• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.02a
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• pp.172-172
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• 1999

• Journal of Korean Vacuum Science & Technology
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• v.3 no.1
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• pp.59-65
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• 1999

There has been an interest to develop an efficient, compact microwave device using field-emitter-arrays (FEA)-based cathode. Toe valuate the optimum device-efficiency in a compact size, the propagation properties of the premodulated electron beam for the FEA-based cathode is studied in detail by the computer simulation using a PIC code, MAGIC. For the premodulated electron beam whose phase of the energy leads the phase of the current by $\pi$/2, the amplitude of the downstream current modulation can be kept as high as the initial modulation level. Using the beam parameters with the beam voltage of 6kV and the current of 2.0A, 30% of efficiency is predicted when the quality factor of 800 is chosen. the device length is reduced about twice compared with that of the conventional device. The design of practical planar cathode is carried out to meet the minimum diameter of the electron beam as 0.5 mm.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.200-200
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• 2011

Although the cut-off probe, a precise measurement method for the electron density, is widely used in the industry, the physics on the wave spectrum of the cut-off is not understood yet, only cut-off point frequency containing the information of electron density has been analyzed well. This paper analyzes the microwave frequency spectrum of the cut-off probe to see the physics behind using both microwave field simulation (CST Microwave Studio) and simplified circuit simulation. The result shows that the circuit model well reproduces the cut-off wave spectrum especially in the low frequency regime where the wavelength of the driving frequency is larger than the characteristic length and reveals the physics of transmission characteristics with frequency as resonances between vacuum, plasma and sheath. Furthermore, by controlling the time domain in solver of the microwave simulator, the cut-off like transmission peaks above the cut-off frequency which has been believed as cavity effect is verified as chamber geometry effect. The result of this paper can be used as the basis for the improvement of cut-off probe.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.268-268
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• 2012

Atmospheric pressure microwave induced plasmas are used to excite and ionize chemical species for elemental analysis, for plasma reforming, and for plasma surface treatment. Microwave plasma differs significantly from other plasmas and has several interesting properties. For example, the electron density is higher in microwave plasma than in radio-frequency (RF) or direct current (DC) plasma. Several types of radical species with high density are generated under high electron density, so the reactivity of microwave plasma is expected to be very high [1]. Therefore, useful applications of atmospheric pressure microwave plasmas are expected. The surface characteristics of SUS304 stainless steel are investigated before and after surface modification by microwave plasma under atmospheric pressure conditions. The plasma device was operated by power sources with microwave frequency. We used a device based on a coaxial transmission line resonator (CTLR). The atmospheric pressure plasma jet (APPJ) in the case of microwave frequency (880 MHz) used Ar as plasma gas [2]. Typical microwave Pw was 3-10 W. To determine the optimal processing conditions, the surface treatment experiments were performed using various values of Pw (3-10 W), treatment time (5-120 s), and ratios of mixture gas (hydrogen peroxide). Torch-to-sample distance was fixed at the plasma edge point. Plasma treatment of a stainless steel plate significantly affected the wettability, contact angle (CA), and free energy (mJ/$m^2$) of the SUS304 surface. CA and ${\gamma}$ were analyzed. The optimal surface modification parameters to modify were a power of 10 W, a treatment time of 45 s, and a hydrogen peroxide content of 0.6 wt% [3]. Under these processing conditions, a CA of just $9.8^{\circ}$ was obtained. As CA decreased, wettability increased; i.e. the surface changed from hydrophobic to hydrophilic. From these results, 10 W power and 45 s treatment time are the best values to minimize CA and maximize ${\gamma}$.

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
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• v.34 no.2
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• pp.305-314
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• 2017

The purpose of this study was to develop the high efficiency of ginseng by using microwave low temperature vacuum drying technology. In red ginseng manufacturing processes, the study results compared the hot-air drying red ginseng dried during 24hours in $60-70^{\circ}C$ and redried during 72hours in $40^{\circ}C$ after the steaming ginseng with the red ginseng dried in microwave low temperature vacuum dryer on condition that 900 watt, 2.45 MHz, 50 mmHg during 5 hours and redried during 2 hours on 750 mmHg after the steaming ginseng about observation of tissue, sensory evaluation and a change of ginsenoside and crude saponin content. As a result, the red ginseng in microwave low temperature vacuum was had high brightness, the surface turned into porosity tissue and added more flavor, decreased bitterness highly on the contrary increased sweetness at the same time that elevated the comprehensive preference. Moreover, In a short time, the content of ginsenosides $Rg_1$ and $Rb_1$ increased about sixfold, eightfold in one time zone but there were no wide difference in content of $Rg_3$ as compared to the hot-air drying red ginseng. Finally, content of crude saponin was increased widely at 10-20 minutes and stayed high crude saponin content consistently. Therefore, this result indicated that the red ginseng in microwave low temperature vacuum increased extraction yields of the ginsenosides and crude saponin through a change of porosity tissue and improved flavor and texture compare with the general hot air dried red ginseng in a short time. According to these results, that provided that could increase the preference about red ginseng.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1994.02a
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• pp.98-101
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• 1994

white diamond thin film, which should be compposed of almost ppure diamond, could be successfully obtained under high ppressure conditions(above 150 Torr) by means of MppECVD(microwave pplasma enhanced chemical vappor depposition, ASTeX 1.5 kW). Characteristics of the films with varing expperimental pparameters have been examined. From the expperimental results, we will discuss the surface morpphology and the growth mechanism of the films.

