• Korea-Australia Rheology Journal
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• 제14권2호
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• pp.63-70
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• 2002

Chemical mechanical planarization (CMP) is the polishing process enabled by both chemical and mechanical actions. CMP is used in the fabrication process of the integrated circuits to achieve adequate planarity necessary for stringent photolithography depth of focus requirements. And recently copper is preferred in the metallization process because of its low resistivity. We have studied the effects of chemical reaction on the polishing rate and surface planarity in copper CMP by means of numerical simulation solving Navier-Stokes equation and copper diffusion equation. We have performed pore-scale simulation and integrated the results over all the pores underneath the wafer surface to calculate the macroscopic material removal rate. The mechanical abrasion effect was not included in our study and we concentrated our focus on the transport phenomena occurring in a single pore. We have observed the effects of several parameters such as concentration of chemical additives, relative velocity of the wafer, slurry film thickness or ash)tract ratio of the pore on the copper removal rate and the surface planarity. We observed that when the chemical reaction was rate-limiting step, the results of simulation matched well with the experimental data.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권10호
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• pp.2925-2930
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• 2013

We present results of molecular dynamics simulations for hydroxide ion in supercritical water of densities 0.22, 0.31, 0.40, 0.48, 0.61, and 0.74 g/cc using the SPC/E water potential with Ewald summation. The limiting molar conductance of $OH^-$ ion at 673 K monotonically increases with decreasing water density. It is also found that the hydration number of water molecules in the first hydration shells around the $OH^-$ ion decreases and the potential energy per hydrated water molecule also decreases in the whole water density region with decreasing water density. Unlike the case in our previous works on LiCl, NaCl, NaBr, and CsBr [Lee at al., Chem. Phys. Lett. 1998, 293, 289-294 and J. Chem. Phys. 2000, 112, 864-869], the number of hydrated water molecules around ions and the potential energy per hydrated water molecule give the same effect to cause a monotonically increasing of the diffusion coefficient with decreasing water density in the whole water density region. The decreasing residence times are consistent with the decreasing potential energy per hydrated water molecule.

• Journal of Forest and Environmental Science
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• 제32권3호
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• pp.253-261
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• 2016

Xanthoceras sorbifolia seed coat (XSSC) is a processing residue of the bioenergy crop. This work aimed to evaluate the applicability of using the steam explosion to modify the residue for dye biosorption from aqueous solutions by using methylene blue as a model cationic dye. Equilibrium, kinetic and thermodynamic parameters for the biosorption of methylene blue on the steam-exploded XSSC (SE-XSSC) were evaluated. The kinetic data followed the pseudo-second-order model, and the rate-limiting step was the chemical adsorption. Intraparticle diffusion was one of the rate-controlling factors. The equilibrium data agreed well with the Langmuir isotherm, and the biosorption was favorable. The steam-explosion pretreatment strongly affected the biosorption in some respects. It reduced the adsorption rate constant and the initial sorption rate of the pseudo-second-order model. It enhanced the adsorption capacity of methylene blue at higher temperatures while reduced the capacity at lower ones. It changed the biosorption from an exothermic process driven by both the enthalpy and the entropy to an endothermic one driven by entropy only. It increased the surface area and decreased the pH point of zero charge of the biomass. Compared with the native XSSC, SE-XSSC is preferable to MB biosorption from warmer dye effluents.

• 한국세라믹학회지
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• 제37권1호
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• pp.50-56
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• 2000

Precursor gels with the composition of xZrO2·(100-x)SiO2 systems (x=10, 20 and 30 mol%) were prepared by the sol-gel method. Kinetic parameters, such as activation energy, Avrami's exponent, n, and dimensionality crystal growth value, m, have been simultaneously calculated from the DTA data using Kissinger and Matusita equations. The crystallite size dependence of tetragonal to monoclinic transformation of ZrO2 was investigated using XRD, in relation to the fracture toughness. The crystallization of tetragonal ZrO2 occurred through 3-dimensional diffusiion controlled growth(n=m=2) and the activation energy for crystallization was calculated using Kissinger and Matusita equations, as about 310∼325±10kJ/mol. The growth of t-ZrO2, in proportion to the cube of radius, increased with increasing heating temperature and hteat-treatment time. It was suggested that the diffusion of Zr4+ ions by Ostwald ripening was rate-limiting process for thegrowth of t-ZrO2 crystallite size. The fracture toughness of xZrO2·(100-x)SiO2 systems glass ceramics increased with increasing crystallite size of t-ZrO2. The fracture toughness of 30ZrO2·70SiO2 system glass ceramics heated at 1,100℃ for 5h was 4.84 MPam1/2 at a critical crystaliite size of 40 nm.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제17권2호
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• pp.162-167
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• 1996

