• Korean Chemical Engineering Research
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• 제45권5호
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• pp.479-486
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• 2007

BCB 수지를 이용하여 본딩한 웨이퍼의 BCB 두께, 본딩 촉진제의 사용여부 및 이웃하는 적층 물질의 종류에 따른 본딩 결합력에 대한 영향을 4-점 굽힘방법을 이용하여 규명한다. 실험결과 본딩 결합력은 BCB 두께에 선형 비례하는데, 이는 BCB의 소성 변형의 정도가 두께에 비례하는 반면에 BCB의 항복 강도에는 영향을 미치지 않기 때문이다. 본딩한 BCB의 두께가 각각 $2.6{\mu}m$ 및 $0.4{\mu}m$인 경우에 대하여 본딩 촉진제를 사용 했을 때, 본딩 촉진제와 본딩된 물질의 표면에서는 공유 결합이 형성되기 때문에 본딩 결합력이 증가한다. 산화 규소막이 증착된 실리콘 웨이퍼와 BCB 사이 계면에서의 본딩 결합력은 글래스 웨이퍼와 BCB 사이의 계면에서 보다 약 3배 정도 높다. 이러한 본딩 결합력의 차이는 각 계면에서 Si-O 본드의 본딩 밀도 및 본드 파단 에너지의 차이에 기인한다. PECVD 산화 규소막을 증착한 실리콘 웨이퍼와 BCB 사이 계면의 경우, 기 측정된 $18J/m^2$ 및 $22J/m^2$의 본드 파단 에너지를 얻기 위해 각각 약 $12{\sim}13bonds/nm^2$ 및 $15{\sim}16bonds/nm^2$의 Si-O 본드 밀도가 필요하다. 반면에, 글래스 웨이퍼와 BCB 사이 계면의 경우에는 기 측정된 $5J/m^2$의 본드 파단 에너지를 얻기 위해 약 $7{\sim}8bonds/nm^2$의 Si-O 본드 밀도가 필요하다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2005년도 제31회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.328-336
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• 2005

Effects of surface defect distribution on flame instability during flame-surface interaction are experimentally investigated. To examine the chemical quenching phenomenon, we prepared thermally grown silicon oxide plates with well-defined defect density. Ion implantation was used to control the number of defects, i.e. oxygen vacancies. In an attempt to preferentially remove the oxygen atoms from silicon dioxide surface, argon ions with low energy level from 3keV to 5keV were irradiated at the incident angle of $60^{\circ}C$. Compositional and structural modification of $SiO_2$ induced by low-energy $Ar^+$ ion irradiation has been characterized by Atomic Force Microscopy (AFM) and X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS). The analysis shows that as the ion energy increases, the number of structural defect also increases and non-stoichiometric condition of $SiO_x(x{\le}2)$ plates is enhanced. From the quenching distance measurements, we found out that when the surface temperature is under $300^{\circ}C$, the quenching distance decreases on account of reduced heat loss; as the surface temperature increases over $300^{\circ}C$, however, quenching distance increases despite reduced heat loss effect. Such aberrant behavior is caused by heterogeneous chemical reaction between active radicals and surface defect sites. The higher defect density, the larger quenching distance. This results means that chemical quenching is governed by radical adsorption and can be parameterized by the oxygen vacancy density on the surface.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권5호
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• pp.549-554
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• 2011

최근 고온부품의 기술발전으로 고효율 가스터빈 발전설비들이 운전되고 있으나 국내의 가스터빈설비는 일일 기동정지를 반복 운전하므로써 열싸이클에 의한 블레이드와 베인의 재료물성은 급격히 나빠지고 있다. 현재 가스터빈 부품 교체와 정비는 제작사에 의존하고 있는 실정으로 이에 본 연구에서 독자적인 교체 및 정비 관리 기준을 위해 수명평가와 손상분석의 기초자료로 활용하고자 실제 운전된 가스터빈 고압 1단 블레이드와 베인의 사용시간별 손상거동을 분석하였다. 사용재의 블레이드는 등가운전시간(EOH)이 23,686, 27,909 및 52,859 이고 베인은 28,714 및 52,859 으로 운전시간이 증가함에 따라 ${\gamma}$'의 크기는 증가하고 형상은 구형 또는 판상으로 변형되었다. 블레이드는 leading edge영역, 베인은 center영역에서 가장 큰 미세조직의 열화가 관찰되었으며 이는 경도의 감소경향과 일치하였다. 열차폐 코팅층내 bond코팅층에서는 운전시간이 증가함에 따라 표면산화층의 두께가 증가하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권4호
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• pp.475-480
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• 2010