• Korean Journal of Food Science and Technology
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• v.30 no.1
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• pp.103-109
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• 1998

For the purpose of improving quality of dried anchovy, raw anchovies after hot air drying were subjected to six different processes: 5 min microwave and 1 min holding-12 times (MW5), 10 min microwave and 1 min holding-6 times (MW10), 5 min microwave with hot air and 1 min holding-12 times (MWH5), 10 min microwave with hot air and 1 min holding-6 times (MWH10), 5 min microwave vacuum and 1 min holding-12 times (MWV5), 10 min microwave vacuum and 1 min holding-6 times (MWV10) at 100 Watt and 2450MHz. There were no significant effects of different processes on water content, pH, color, acid value and volatile basic nitrogen. The sum of fatty acids on commercial anchovy occupied 38.34% of saturates 22.91% of monoenes and 22.91% of polyenes and dried anchovies subjected to microwave processes had similar compositions. Dominant fatty acids were palmitic acid and docosahexaenoic acid in each process. Among the free amino acids, alanine, arginine, lysine and leucine were dominant in all processes. Dried anchovies showed little significant differences in texture in all processes. Sensory evaluation data showed that the quality of dried anchovy subjected to microwave process was acceptable and microwave vacuum process was the most desirable one.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.206.1-206.1
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• 2015

최근에 금속산화물을 증착하는 방법으로 용액공정이 주목 받고 있다. 용액 공정은 대기압에서 매우 간단한 방법으로 복잡한 공정과정을 요구하지 않기 때문에 박막을 경제적으로 간단하게 형성할 수 있다. 하지만 용액공정을 통해 형성한 박막에는 소자의 특성을 열화 시키는 solvent와 탄소계열의 불순물을 많이 포함하고 있어 고온의 열처리가 필수적이다. 박막의 품질을 향상시키기 위해서 다양한 열처리 방법들이 이용되고 있으며, 일반적인 열처리 방법으로는 furnace를 이용한 conventional thermal annealing (CTA)이 많이 이용되고 있다. 하지만, 최근에는 microwave를 이용한 공정이 주목 받고 있다. Microwave energy는 CTA보다 효과적으로 비교적 낮은 온도에서 높은 열처리 효과를 나타낸다. 본 실험은 n-type Silicon 기판에 solution-ZrO2 산화막을 형성 후, oven baking을 한 뒤, CTA와 microwave를 이용하여 solvent와 불순물을 제거 하였다. 전기적 특성을 확인하기 위해 solution ZrO2 산화막 위에 E-beam evaporator를 이용해 Ti 금속 전극을 증착하여 Metal-Oxide-Semiconductor (MOS) capacitor를 제작하였다. 다음으로, PRECISION SEMICONDUCTOR PARAMETER ANALYZER (4156B)를 이용하여, capacitance-voltage (C-V) 특성 및 current-voltage (I-V) 특성을 비교하였다. 다음으로, CTA를 통하여 제작한 소자와 전기적 특성을 비교하였다. 그 결과, Microwave irradiation으로 열처리한 MOS capacitor 소자에서 capacitance 값과 flat band voltage, hysteresis 등이 개선되는 효과를 확인하였다. Microwave irradiation 열처리는 100oC 미만의 온도에서 공정이 이루어짐에도 불구하고 시료 내에서의 microwave 에너지의 흡수가 CTA 공정에서의 열에너지 흡수보다 훨씬 효율적으로 이루어지며, 결과적으로 ZrO2 용액의 불순물과 solvent를 낮은 온도에서 제거하여 고품질 박막 형성에 매우 효과적이라는 것을 나타낸다. 따라서, microwave irradiation 열처리 방법은 비정질 산화막이 포함되는 박막 transistor 소자 제작에 대하여 결정적인 열처리 방법이 될 것으로 기대한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.211.1-211.1
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• 2015

