO_2$ growth on silicon surface. The grown layers showed different characteristics at various substrate bias. RHEED and K-ray Photoelectron spectroscopy study showed that grown layer was SiC.

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Fabrication and Electrical Characteristics of a Lateral type GaN Field Emission Diode

  • Lee, Jae-Hoon;Lee, Hyung-Ju;Lee, Myoung-Bok;Hahm, Sung-Ho;Lee, Jung-Hee;Choi, Kue-Man
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2002년도 International Meeting on Information Display
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    • pp.647-650
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    • 2002
  • A lateral type GaN field emission diodes were fabricated by utilizing metal organic chemical vapor deposition (MOCVD). In forming the pattern, two kinds of procedures were proposed: a selective etching method with electron cyclotron resonance-reactive ion etching (ECR-RIE) or a simple selective growth by utilizing $Si_3N_4$ film as masking layer. The fabricated device using the ECR-RIE exhibited electrical characteristics such as a turn-on voltage of 35 V for 7 ${\mu}m$ gap and an emission current of ${\sim}580$ nA/10tips at anode-to-cathode voltage of 100 V These new field emission characteristics of GaN tips are believed to be due to a low electron affinity as well as the shorter inter-electrode distance.

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ECR-PECVD 방법으로 증착한 Diamond-Like carbon 박막의 광 특성 (Optical properties of diamond-like carbon films deposited by ECR-PECVD method)

  • 김대년;김기홍;김혜동
    • 한국안광학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.291-299
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    • 2004
  • ECR-PECVD 방법을 이용하여 ECR power, $CH_4/H_2$ 가스 혼합비와 유량, 증착시간을 고정 시켜놓고 기판 bias 전압을 변화 시켜가면서 유리 기판위에 DLC 박막을 제작하였다. Raman, FTIR 및 UV/Vis 스펙트럼을 측정하여 기판 bias 진압에 따른 이용 충돌이 박막의 특성 변화에 미치는 영향을 조사하였다. FTIR 분석결과로부터 기판 bias 전압을 증가시킬수록 이용충돌 현상이 두드러져 탄소와 결합하고 있던 수소원자들의 탈수소화 현상을 확인할 수 있었고, 박막의 두께는 bias 전압을 증가시킬수록 감소되었다. 그리고 Raman 스펙트럼으로부터 Gaussian curve fitting을 통하여 sp3/sp2의 결합수에 비례하는 D/G피크의 면적 강도비(ID/IG)는 기판 bias 전압을 증가시킬수록 증가하였다. 그리고 광 투과율은 증착시간을 길게 할수록, 기판 bias 전압을 크게할수록 감소하였으나, 박막의 밀도가 증가하고 더 매끄러운 DLC 박막이 형성되었다. 이 결과로부터 DLC 박막은 기판 bias 전압의 크기를 증가시킬수록 특성이 더 향상됨을 알 수 있었다.

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Si3N4장벽층을 이용한 경사형 모서리 접합의 터널링 자기저항 특성 (Tunneling Magnetoresistance of a Ramp-edge Type Junction With Si3N4 Barrier)

  • 김영일;황도근;이상석
    • 한국자기학회지
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    • 제12권6호
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    • pp.201-205
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    • 2002
  • 경사형 모서리접합을 이용한 터널링 자기저항(tunneling magnetoresistance; TMR) 특성을 연구하였다. 박막 증착과 식각은 스퍼터링과 사이크로트론 전자공명 (electron cyclotron resonance; ECR) 장치를 각각 사용하였다. Si$_3$N$_4$ 장벽층을 이용한 접합의 다층구조는 NiO(60)/Co(10)/NiO(60)/Si$_3$N$_4$(2-6)/NiFe(10) (nm)이었다. 상하부 반강자성체 NiO에 삽입된 wedged 형태의 고정층 Co와 장벽층 Si$_3$N$_4$위에 경사진 비대칭 구조에서 자유층 NiFe간의 접합에서 일어나는 특이한 스핀의존 터널링 현상이 관찰되었다. 외부자장이 0Oe일 때와 접합경계선에 수직방향으로 90Oe일 때 측정한 접합소자의 전류전압특성 곡선이 현저하게 구별되어 나타났다. TMR의 인가 전압의존성은 $\pm$10 V일 때도 약 -10%을 유지하는 매우 안정된 자기저항 특성을 보여주었다.