가스터빈 블레이드는 터빈 가동 시 발생하는 고온화염으로부터 블레이드를 보호하고, 구조물의 표면 온도를 안전한 수준으로 낮추기 위하여 블레이드 표면에 열차폐 코팅(TBC; Thermal barrier coating)을 하여 사용하고 있다. 본 논문에서는 가스터빈 1단 블레이드에 적용되는 코팅 방식을 이용하여 코인형 시험편을 제작하였고 열화 온도 및 유지 시간의 변화에 따른 코팅 계면 산화물의 성장 거동을 분석하였다. 코팅 단면에 대하여 코팅 계면 산화물의 두께와 마이크로 비커스 경도를 측정하여 열화 특성을 평가 하였다. 또한 성분분석을 통하여 미세조직의 변화를 관찰함으로써 열차폐 코팅의 열적 열화특성을 평가하였다.

• 센서학회지
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• 제11권3호
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• pp.183-190
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• 2002

실리콘 기판 위에 형성한 열산화막에 실리콘이온을 주입하고 열처리를 수행한 후, 광루미네센스(photoluminescence:PL) 스펙트럼을 조사하였다. 실리콘 이온도즈의 변화와 열처리 온도의 변화에 따른 PL스펙트럼을 조사하고, 이를 TEM과 XRD 데이터와 비교하여 분석한 결과, 광루미네센스 특성은 산화막내의 실리콘 나노결정으로부터 기인함을 알 수 있었다. 또 산화막을 1분 간격으로 습식 식각하면서 매 식각 시마다 PL스펙트럼을 관측하여 그 변화를 조사하였다. 이러한 실험을 통하여 산화막내에 분포하고 있는 실리콘 나노결정의 크기와 그 수가 PL피크 파장과 강도에 직접적으로 영향을 줌을 알 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권8호
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• pp.1-8
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• 2000

0.3 g의 하드디스크 드라이브에 사용될 수 있는 마그네틱 헤드를 장착할 수 있는 트랙 추적용 마이크로 액추에이터를 제작하였다. 이 액추에이터는 정전방식을 적용하였으며 2${\mu}m$ 두께의 열산화막과 20${\mu}m$ 두께의 실리콘 막이 직접접합된 SOI 웨이퍼를 이용하여 단지 3장의 마스크만을 사용하여 제작하였다. 고유진동수는 18.5 kHz이고 15 V DC와 15 V AC 전압이 동시에 가해진 상황에서 그 변위가 1.4 ${\mu}m$이였고 이때 30 V일 때 50 N의 정전력을 나타내었다. 또한 2.21 kHz의 서보 주파수 대역에서 이득여유가 7.51 dB이고 위상여유가 50.98$^{\circ}$이였다. 따라서 이 트랙추적 마이크로 액추에이터는 10 Gb/in$^2$의 기록밀도를 요구하는 하드디스크 드라이브에 충분히 이용될 수 있을 것이다.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권11호
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• pp.1037-1041
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• 2001

저온(32$0^{\circ}C$)에서 SiH$_4$와 $N_2$O 가스의 혼합을 통해 플라즈마화학기상증착(PECVD)법을 이용하여 실리카 광도파로의 클래딩막으로 사용되는 SiO$_2$후막을 제조하였다. 증착변수가 SiO$_2$후막의 특성에 미치는 영향을 살펴보기 위해 $N_2$O/SiH$_4$flow ratio와 RF power에 변화를 주었다. $N_2$O/SiH$_4$ flow ratio가 감소함에 따라 증착속도는 2.9 $mu extrm{m}$/h), 굴절률은 thermal oxide의 굴절률(n=1.46)에 근접하였다.

