• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.185.2-185.2
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• 2016

The plasma density is an essential plasma parameter describing plasma physics. Furthermore, it affects the throughput and uniformity of plasma processing (etching, deposition, ashing, etc). Therefore, a novel technique for plasma density measurement has been attracting considerable attention. Microwave probe is a promising diagnostic technique. Various type of cutoff, hairpin, impedance, transmission, and absorption probes have been developed and investigated. Recently, based on the basic type of probes, modified flat probe (curling and multipole probes), have been developing for in situ processing plasma monitoring. There is a need for comparative study between the probes. It can give some hints on choosing the reliable probe and application of the probes. In this presentation, we make attempt of numerical study of different kinds of microwave probes. Characteristics of frequency spectrum from probes were analyzed by using three-dimensional electromagnetic simulation. The plasma density, obtained from the spectrum, was compared with simulation input plasma density. The different microwave probe behavior with changes of plasma density, sheath and pressure were found. To confirm the result experimentally, we performed the comparative experiment between cutoff and hairpin probes. The sheath and collision effects are corrected for each probe. The results were reasonably interpreted based on the above simulation.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.10 no.4
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• pp.424-430
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• 2001

An electron Boltzmann equation is solved numerically to calculate the electron energy distribution functions in plasma discharge which is generated by radio-frequency (RF) and microwave frequency electric field. The maintenance field strengths are determined self-consistently by solving the homogeneous electron Boltzmann equation in the Lorentz approximation expressed by 2nd order differential equation and an additional particle balance equation expressed by integro-differential equation. By using this numerical code, the electron energy distribution functions in argon discharge are calculated in the range from RF to microwave frequency. The influence of frequency of the HF electric field on the electron energy distribution functions and ionization rate are investigated.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• v.42 no.1
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• pp.14-20
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• 2021

Mulberry was dried with low temperature vacuum dryer using microwave. The nutritional compositions of microwave-dried mulberry including proximate composition, sugar content, mineral content, total phenolic, flavonoids, and anthocyanin, beta-carotene, vitamin C, and amino acid composition were measured. Sugar contents of mulberry were 42.6 mg/100g (Cheongilppong) and 43.27 mg/100g dw (Gwasang No. 2). The main components of mulberry sugars were fructose and glucose. Mineral analysis showed that K, P, Ca, and Mg were abundant regardless of mulberry cultivars.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.347.2-347.2
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• 2014

최근, 비정질 산화물 반도체 thin film transistor (TFT)는 수소화된 비정질 실리콘 TFT와 비교하여 높은 이동도와 큰 on/off 전류비, 낮은 구동 전압을 가짐으로써 빠른 속도가 요구되는 차세대 투명 디스플레이의 TFT로 많은 연구가 진행되고 있다. 한편, 기존의 Thin-Film-Transistor 제작 시 우수한 박막을 얻기 위해서는 $500^{\circ}C$ 이상의 높은 열처리 온도가 필수적이며 이는 유리 기판과 플라스틱 기판에 적용하는 것이 적합하지 않고 높은 온도에서 수 시간 동안 열처리를 수행해야 하므로 공정 시간 및 비용이 증가하게 된다는 단점이 있다. 이러한 점을 극복하기 위해 본 연구에서는 간단하고, 낮은 제조비용과 대면적의 박막 증착이 가능한 용액공정을 통하여 박막 트랜지스터를 제작하였으며 thermal 열처리와 microwave 열처리 방식에 따른 전기적 특성을 비교 및 분석하고 각 열처리 방식의 열처리 온도 및 조건을 최적화하였다. P-type bulk silicon 위에 산화막이 100 nm 형성된 기판에 spin coater을 이용하여 Al-Zn-Sn-O 박막을 형성하였다. 그리고, baking 과정으로 $180^{\circ}C$의 온도에서 10분 동안의 열처리를 실시하였다. 연속해서 Photolithography 공정과 BOE (30:1) 습식 식각 과정을 이용해 활성화 영역을 형성하여 소자를 제작하였다. 제작 된 소자는 Junctionless TFT 구조이며, 프로브 탐침을 증착 된 채널층 표면에 직접 접촉시켜 소스와 드레인 역할을 대체하여 동작시킬 수 있어 전기적 특성을 간단하고 간략화 된 공정과정으로 분석할 수 있는 장점이 있다. 열처리 조건으로는 thermal 열처리의 경우, furnace를 이용하여 $500^{\circ}C$에서 30분 동안 N2 가스 분위기에서 열처리를 실시하였고, microwave 열처리는 microwave 장비를 이용하여 각각 400 W, 600 W, 800 W, 1000 W로 15분 동안 실시하였다. 그 결과, furnace를 이용하여 열처리한 소자와 비교하여 microwave를 통해 열처리한 소자에서 subthreshold swing (SS), threshold voltage (Vth), mobility 등이 비슷한 특성을 내는 것을 확인하였다. 따라서, microwave 열처리 공정은 향후 저온 공정을 요구하는 MOSFET 제작 시의 훌륭한 대안으로 사용 될 것으로 기대된다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.9 no.3
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• pp.290-295
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• 2000

