• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.278-278
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• 2012

최근 폴리이미드(Polyimide) 고분자 물질을 기판으로 하는 플렉시블 전자소자 구현에 관한 연구가 활발히 진행 되고 있다. 폴리이미드는 수분 흡수율이 1% 이하인 소수성 물질로서 폴리이미드 기판 위 전극 형성에 있어 전극 물질이 분리되는 현상이 발생하게 된다. 따라서 본 연구에서는 소수성의 표면 성질을 갖는 폴리이미드 기판의 Asher 처리를 통한 표면 최적화에 대한 실험을 진행하였다. 유리기판 위에 액상 폴리이미드를 ${\sim}10{\mu}m$ 두께로 Spin coating 한 후 $120^{\circ}C$ hot plate에서의 soft bake와 $200^{\circ}C$, $320^{\circ}C$의 furnace에서의 단계적 cure 과정을 통해 표면의 defect을 최소화하였다. Microwave Asher 장비를 이용하여 폴리이미드 막에 10초, 15초, 20초 동안 asher 처리를 한 후 Atomic Force Microscopy (AFM) 장비로 시간에 따른 폴리이미드 기판 표면의 변화를 확인하였다. AFM 확인 결과 10 초의 공정 조건에서 가장 우수한 표면 morphology를 보였으며, 이는 표면의 탄소와 이물질을 제거하기 위해 사용되는 asher 처리 시간이 상대적으로 증가함에 따라 폴리이미드 막의 탄소 성분이 제거 되면서 표면의 형상이 최적화 이상으로 변화하기 때문이다. 본 실험은 폴리이미드를 기반으로 하는 플렉시블 전자소자 구현에 있어 전극 및 소자 제작에 크게 기여할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.184-184
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• 2012

We proposed a new measurement method of cutoff probe using the reactance spectrum of the plasma in cutoff probe system instead of transmission spectrum. The high accurate reactance spectrum of the plasma which is expected in previous circuit simulation of cutoff probe [1] was measured by using the automatic port extension method of the network analyzer. The measured reactance spectrum is good agreement with E/M wave simulation result (CST Microwave Studio). From the analysis of the measured reactance spectrum based on the circuit modeling, not only the electron density but also electron-neutral collision frequency can be simply obtained. The obtained results of electron density and e-n collision frequency were presented and discussed in wide range of experimental conditions, together with comparison result with previous methods (a previous cutoff probe using transmission spectrum and a single langmuir probe).

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.510-510
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• 2011

Si (100) 2 인치 웨이퍼 위에 RF Magnetron Sputtering 방법으로 Ti 박막을 형성하고, 그 위에 MPCVD (Microwave Plasma Chemical Vapor Deposition) 방법을 이용하여 나노결정다이아몬드 박막을 증착하였다. 지름 3인치, 두께 1/4인치의 Ti 타겟을 사용하고, Ar 가스 유량 11 sccm, 공정 압력 $4.5{\times}10^{-3}$ Torr, RF 전력 100 W, 기판온도 $70^{\circ}C$ 조건에서 2 시간 동안 Ti 박막을 증착하여 약 $0.8{\mu}m$의 박막을 얻었다. 그 위에 공정 압력 110 Torr, 마이크로웨이브 전력 1.2 kW, Ar/$CH_4$ 가스 조성비 200/2 sccm, 기판 온도 $600^{\circ}C$의 조건에서 기판에 -150 V의 DC 바이어스 전압 인가 여부를 변수로 하고, 증착 시간을 변화시켜 나노결정다이아몬드 박막을 제작하였다. FE-SEM과 AFM을 이용하여 다이아몬드 입자의 크기와 다이아몬드 박막의 두께, 표면 거칠기 등을 측정하였고, Raman spectroscopy와 XRD를 이용하여 다이아몬드 결정성을 확인하였다. 바이어스를 인가하지 않았을 경우 증착 시간이 증가할수록 다이아몬드 입자의 평균 크기가 증가하며 입자들이 차지하는 면적이 증가하는 것을 확인하였다. 그러나 2시간이 경과해도 아직 완전한 박막은 형성되지 못하고 약 4시간 이상 증착 시 완전한 박막을 이루는 것이 확인되었다. 이에 비해서 바이어스 전압을 인가할 경우 1시간 내에 완전한 박막을 이루는 것을 확인하였다. 표면 거칠기는 바이어스를 인가한 경우가 그렇지 않은 경우에 비해서 조금 높은 것으로 나타났다. 이러한 바이어스 효과는 표면에서의 핵생성 밀도 증가와 재핵생성 속도 증가에 기인하는 것으로 해석된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.492-492
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• 2011