Two redox processes of methyl viologen (+2/+, +/0) in acetonitrile were investigated by using channel electrode voltammetric and in situ electrochemical ESR methods. Two separated unequal plateau currents of the first (+2/+) and second (+/0) redox processes of the viologen were observed in the channel electrode voltammograms and showed a cube-root depedndence on the electrolyte flow rate, respectively. The simple Levich analysis resulted in two different diffusion coefficients of $D_{+2}=2.2{\times}10^{-5}\;cm^2/s$ and $D_+=3.0{\times}10^{-5}cm^2/s$ from the limiting currents. In situ electrochemical ESR studies were performed for the monocation radicals generated at the potentials of the two plateau currents in the electrolyte flow range $1.3{\times}10^{-1}{\geq}v_f{\geq}2.7{\times}10^{-3}\;cm^3/s$. Backward implicitfinite difference method was employed to simulate the electrochemical kinetic problem of two sequential electron transfers ($MV^{+2}+e{\leftrightarrows}MV^+,\;MV^{+}+e{\leftrightarrows}MV^0$) coupled with reversible comproportionation ($MV^{2+}+MV^0{{\leftrightarrows}^{k_f}_{k_b}}2MV^+$). $k_f$ was found to be greater than ($10^6M^{-1}s^{-1}.

• 전기화학회지
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• 제3권1호
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• pp.49-56
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• 2000

정상상태 회전원판전극(RDE)방법과 유체역학적 요동에 의한 전기화학적(EHD) 임피던스방법을 이용하여 금(Au)회전 원판전극(rotating disk electrode)표면에 형성된 PVC(polyvinyl chloride)피막내 산소확산계수의 온도의존성에 대한 연구를 수행하였다. PVC 피막내에서의 산소확산속도(산소확산계수와 피막두께의 비) $D_f/\delta_f$는 한계전류 대 전극회전각속도의 변화로부터 측정하였고, 확산시간상수(diffusion time constant) $\delta_f^2/D_f$측정된 임피던스 값을 $\ulcorner$비전도성, 다공성 피막을 통한 물질이동$\lrcorner$에 대한 확산방정식으로부터 계산된 값에 피팅(fitting)하여 얻었다. 이 측정된 확산속도와 확산시간상수로부터 상온에서 PVC피막의 두께 $\delta_f$와 피막내에서의 산소확산계수(diffusivity) $D_f$를 각각 결정하였다. 온도가 증가함에 따라 측정된 PVC내에서의 산소확산계수가 용액에서의 산소확산계수 $D_s$보다 더 빠르게 증가하였다. 이는 온도가 증가함에 따라 PVC피막내 공공이 성장하고, 이 공공들이 피막내에서 유효한 확산경로로 작용한다는 것을 의미한다. 본 정상상태 및 유체역학적 요동상태 실험방법을 이용하여 금속표면에 존재하는 비전도성 다공질피막의 두께와 피막내 산소확산계수를 동시에 측정할 수 있었으며, 피막의 다공도를 정량적으로 계산할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.306-316
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• 2016

본 논문에서는 프로그램 선택 소자는 채널 폭이 큰 NMOS (N-channel MOSFET) 트랜지스터 대신 DNW (Deep N-Well) 안에 형성된 채널 폭이 작은 isolated NMOS 트랜지스터의 body인 PW (P-Well)과 source 노드인 n+ diffusion 영역 사이에 형성된 기생하는 접합 다이오드를 사용하는 NMOS-Diode eFuse OTP (One-Time Programmable) 셀을 제안하였다. 제안된 eFuse OTP 셀은 프로그램 모드에서 NMOS 트랜지스터에 형성되는 기생하는 접합 다이오드를 이용하여 eFuse를 blowing 시킨다. 그리고 읽기 모드에서는 접합 다이오드를 이용하는 것이 아니고 NMOS 트랜지스터를 이용하기 때문에 다이오드의 contact voltage 강하를 제거할 수 있으므로 '0' 데이터에 대한 센싱불량을 제거할 수 있다. 또한 읽기 모드에서 채널 폭이 작은 NMOS 트랜지스터를 이용하여 BL에 전압을 전달하므로 OTP 셀의 blowing되지 않은 eFuse를, 통해 흐르는 읽기 전류를 $100{\mu}A$ 이내로 억제하여 blowing되지 않은 eFuse가 blowing되는 문제를 해결할 수 있다.