전자회전공명 플라즈마를 이용한 a-C:H 박막의 특성 연구 (The Study on Characteristics of a-C:H Films Deposited by ECR Plasma)

  • 김인수;장익훈;손영호
    • 한국산업정보학회:학술대회논문집
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    • 한국산업정보학회 2001년도 춘계학술대회논문집:21세기 신지식정보의 창출
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    • pp.224-231
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    • 2001
  • 2.45 GHz 마이크로웨이브를 사용하는 전자회전공명 플라즈마를 이용하여 화학적 기상증착(electron cyclotron resonance plasma enhanced chemical vapor deposition; ECR-PECVD) 방법으로 ECR 마이크로웨이브 power, CH$_4$/H$_2$가스 혼합비와 유량, 증착시간, 그리고 기판 bias 전압 등을 변화시켜 가면서 수소가 함유된 비정질 탄소(a-C:H) 박막을 증착하였고, 증착시킨 박막의 특성을 AES(Auger electron spectroscopy), ERDA(elastic recoil detection analysis), FTIR(Fourier transform infrared) 및 Raman 측정 등으로 조사하였다. 증착시킨 a-C:H 박막은 탄소 및 수소원소들로만 구성되어 있음을 AES 측정으로 확인하였다. 그리고 FTIR 측정으로부터 a-C:H 박막은 대부분 sp$^3$결합을 하고 있고 일부는 sp$^2$결합을 하고 있음을 확인하였으며, CH$_4$/H$_2$가스 혼합비와 유량의 변화가 a-C:H 박막의 탄소와 수소의 결합구조에 큰 영향을 미치지 않았으며, 다만 증착시간이 증가할수록 탄소와 수소 원자들의 결합구조가 $CH_3$구조에서 CH$_2$나 CH 구조로 변하고 있음을 알았다. 또한 Raman 스펙트럼의 Gaussian curve fitting을 통하여 sp$^3$/sp$^2$의 결합수에 비례하는 D 및 G peak의 면적 강도비(I$_{D}$/l$_{G}$)는 기판 bias 전압을 증가시킬수록 증가하였으며, 경도도 역시 증가하였다.하였다.

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ECR-PECVD 방법으로 제조한 a-C:H 박막의 결합구조 (Atomic bonding structure in the a-C:H thin films prepared by ECR-PECVD)

  • 손영호;정우철;정재인;박노길;김인수;배인호
    • 한국진공학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.382-388
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    • 2000
  • ECR-PECVD 방법을 이용하여 ECR power, $CH_4/H2$ 가스 혼합비와 유량, 증착시간, negative DC self bias 전압 등을 변화 시켜가면서 수소가 함유된 비정질 탄소 박막을 제조하고, 증착조건에 따른 박막의 결합구조 변화를 FTIR로 분석하였다. a-C:H 박막에 대한 FTIR 스팩트럼의 흡수 peak들은 2800~3000 $\textrm{cm}^{-1}$ 영역에서 관측되었으며, 대부분 $sp^3$ 결합을 하고있고 일부 $sp^2$ 결합구조가 존재함을 알 수 있었다. $CH_4/H_2$ 가스 혼합비와 유량의 미소 변화는 a-C:H 박막의 탄소와 수소의 결합구조에 큰 영향을 미치지 않았으며, 증착 시간이 증가할수록 탄소와 수소 원자들의 결합구조가 $CH_3$ 구조로부터 $CH_2$ 나 CH 구조로 변하고 있음을 확인하였다. 또한, bias 전압을 증가시킬수록 플라즈마에 의한 이온충돌 현상이 두드러져 탄소와 결합하고 있던 수소원자들이 떨어져 나가는 탈수소화 현상도 확인할 수 있었으며, 증착조건에 따른 a-C:H 박막의 결합구조 분석을 토대로 산업에 응용할 수 있는 높은 경도와 밀착성을 갖는 박막을 ECR-PECVD 방법으로 제조할 수 있음을 확인하였다.

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