단일벽 탄소나노튜브(Single-Walled Carbon Nanotubes, SWCNTs)는 매우 우수한 전기적, 광전자적 특성을 가지고 있어 차세대 나노 전자소자 물질로 각광받고 있다. 특히, 이들의 전기적 특성은 직경과 카이랄리티(chirality)에 따라 금속성(metallic)과 반도체성(semiconducting)으로 구분된다. 각 특성에 따라 금속성은 투명전극, 반도체성은 전계효과 트랜지스터(CNT-FET)로 활용가능성이 높다. 하지만, 일반적으로 단일벽 탄소나노튜브는 이 두 가지의 특성이 혼재되어 합성되기 때문에, 그들의 선택적 분리는 나노튜브 기반 전자소자 응용을 위해 매우 중요한 과정 중 하나이다. 최근에는 반응 가스를 이용한 선택적 제거, 밀도차를 이용한 원심분리법(density gradient ultracentrifugation) 등 다양한 방법들이 보고된 바 있다. 본 연구는 대기 중에서 마이크로웨이브 조사하여 금속성 나노튜브만을 선택적으로 제거하였다. 마이크로웨이브 조사는 CVD 방법과 전기 방전법으로 성장된 단일벽 탄소나노튜브에 800W로 조사 시간을 변화하며 수행하였다. 실험 결과, 조사 시간이 증가할수록 두 종류의 나노튜브에서 반도체성 나노튜브는 남아있는 반면 금속성 나노튜브는 점차 제거되었다. 이러한 원인은 각 전기적 특성에 따른 유전상수 차이에 의하여 기인한 것이다. 전기적 특성과 결정성은 라만 분광법(Raman spectroscopy)을 통하여 분석하였으며, 직경 및 분산정도는 주사전자현미경(scanning electron microscope), 투과전자현미경(tunneling electron microscope)으로 관찰하였다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.7 no.s1
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• pp.160-166
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• 1998

The field emission characteristics of defective diamond films grown by microwave plasma enhanced chemical vapor deposition (MPECVD) have been studied. X-ray diffraction, the poor crystal quality and/or small grain sizes of the diamond phase and the inclusion of the non-diamond carbon phases in these films have been condirmed by raman spectroscopy, scanning electron microscopy, atomic force microscopy, and the reflectance measurements. The degrees of the film defectiveness and the emission characteristics were dependent on the methane concentration. Current-versus-voltage measurements have demonstrated that the defective diamond films have good electron emission characteristics. characteristics strongly suggests the defect-related electron-emission mechanism. The defective diamond films deposited on Si substrates show the field emission current density of 1$\mu\textrm{A}/\textrm{cm}^2$ and 1mA/$\textrm{cm}^2$ have been measured at electric fields as low as 4.5V/$\mu\textrm{m}$ and 7.6V/$\mu\textrm{m}$, respectively. We also observed the similar emission characteristics from the defective diamond film deposited on Cr/Si substrate and could decrease the deposition temperature to $600^{\circ}C$.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.97-97
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• 2000

In this thesis, the metastable state diamond thin films have been deposited on Si substrates from methane-hydrogen and oxygen mixture using Microwave Plasma Enhanced Chemical Vapor deposition (MWPCVD) method. Effects of each experimental parameters of MWPCVD including methane concentrations, oxygen additions, operating pressure, deposition time, etc. on the growth rate and crystallinity were investigated. SEM, XRD, and Raman spectroscopy were employed to analyze the growth rate and morphology, crystallinity and prefered growth direction, and relative amounts of diamond and non-diamond phases respectively. As a methane concentration below 4%, the deposited films having well-defined facets could be obtained. As the methane concentration increases over 4%, the shape of films gradually changed into a amorphos form. The best crystallinity of the film at 3% in the Raman spectroscopy. Addition of oxygen to the methane-hydrogen mixture gave an improved film crystallinity at 50% oxygen concentration due to its more effectiveness in the selective removal of the non-diamond phased compared to the of H atom. on the contrary, the growth rate generally decreased by oxygen to from the more stable CO and CO2 is responsible for such an effect. Upon increasing the operating pressure and time, increased of growth rate and crystallinity were increased simultaneously.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.289-289
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• 2010