In order to utilize as a pre-ionization means for reproducible ohmic plasma on KAIST-TOKAMAK, a simple, safe, economical and continuous microwave source has been developed using a home kitchen micro-wave oven. The magnetron used in the study can provide 500 W of power at 2.45 GHz. A conventional magnetron in a home kitchen microwave oven generates microwave for 8 ms at every 16 ms periodically due to the periodic (60 Hz) high voltage applied to the magnetron cathode. In order to generate continuous microwave which is suitable for tokamak pre-ionization, the magnetron operation circuit has been modified using a DC high voltage (5 kV, 1 A) power supply. It provides high-voltage with small ripple for magnetron cathode bias. Using the developed magnetron system, electron cyclotron resonace heated (ECH) plasmas were produced and the characteristics of the system were studied by diagnosing the ECH plasma using Langmuir probe and $H_{\alpha}$ emission diagnostics.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.241.2-241.2
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• 2013

최근, 비정질 산화물 반도체 thin film transistor (TFT)는 수소화된 비정질 실리콘 TFT와 비교하여 높은 이동도와 큰 on/off 전류비, 낮은 구동 전압을 가짐으로써 빠른 속도가 요구되는 차세대 투명 디스플레이의 TFT로 많은 연구가 진행되고 있다. 한편, 기존의 MOSFET 제작 시 우수한 박막을 얻기 위해서는 $500^{\circ}C$ 이상의 높은 열처리 온도가 필수적이며 이는 유리 기판과 플라스틱 기판에 적용하는 것이 적합하지 않고 높은 온도에서 수 시간 동안 열처리를 수행해야 하므로 공정 시간 및 비용이 증가하게 된다는 단점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 RF sputter를 이용하여 증착된 비정질 InGaZnO pesudo MOSFET 소자를 제작하였으며, thermal 열처리와 microwave 열처리 방식에 따른 전기적 특성을 비교 및 분석하고 각 열처리 방식의 열처리 온도 및 조건을 최적화하였다. P-type bulk silicon 위에 산화막이 100 nm 형성된 기판에 RF 스퍼터링을 이용하여 InGaZnO 분말을 각각 1:1:2mol% 조성비로 혼합하여 소결한 타겟을 사용하여 70 nm 두께의 InGaZnO를 증착하였다. 연속해서 Photolithography 공정과 BOE(30:1) 습식 식각 과정을 이용해 활성화 영역을 형성하여 소자를 제작하였다. 제작 된 소자는 pseudo MOSFET 구조이며, 프로브 탐침을 증착 된 채널층 표면에 직접 접촉시켜 소스와 드레인 역할을 대체하여 동작시킬 수 있어 전기적 특성을 간단하고 간략화된 공정과정으로 분석할 수 있는 장점이 있다. 열처리 조건으로는 thermal 열처리의 경우, furnace를 이용하여 각각 $300^{\circ}C$, $400^{\circ}C$, $500^{\circ}C$, $600^{\circ}C$에서 30분 동안 N2 가스 분위기에서 열처리를 실시하였고, microwave 열처리는 microwave를 이용하여 각각 400 W, 600 W, 800 W, 1000 W로 20분 동안 실시하였다. 그 결과, furnace를 이용하여 열처리한 소자와 비교하여 microwave 를 통해 열처리한 소자에서 subthreshold swing (SS), threshold voltage (Vth), mobility 등이 개선되는 것을 확인하였다. 따라서, microwave 열처리 공정은 향후 저온 공정을 요구하는 MOSFET 제작 시의 훌륭한 대안으로 사용 될 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.94-94
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• 2010

As a new plasma source for the plasma enhanced chemical vapor deposition (PCVD) of ${\mu}c$-Si deposition, we have demonstrated a microwave-excited plasma source, which can produce high density (${\sim}10^{12}\;cm^{-3}$) plasma with low electron temperature (~1 eV) and low plasma potential (~10 V). In this plasma source, microwave power radiated from slot antenna is distributed along the plasma-dielectric interface in large area and this enables us to produce uniform high-density plasma in large area. To optimize deposition conditions, deep understanding of gas phase chemistry is indispensable. In this presentation, we will discuss on the gas phase diagnostics of microwave $SiH_4/H_2$ plasma such as $SiH_4$ dissociation or $SiH_3$ radical profile as well as deposited film properties.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2009.02a
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• pp.117.2-117.2
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• 2009

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2001.07a
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• pp.128-128
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• 2001

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• v.15 no.2
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• pp.82-88
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• 2015

The magnetron, a vacuum tube, is currently the usual high-power microwave power source used for microwave heating. However, the oscillating frequency and output power are unstable and noisy due to the low quality of the high-voltage power supply and low Q of the oscillation circuit. A heating system with enhanced reliability and the capability for control of chemical reactions is desired, because microwave absorption efficiency differs greatly depending on the object being heated. Recent studies on microwave high-efficiency power amplifiers have used harmonic processing techniques, such as class-F and inverse class-F. The present study describes a high-efficiency 100 W GaN-HEMT amplifier that uses a harmonic processing technique that shapes the current and voltage waveforms to improve efficiency. The fabricated GaN power amplifier obtained an output power of 50.4 dBm, a drain efficiency of 72.9%, and a power added efficiency (PAE) of 64.0% at 2.45 GHz for continuous wave operation. A prototype microwave heating system was also developed using this GaN power amplifier. Microwaves totaling 400 W are fed from patch antennas mounted on the top and bottom of the microwave chamber. Preliminary heating experiments with this system have just been initiated.