• 청정기술
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• 제25권3호
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• pp.198-205
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• 2019

야자계 입상활성탄에 대한 Brilliant Green의 흡착 평형과 동역학 및 열역학 파라미터들을 다양한 초기농도($300{\sim}500mg\;L^{-1}$), 접촉시간(1 ~ 12 h) 및 흡착온도(303 ~ 323 K)를 변수로 하여 회분식 실험을 통하여 연구하였다. 흡착평형 값들은 Langmuir, Freundlich, Temkin, Harkins-Jura 및 Elovich 식으로 해석하였다. 그 결과는 Langmuir 식에 가장 잘 맞았으며, 평가된 Langmuir 무차원 분리계수 값($R_L=0.018{\sim}0.040$)과 Freundlich 상수값(1/n = 0.176 ~ 0.206)은 활성탄에 의한 Brilliant Green의 흡착이 효과적인 공정임을 보여주었다. Temkin 식에 의해 평가된 흡착열 관련상수($B=12.43{\sim}17.15J\;mol^{-1}$)는 물리흡착에 해당하였다. Harkins-Jura 식에 의한 등온선 매개변수($A_{HJ}$)는 온도가 증가할수록 이종 기공 분포도 증가함을 나타내었고, Elovich 식에 의한 최대흡착용량은 실험값보다 매우 적은 것으로 나타났다. 흡착공정은 유사이차반응속도식에 더 잘 맞았으며, 흡착과정은 입자내 확산이 율속단계였다. 입자내 확산속도 상수는 초기 농도가 커질수록 염료의 운동이 활발해졌기 때문에 증가하였다. 그리고 초기농도가 커질수록 경계층의 영향이 커졌다. Gibbs 자유에너지($-3.46{\sim}-11.35kJ\;mol^{-1}$), 엔탈피($18.63kJ\;mol^{-1}$) 및 활성화에너지($26.28kJ\;mol^{-1}$)는 흡착공정이 자발적이고, 흡열 및 물리흡착임을 나타냈다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권1호
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• pp.43-51
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• 2011

수평관 외부에서 발생하는 자연대류 열전달 현상을 실험적으로 연구하였다. 연구의 목적은 구리 도금계를 채택한 유사성실험방법론이 적용가능한지 확인하는 것과 수평관의 지름과 각도에 따라 달라지는 국부열전달을 시각화하는 것이었다. 구리의 전기도금계를 사용하면 양극에서 생성된 구리이온은 대류와 확산을 통하여 음극으로 이동되어 환원되는데 이는 열전달을 모사하게 된다. 구리와 색깔이 다른 알루미늄을 음극으로 채택함으로써 각도에 따라 환원되어 석출된 구리의 양을 시각화 할 수 있었다. 수평관의 직경은 0.01m에서 0.15m이었고 이는 $Ra_D\;=\;1.73{\times}10^7\;{\sim}\;5.69{\times}10^{11}$에 해당한다. 실험결과는 기존에 알려진 열전달 상관식과 일치하였다. 알루미늄 음극에 도금된 구리의 패턴은 Kitamura에 의해 액체결정온도측정법으로 시각화한 결과와 매우 잘 일치 하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권2호
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• pp.286-290
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• 2008

고분자전해질 연료전지는 $60{\sim}80^{\circ}C$ 운전 온도에서 개질 가스에 약간의 일산화탄소만 있어도 백금 표면에 CO가 강하게 흡착하여 촉매기능을 방해한다. 본 연구에서는 일산화탄소를 산화시키기 위해 Ru/C 층(CO 필터)을 Pt/C 층과 가스 확산층(GDL) 사이에 위치 시켰다. Ru/C 필터는 PEMFC anode가 좋은 CO 내성을 갖게 했으나 Ru/C 필터 두께로 인한 물질전달 저항과 전하 전달 저항증가에 의한 단위전지 성능저하가 0.6 V에서 약 10% 있었다. 고분자막의 열화는 PEMFC 수명을 단축시키는 주요 원인이 되고 있다. 막 내구성은 전극의 촉매 종류에 영향을 받을 수 있다. 가속실험결과 Ru/C 촉매가 불소유출 속도를 향상시킴을 보임으로써 Ru/C 촉매 첨가가 PEMFC 수명을 단축시킬 수 있음을 보였다.