정상 세포로부터 암과 같은 종양세포를 제거하는 방법으로 암세포가 사멸되는 임계온도 보다 높게 악성조직에 열을 가하는 방법이 연구되어지고 있다 [1]. 전류가 흐를 수 있는 4개의 전기탐침을 종양조직에 삽입하여 국부적으로 열을 발생시키는 발열요법으로 암을 치료하는 연구가 고려되고 있다. 발열요법은 1960년대에 시작하여 우리나라에서는 1985년 연세 암센터에서 capacitive type의 RF heating 또는 전자파에 의한 국소가온법과 방사선치료와 병용으로 이용되고 있다. 주로 이용되는 방법은 Radio frequency heating, Microwave heating, ultrasound heating을 들수 있다. 라디오주파수는 보통 300 MHz 이하의 주파수를 가리킨다. 본 연구에서는 교류파 대신에 직류전원에 의해 열을 발생하는 경우에 관한 연구이다. 전극에 의해 형성되는 전기장에 대한 방정식은 전도매질에서의 DC 응용모드이고, 조직 내에서의 직류 전류에 의해 발생되는 온도 분포를 모델링하는 bioheat 방정식과 연계된 문제이다. 전기장에 의해 발생되는 열의 근원은 resistive heat 또는 Joule 열이다. 본 연구에서는 교류 전류에 의한 RF heating 대신 단순한 모델의 경우로 직류 전류에 의한 열 발생에 관한 이론적 연구를 수행하였다. 종양 조직 내에 삽입된 전극에 22V를 인가하면 60초 이내에 $80^{\circ}C$까지 급속히 증가 된 후, 서서히 $90^{\circ}C$에 까지 도달한다. 4 개의 전극에 대칭적인 전위가 인가 된 경우 $50^{\circ}C$ 이상의 온도 분포를 암 조직의 모양과 유사하게 분포하게 하여 효과적인 치료를 수행 할 수 있는 조건을 제시한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.159-159
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• 2016

Vertically-aligned carbon nanotubes (VCNT) have attracted much attention due to their unique structural, mechanical and electronic properties, and possess many advantages for a wide range of multifunctional applications such as field emission displays, heat dissipation and potential energy conversion devices. Surface modification of the VCNT plays a fundamental role to meet specific demands for the applications and control their surface property. Recent studies have been focused on the improvement of the electron emission property and the structural modification of CNTs to enable the mass fabrication, since the VCNT considered as an ideal candidate for various field emission applications such as lamps and flat panel display devices, X-ray tubes, vacuum gauges, and microwave amplifiers. Here, we investigate the effect of surface morphology of the VCNT by water vapor exposure and coating materials on field emission property. VCNT with various height were prepared by thermal chemical vapor deposition: short-length around $200{\mu}m$, medium-length around $500{\mu}m$, and long-length around 1 mm. The surface morphology is modified by water vapor exposure by adjusting exposure time and temperature with ranges from 2 to 10 min and from 60 to 120oC, respectively. Thin films of SiO2 and W are coated on the structure-modified VCNT to confirm the effect of coated materials on field emission properties. As a result, the surface morphology of VCNT dramatically changes with increasing temperature and exposure time. Especially, the shorter VCNT change their surface morphology most rapidly. The difference of field emission property depending on the coating materials is discussed from the point of work function and field concentration factor based on Fowler-Nordheim tunneling.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.247.1-247.1
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• 2014

The capacitive coupled plasma is used widely in the semiconductor industries. Especially, the uniformity of the industrial plasma is heavily related with defect ratio of devices. Therefore, the industries need the capacitive coupled plasma source which can generate the uniform plasma and control the plasma's uniformity. To achieving the uniformity of the large area plasma, we designed multi-powered electrodes. We controlled the uniformity by controlling the power of each electrode. After this work, we started to research another concept of the plasma device. We make the plasma chamber that has multi-ground electrodes imaginary (CST microwave studio) and simulate the electric field. The shape of the multi-ground electrodes is ring type, and it is same as the shape of the multi-power electrodes that we researched before. The diameter of the side electrode's edge is 300mm. We assumed that the plasma uniformity is related with the impedance of ground electrodes. Therefore we simulated the imaginary chamber in three cases. First, we connected L (inductor) and C (capacitor) at the center of multi-ground electrodes. Second, we changed electric conductivity of multi-ground electrode. Third, we changed the insulator's thickness between the center ground electrode and the side ground electrode. The driving frequency is 2, 13.56 and 100 MHz. We switched our multi-powered electrode system to multi-ground electrode system. After switching, we measured the plasma uniformity after installing a variable vacuum capacitor at the ground line. We investigate the effect of ground electrodes' impedance to plasma uniformity.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.18 no.1
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• pp.60-65
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• 2009

We performed a study on optical properties of $BaSm_2Ti_4O_{12}$ thin films by vacuum ultra violet spectroscopic ellipsometry in the $0.92{\sim}8.6\;eV$ energy range. For the analysis of the measured ellipsometric spectra, a 5-layer model was applied where optical property of the $BaSm_2Ti_4O_{12}$ layer was well represented by a Tauc-Lorentz dispersion function. Our analysis clearly showed new structure in high energy region at about 7.5 eV Consistent changes of refractive index & extinction coefficient of the $BaSm_2Ti_4O_{12}$ thin film by the growth and annealing temperatures were also confirmed.