• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.4 no.1
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• pp.51-59
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• 1995

(001)방향 GaAs 기판과 Si/Co 박막의 계면반응 및 상평형에 관한 연구를 300-$700^{\circ}C$ 열처리 구간에서 행하였다. 반응에 의한 상전이 과정은 glancing angle X-ray diffraction(GXRD), Auger electron spectroscopy(AES) 및 cross-sectional transmission electron microscopy(GXRD), Auger electron spectroscopy(AES) 및 corss-sectional transmission electron microscopy(XTEM)을 이용하여 분석하였다. Si/Co/GaAs계의 계면반응에서 Co는 $380^{\circ}C$에서 GaAs 기판 및 Si와 반응하여 Co2GaAs과 Co2Si상을 형성하였다. $420^{\circ}C$에서 열처리 후, Co층은 모두 소모되었으며 단면구조는 Si/CoSi/CoGa(CoAs)/Co2GaAs/GaAs으로 전이되었다. $460^{\circ}C$까지 온도를 올려 계속적인 반응을 일으키면 CoGa와 CoAs이 분해되면서 CoSi가 성장하였고, $600^{\circ}C$에서는 Co2GaAs마저 분해되고 CoSi상이 성장하여 GaAs와 계면을 형성하였다. CoSi와 GaAs사이의 계면은 $700^{\circ}C$의 고온까지 안정하였으며 이러한 계면반응 결과는 계산에 의하여 구한 Si-Co-Ga-As 4원계 상태도로부터 이해될 수 있었다.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.23 no.5
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• pp.291-294
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• 2014

In this study, a chemiresistive sensor based on one-dimensional $WO_3$ nanostructures is presented for application in non-invasive medical diagnostics. $WO_3$ nanostructures were used as an active gas sensing layer and were deposited onto a $SiO_2/Si$substrate using Pt interdigitated electrodes (IDEs). The IDE spacing was $5{\mu}m$ and deposition was performed using RF sputter with glancing angle deposition mode. Pt IDEs fabricated by photolithography and dry etching. In comparison with thin film sensor, sensing performance of nanostructure sensor showed an enhanced response of more than 20 times when exposed to 50 ppm acetone at $400^{\circ}C$. Such a remarkable faster response can pave the way for a new generation of exhaled breath analyzers based on chemiresistive sensors which are less expensive, more reliable, and less complicated to be manufactured. Moreover, presented sensor technology has the potential of being used as a personalized medical diagnostics tool in the near future.

• Journal of the Korean institute of surface engineering
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• v.44 no.6
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• pp.246-249
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• 2011

Surface modification before coating nickel by coupling agents and/or etchant of glass did not provide enough adhesive strength of electroless nickel deposits on glass. Effect of heat treatments on hardness as well as adhesion of nickel deposits was studied by using tape test for adhesion, nanoindenter for hardness and glancing angle x-ray diffractometer (GAXRD) for phase characterization. Heat treatment improved hardness as well as adhesion. XRD results give that the improvements of adhesion and hardness are due to the formation of $NiSiO_4$ around the interface between the nickel deposits and the glass and the precipitation of $Ni_3P$ causing precipitation hardening, respectively. The details in effects of heat treatment on adhesion and hardness are described here.

• Journal of Power System Engineering
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• v.7 no.3
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• pp.74-79
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• 2003

Alumina($Al_2O_3$) and Al 6061 were brazed by using Al-12wt% Si filler metal in a high vacuum environment. The interfacial microstructure and mechanical properties of the joints were investigated. The results obtained were as follows. (1) The maximum tensile strength of 54Mpa was acquired at the processing conditions of high vacuum ($3{\times}10^{-6}Torr$), $620^{\circ}C$ and 10min, but this condition will not be used in the industrial area due to high evaporation of Al alloy composition. (2) Reaction products for holding time and brazing temperature worked as stress relieve layer and the fractures after the mechanical properties test were occurred to the ceramic side or reaction layer. (3) The glancing angle X-ray diffraction analysis for the reaction product of $Al_2O_3/Al$ 6061 were processed. the joint strengths were low due to existed $Al_2Si_5\;and\;SiO_2$.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.161-161
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• 2000