• 세라미스트
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• 제23권2호
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• pp.200-210
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• 2020

Supported catalysts are at the heart of manufacturing essential chemical, agricultural and pharmaceutical products. While the longevity of such systems is critically hinged on the durability of metal nanoparticles, the conventional deposition/dispersion techniques are difficult to enhance the stability of the metal nanoparticles due to the lack of control over the interaction between metal-support. Regarding this matter, ex-solution has begun to be recognized as one of the most promising methodologies to develop thermally and chemically robust nanoparticles. By dissolving desired catalysts as a cation form into a parent oxide, fine and uniformly distributed metal nano-catalysts can be subsequently grown in situ under reductive heat treatment, which is referred to ex-solution. Over the several years, ex-solved analog has resulted in tremendous progress in the chemical-electrochemical applications due to the exceptional robustness coupled with ease synthesis. Herein, we describe the ex-solution process in detail which therein introducing the unique characteristics of ex-solved particles that distinguish them from conventionally dispersed nanoparticles. We then go through the history of science regarding the ex-solution phenomena and summarize several major research achievements which embrace the ex-solved nanoparticles to markedly promote the catalytic performances. In conclusion, we address the remaining challenges and the future perspectives of this rapidly growing field.

• 대한기계학회논문집B
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• 제30권5호
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• pp.405-412
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• 2006

In order to realize a stably propagating flame in a narrow channel, flame instabilities resulting from flame-wall interaction should be avoided. In particular flame quenching is a significant issue in micro combustion devices; quenching is caused either by excessive heat loss or by active radical adsorptions at the wall. In this paper, the relative significance of thermal and chemical effects on flame quenching is examined by means of quenching distance measurement. Emphasis is placed on the effects of surface defect density on flame quenching. To investigate chemical quenching phenomenon, thermally grown silicon oxide plates with well-defined defect distribution were prepared. ion implantation technique was used to control defect density, i.e. the number of oxygen vacancies. It has been found that when the surface temperature is under $300^{\circ}C$, the quenching distance is decreased on account of reduced heat loss; as the surface temperature is increased over $300^{\circ}C$, however, quenching distance is increased despite reduced heat loss effect. Such abberant behavior is caused by heterogeneous surface reactions between active radicals and surface defects. The higher defect density, the larger quenching distance. This result means that chemical quenching is governed by radical adsorption that can be parameterized by oxygen vacancy density on the surface.

• 비파괴검사학회지
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• 제29권5호
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• pp.450-457
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• 2009

열차폐 코팅 시편에 대하여 열충격을 주기적으로 가한 후 발생하는 결함을 관찰하였다. 실험에 사용 된 열차폐 코팅 시편은 인코넬-738로 제작된 모재 위에 CoNiCrAlY 본드 코팅층과 $ZrO_2-8wt%Y_2O_3$ 세라믹탑 코팅층이 플라즈마 용사 방법으로 올려진 형태로 되어있다. 열충격 시험은 $1000^{\circ}C$의 고온으로 가열했다가 상온으로 급격하게 냉각시키는 가혹한 조건으로 실행되었고, 사이클 수가 증가함에 따라 열충격의 피로도 또한 증가하였다. 시험후 시편 내부의 미세 조직 변화와 결함을 전자현미경으로 관찰하고, 시편의 기계적인 특성을 측정하여 그 변화 양상을 살펴보았다. 열충격 주기실험후 본드 코팅층과 세라믹 탑 코팅층 사이에 발생하는 TGO 산화물층에 대한 변화 양상과 이에 대한 와전류 신호를 측정하여 TGO층 성장 거동의 비파괴적인 평가를 위한 실험을 진행하였다. 본 연구를 통하여 마이크로 단위의 TGO층에 대한 와전류검사의 적용 가능성을 확인하고 열차폐 코팅의 수명을 예측할 수 있는 가능성을 제시하였다.