최근 용액 공정을 이용한 산화물 반도체에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 넓은 밴드갭을 가지고 있는 산화물 반도체는 높은 투과율을 가지고 있어 투명 디스플레이에 적용이 가능하다. 기존의 박막 진공증착 방법은 진공상태를 유지하기 위한 장비의 가격이 비싸며, 대면적의 어려움, 높은 생산단가 등으로 생산율이 높지 않다. 하지만 용액 공정을 이용하면 대기압에서 증착이 가능하고 대면적화가 가능하다. 그리고 각각의 조성비를 조절하는 것이 가능하다. 이러한 장점에도 불구하고, 소자의 신뢰성이나 저온공정은 중요한 이슈이다. Instability는 threshold voltage (Vth)의 shift 및 on/off switching의 신뢰성과 관련된 parameter이다. 용액은 소자의 전기적 특성을 열화 시키는 수분 과 탄소계열의 불순물을 다량 포함 하고 있어 고품질의 박막을 형성하기 위해서는 고온의 열처리가 필요하다. 기존의 열처리는 고온에서 장시간 이루어지기 때문에 유리나 플라스틱, 종이 기판의 소자에서는 불가능하지만 $100^{\circ}C$ 이하의 저온 공정인 microwave를 이용하면 유리, 플라스틱, 종이 기판에서도 적용이 가능하다. 본 연구에서는 산화물 반도체 중에서 InGaZnO (IGZO)를 용액 공정으로 제작한 juctionless thin-film transistor를 제작하여 기존의 열처리를 이용하여 처리한 소자와 microwave를 이용해서 열처리한 소자의 전기적 특성을 한 달 동안 관찰 하였다. 또한 In:Zn의 비율을 고정한 후 Ga의 비율을 달리하여 특성을 비교하였다. 먼저 p-type bulk silicon 위에 SiO2 산화막이 100 nm 증착된 기판에 RCA 클리닝을 진행 하였고, solution InGaZnO 용액을 spin coating 방식으로 증착하였다. Coating 후에, solvent와 수분을 제거하기 위해서 $180^{\circ}C$에서 10분 동안 baking공정을 하였다. 이후 furnace열처리와 microwave열처리를 비교하기 위해 post-deposition-annealing (PDA)으로 furnace N2 분위기에서 $600^{\circ}C$에서 30분, microwave를 1800 W로 2분 동안 각각의 샘플에 진행하였다. 또한, HP 4156B semiconductor parameter analyzer를 이용하여 제작된 TFT의 transfer curve를 측정하였다. 그 결과, microwave 열처리한 소자의 경우 기존의 furnace 열처리 소자와 비교하여 높은 mobility, 낮은 hysteresis 값을 나타내었으며, 1달간 소자의 특성을 관찰하였을 때 microwave 열처리한 소자의 경우 전기적 특성이 거의 변하지 않는 것을 확인하였다. 따라서 향후 용액공정, 저온공정을 요구하는 소자 공정에 있어 열처리방법으로 microwave를 이용한 활용이 기대된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.206.2-206.2
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• 2015

최근 비정질 산화물 반도체 thin film transistor(TFT)는 차세대 투명 디스플레이로 많은 관심을 받고 있으며 활발한 연구가 진행되고 있다. 산화물 반도체 TFT는 기존의 비정질 실리콘 반도체에 비하여 큰 on/off 전류비, 높은 이동도 그리고 낮은 구동전압으로 인하여 차세대 투명 디스플레이 산업에 적용 가능하다는 장점이 있다. 한편 기존의 sputter나 evaporator를 이용한 증착 방식은 우수한 막의 특성에도 불구하고 많은 시간과 제작비용이 든다는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 별도의 고진공 시스템이 필요하지 않을 뿐만 아니라 대면적화에도 유리한 용액공정 방식을 이용하여 박막 트렌지스터를 제작하였으며 thermal 열처리와 microwave 열처리 방식에 따른 전기적 특성을 비교 및 분석하고 각 열처리 방식의 열처리 온도 및 조건을 최적화 하였다. 제작된 박막 트렌지스터는 p-type bulk silicon 위에 산화막이 100 nm 형성된 기판에 spin coater을 이용하여 Al-Zn-Sn-O 박막을 형성하였다. 연속해서 photolithography 공정과 BOE (30:1) 습식 식각 과정을 이용해 활성화 영역을 형성하여 소자를 제작하였다. 제작 된 소자는 Pseudo-MOS FET구조이며, 프로브 탐침을 증착 된 채널층 표면에 직접 접촉시켜 소스와 드레인 역할을 대체하여 동작시킬 수 있어 전기적 특성평가가 용이하다는 장점을 가지고 있다. 그 결과, microwave를 통해 열처리한 소자는 100oC 이하의 낮은 열처리 온도에도 불구하고 furnace를 이용하여 열처리한 소자와 비교하여 subthreshold swing(SS), Ion/off ratio, field-effectmobility 등이 개선되는 것을 확인하였다. 따라서, microwave 열처리 공정은 향후 저온 공정을 요구하는 MOSFET 제작 시의 훌륭한 대안으로 사용 될 것으로 기대된다.