Ferromagnetic 3d 전이금속과 paramagnetic 5d 금속으로 이루어지진 Pt-Co 계는 자기이방적 (magnetic anisotropy) 성질로 인하여 많은 관심을 모으고 있는 계로서는 다층박막 및 합금박막에 대한 지기적 성질에 대한 많은 연구가 있어 왔다. 최근 sputtering method 에 의해 제작된 Pt-Co 합금박막에 대해 Ar 기체분압에 따라 보자력 (coercivity)이 변화되고 PMA (perpendicular magnetic anisotropy)를 갖는 것을 관측하였다. PMA의 근원은 주로 계면에서의 anisotropy 에너지와 관련이 있는 것으로 이해되기 때문에 합금박막의 경우는 PMA가 불가능한 것으로 여겨져 왔다. 그럼으로서 PMA에 대한 근원에 대한 명확한 해석이 필요하게 되었다. 또한 보자력(coercivity)은 불순물의 함량이 감소할수록, 그리고 내부적 변형이 제거될수록 감소하기 때문에, 계면 및 결정구조와 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 이러한 자기적 특성을 관찰하고자 [Pt(51 )/Co(112 )]4, [Pt(90 )/Co(66 )]4, 그리고 [Pt(121 )/Co(30 )]4, 다층박막과 이들 박막을 80kV Ar+ 이온선 혼합후 박막의 결정성 변화를 관찰하기 위하여 GXRD (glancing x-ray diffraction) 스펙트럼을 얻어보았다. 그 결과 세 system 모두 disordered fcc 합금박막임을 확인하였다. fcc(111) 방향에 대한 평균 격자공간(lattice spacing)의 크기변화는 한층 당의 Co 두께가 두꺼울수록 거의 선형적으로 감소함을 볼수 있었다. MOKE 실험에 의하면, 이들 다층박막이나 합금박막의 경우 모두, in-plane 방향에 대해 자화 용이축(easy magnetization axis)을 가지고 있었다. 그리고 보자력의 크기에 있어서, 다층 박막의 경우에 있어서 Co 층에 두께 두꺼울수록 보자력의 크기가 감소하였지만 그림1에서와 같이 합금박막의 경우는 정반대로 Co층의 두께가 얇을수록 보자력의 크기가 감소함을 관찰하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.98-98
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• 2013

완전화 박막이란 사용자가 원하는 용도에 맞게 최적의 성능을 구현하도록 제조된 박막을 의미하며 금속이나 화합물 박막을 제조하되 각종 구조 제어 Tool이나 증착 공정을 변화시켜 나노화와 다층화 또는 치밀화를 통해 구현될 수 있다. 최근 고성능의 증착 및 제어 Tool이 개발되고 빗각증착(Oblique Angle Deposition)이나 스침각 증착(Glancing Angle Deposition) 방법 등의 기술이 개발되면서 사용자 목적에 최적인 박막 소재를 제공하여 User-friendly한 응용을 위한 연구개발이 활발히 진행되고 있다. 완전화 박막 제조에 대한 시도는 1990년대에 일본에서 시작되었다. 일본에서는 산학연이 공동으로 참여하는 NEDO 프로그램을 통해 경질코팅을 이용한 Protective Layer를 제조하여 차단 방식에 의한 내식성 구현 연구를 수행하였다. 유럽에서는 제 7차 European Framework Program (7th FT)을 통해 2007년부터 CORRAL (Corrosion Protection with Perfect Atomic Layer) 프로젝트를 만들어 완전화 박막 연구를 진행하고 있다. 상기 프로젝트는 얇은 자연 산화막이 Bulk의 부식을 방지해주는 것에 착안하여 HIPIMS나 Filtered Arc 또는 ALD 공정을 이용하여 자연 산화막과 유사한 Defect-free 산화막을 제조하여 Barrier형 내식성 박막을 구현하는 것을 목표로 하고 있다. 본 연구에서는 완전화 박막 구현을 위한 연구동향을 파악하고 완전화 박막 제조를 위한 기술적 과제와 몇 가지의 시도에 대한 기초 연구 자료를 소개한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.179-179
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• 1999

Cu3AU(100) 단결정은 fcc 구조를 가지고 있으며 (100)면은 Cu와 Au가 1:1로 존재하고 가운데(200)면은 Cu만 존재한다. 따라서 Au 층은 (100)면에서만 존재하여 각 Au층은 서로 0.5nm 떨어져 있다. 이와 같은 Cu3Au(100) 단결정을 MEIS(Medium Energy Ion Scattering Spectroscopy) 실험 장비를 사용하여 0.35nm 떨어져 있는 Single unit cell의 윗면과 아래면, 즉 첫 층의 Au와 셋째층의 Au의 층분리를 통해서, 온도 변화에 따른 Cu3Au(100) 단결정의 표면 물리적 현상인 surface induced disorder을 밝혀내고자 한다. 우선 두 Au층의 분리 시도는 수소이온을 이용한 실험 조건에서는 extremely glancing exit angle 등 극한의 산란조거에서도 성공하지 못하였다. 깊이 분해능을 정해주는 electronic energy loss를 극대화하기 위해 수소이온이 아닌 질소 이온을 사용하여 energy spectra를 측정해 본 결과 아래 그림에서와 같이 표면 Au 층과 표면 셋째 Au층을 구분할 수 있었다. <110>으로 align된 조건에서는 셋째층의 Au 원자들이 완전히 shadow cone 내부에 존재하여 관측되지 않지만 9.75$^{\circ}$ tilt 한 경우 셋째층의 Au 원자들이 shadow cone 바깥으로 나오게 되어 그림에서와 같이 첫째 층과 셋째 층이 확실히 분리되어 측정되었다. 이를 바탕을 Cu3Au(100)의 온도변화에 다른 order disorder and segregation 현상을 측정하였다. ordered Cu3Au(100)은 28$0^{\circ}C$ 근처에서 surface층이 먼저 disordered상으로 바뀌는 surface induced disorder 현상이 일어나고 bulk transition 온도 39$0^{\circ}C$ 이하에서 R.T으로 온도를 낮추면 본래의 ordered 구조로 되돌아간다. 하지만 bulk transition 온도를 지나면 order-disorder transition이 비가역적이고 segregation 현상이 일어난다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.5 no.1
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• pp.54-61
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• 1996

Indium-tin oxide (ITO) films were deposited on the glass substrate by the reactive -ionized cluster beam deposition(ICBD) method. In the oxygen atmosphere, indium cluster formed through the nozzle is ionized by the electron bombardment and is accelerated to be deposited on the substrate. And tin is simultaneoulsy evaporated from the boron-nitride crucible. The chracteristics of films were examined by the X-ray photoelectron spectroscopy(XPS), glancing angle X-ray diffractrion(GXRD) and the electrical properties. were measured by 4-point-probe and Hall effect measurement system . From the XPS spectrum , it was found that indium and tin atoms combined with the oxygen to form oxide$(In_2O_3, SnO_2)$. In the case of films with high tin-concentration, the GXRD spectra show that the main $In_2O_3$ peak of (222) plane, but also sub peaks((440) peak etc.) and $SnO_2$ peaks were detected. From that results, itis concluded that the heavily dopped tin component (more than 14 at. %) disturbs to form $In_2O_3$(222) phase. Four-point-probe and Hall effect measurement show that, in the most desirable case, the transmittance of the films is more then 90% in visible range and its resistivity is $$\rho$=3.55 \times10^{-4}\Omega$cm and its mobility is $\mu$=42.8 $\textrm{cm}^2$/Vsec.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2000.07a
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• pp.889-892
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• 2000

We have investigated the Pt doping effect on structural and electrochemical properties of amorphous vanadium oxide film, grown by radio frequency magnetron sputtering. Room temperature charge-discharge measurements based on a half-cell with a constant current clearly indicated that the Pt doping could improve the cyclibility of V$_2$O$_{5}$ cathode film. Using glancing angle x-ray diffraction (GXRD) and high resolution transmission electron microscopy (HRTEM) analysis, we found that the Pt doping with l0W r.f. power induce more random amorphous structure than undoped V$_2$O$_{5}$ film. As the r.f. power of Pt increases, large amount of Pt incorporates into amorphous V$_2$O$_{5}$ and makes PtOx microcrystalline phase in amorphous matrix. This result suggests that the semicondcuting PtOx microcrystalline phase in amorphous matrix lead to a drastically faded cyclibility of 50W Pt doped V$_2$O$_{5}$ cathode film. Possible explanations are given to describe the Pt doping effect on cyclibility of vanadium oxide cathode film.de film.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.143-143
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• 2000

MEIS를 이용하여 Cu3Au(100)에서 단원자층 분해능을 얻기 위한 연구를 하였다. 우선 수소이온을 이용한 첫째층과 셋째 Au층의 분리 시도는 extremely glancing exit angle 등 극한의 산란조건에서도 성공하지 못하였다. 깊이 분해능을 정해주는 electronic 에너지 손실을 극대화기 위해 수소이온 대신 질소 이온을 사용하여 에너지 스펙트럼을 측정해 본 결과, 표면 Au 층과 표면 셋째 Au 층을 구분할 수 있었다, <110>으로 정렬된 조건에서는 셋째 층의 Au 원자들이 완전히 shadow cone 내부에 존재하여 관측되지 않지만 9.75$^{\circ}$tilt한 경우 셋째 층의 Au 원자들이 shadow cone 바깥으로 나오게 되어 첫째 층과 셋째 층이 확실히 분리되어 측정되었다. 이 연구에서 MEIS로 단원자층의 분해능을 얻는데 성공하였다. 이러한 단원자층 분해능으로 시료의 온도변화에 따른 표면 첫째 층의 Au 의 조성변화를 관찰하였고 이를 전산 모사 하였다. 이 결과 벌크 전이 온도인 39$0^{\circ}C$이하에서 표면 첫째 층 Au의 조성이 감소하는 것을 관찰하였고 이러한 감소는 45$0^{\circ}C$근처까지 계속되었으며, 다시 온도를 실온으로 낮추면 본래의 질서화된 상태로 되돌아감을 확인하였다. 그리고 이를 전산 모사 한 결과, 표면 첫째 층의 Au가 표면 둘째 층으로 이동해 감을 알 수 있었다.