Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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2003.03a
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pp.107-107
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2003
원자층 증착(ALD, Atomic Layer Deposition)기술은 기판 표면에서의 self-limiting reaction을 통해 매우 얇은 박막을 형성할 수 있고, 두께 및 조성 제어를 정확히 할 수 있으며, 복잡한 형상의 기판에서도 100%에 가까운 step coverage를 얻을 수 있어 초미세패턴의 형성과 매우 얇은 두께에서 균일한 물리적, 전기적 특성이 요구되는 초미세 반도체 공정에 적합하다. 특히 반도체의 logic 및 memory 소자의 gate 공정에서 절연막과 보호막으로, 그리고 배선공정에서는 층간절연막(ILD, Inter Layer Dielectric)으로 사용하는 silicon oxide 박막에 적용될 경우, LPCVD 방법에 비해 낮은 온도에서 증착이 가능해 boron과 같은 dopant들의 확산을 최소화하여 transistor 특성 향상이 가능하며, PECVD 방법에 비해 전기적·물리적 특성이 월등히 우수하고 대면적 uniformity 증가가 기대된다. 본 연구에서는 자체적으로 설계 및 제작한 장비를 이용하여 silicon oxide 박막을 ALD 방법으로 증착하고 그 특성을 살펴보았다. 먼저, cycle 수에 따른 증착 박막 두께의 linearity를 통해서 원자층 증착(ALD)임을 확인할 수 있었으며, reactant exposure(L)와 증착 온도에 따른 deposition rate 변화를 알아보았다 Elipsometer를 이용해 증착된 silicon oxide 박막의 두께 및 굴절률과 그 uniformity를 관찰하였고, AES 및 XPS 분석 장비로 박막의 조성비와 불순물 성분을 살펴보았으며, 증착 박막의 치밀성 평가를 위해 HF etchant로 wet etch rate를 측정하여 물리적 특성을 정리하였다. 특히, 기존의 박막 증착 방법인 LPCVD와 PECVD에 의한 silicon oxide박막의 물성과 비교, 평가해 보았다. 나아가 적절한 촉매 물질을 선정하여 원자층 증착(ALD) 공정에 적용하여 그 효과도 살펴보았다.
The crystals of group-Ⅲ nitride semiconductors with wurtzite structure exhibit a strong polarity. Especially, GaN has characteristics of different growth rate, anisotropic electrical and optical properties due to the polarity. In this work, GaN epilayer was grown and the polarities of the crystals were observed by the chemical wet etching and SP-EFM. GaN thin films were deposited on c-plane A1₂O₃ substrate under the variations of growth conditions by HVPE such as the deposition temperature of the buffer layer, the deposition time, the ratio of Group-V and Ⅲ and the deposition temperature of the film. The adquate results were obtained under the conditions of 500℃, 90 seconds, 1333 and 1080℃, respectively. It is observed that the GaN layer grown without the buffer layer has N-polarity and the GaN layer grown on the buffer layer has Ga-polarity. Fine crystal single particles were grown on c-plane A1₂O₃ and SiO₂, layer. The external shape of the crystal shows {10-11}{10-10}(000-1) planes as expected in the PBC theory and anisotropic behavior along c-axis is obvious. As a result of etching on each plane, (000-1) and {10-11}planes were etched strongly due to the N-polarity and {10-10} plane was not affected due to the non-polarity. In the case of the crystal grown on c-plane A1₂O₃, two types of crystals were grown. They were hexagonal pyramidal-shape with {10-11}plane and hexagonal prism with basal plane. The latter might be grown by twin plane reentrant edge (TPRE) growth.
The $PbTiO_3$is well known materials having remarkable ferroelectric piezoelectric and pyro-electric properties. Thin films of the lead titanite has been successfully fabricated by Chemical Vapor Deposition on the borosilicate glass and titanium substrate. The $PbTiO_3$ thin film deposited on the borosilicate glass using the $PbCl_2$, $TiCl_4$ dry oxygen and wet oxygen at different temperatures (50$0^{\circ}C$-$700^{\circ}C$) grows along the (001) preferred orientation. On the other hand the $PbTiO_3$ thin film deposited on the titanium substrate using the PbO grows along the (101) preferred orientation. Growth orientation of deposited $PbTiO_3$ depends on the reaction species irrespective of substrate materials. Maximum dielectic constant and loss tangent of the $PbTiO_3$ thin film deposited on the titanium substrate are about 90 and 0.02 respectively, . Deposition rates of $PbTiO_3$ deposited on the borosilicate glass and titanium substrate are 10-15 ${\mu}{\textrm}{m}$/hr. Titanium dioxide interlayer formed be-tween $PbTiO_3$ film and titanium substrate material, It improved the adhesion of the film.
Jung, Yoon-S.;Cavanagh, Andrew S.;Dillon, Anne C.;Groner, Markus D.;George, Steven M.;Lee, Se-Hee
Journal of the Korean Ceramic Society
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v.47
no.1
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pp.61-65
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2010
Ultrathin atomic layer deposition (ALD) coatings were found to enhance the performance of lithium-ion batteries (LIBs). Previous studies have demonstrated that $LiCoO_2$ cathode powders coated with metal oxides with thicknesses of $\sim100-1000{\AA}$ grown using wet chemical techniques improved LIB performance. In this study, $LiCoO_2$ powders were coated with conformal $Al_2O_3$ ALD films with thicknesses of only $\sim3-4{\AA}$ established using 2 ALD cycles. The coated $LiCoO_2$ powders exhibited a capacity retention of 89% after 120 charge-discharge cycles in the 3.3~4.5 V (vs. $Li/Li^+$) range. In contrast, the bare $LiCoO_2$ powders displayed only a 45% capacity retention. This dramatic improvement may result from the ultrathin $Al_2O_3$ ALD film acting to minimize Co dissolution or to reduce surface electrolyte reactions.
Transparent conductive oxides (TCO) are necessary as front electrode for most thin film solar cell. In our paper, transparent conducting aluminum-doped Zinc oxide films (ZnO:Al) were prepared by rf magnetron sputtering on glass (Corning 1737) substrate as a variation of the deposition condition. After deposition, the smooth ZnO:Al films were etched in diluted HCI (0.5%) to examine the electrical and surface morphology properties as a variation of the time. The most important deposition condition of surface-textured ZnO films by chemical etching is the processing pressure and the substrate temperature. In low pressures (0.9mTorr) and high substrate temperatures $({\leq}300^{\circ}C)$, the surface morphology of films exhibits a more dense and compact film structure with effective light-trapping to apply the silicon thin film solar cells.
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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v.28
no.7
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pp.713-720
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2006
To analyze atmospheric fate of PCBs in the Kanto region, Japan, an one-compartment box model was used and the relationship between behavior of each PCB homologue and air temperature was simulated. In addition, the emission rates and the deposition fluxes in the overall Kanto region were estimated by the model. The total emission rate and deposition flux was 3,320 kg/yr and 1,480 kg/yr, respectively. The contribution of advection was ranged from 22 to 38% among elimination processes(advection, dry & wet deposition and degradation) of PCBs from atmosphere. The rates of degradation(OH radical process) for PCBs in the Kanto region would be negligible. This study showed that one-compartment box model can be available to understand the overall atmospheric behavior of PCBs.
Electricity is generated by the combined reactions of hydrogen oxidation and oxygen reduction which occur on the Pt/C catalyst surface. There have been lots of researches to make high performance catalysts which can reduce Pt utilization. However, most of catalysts are synthesized by wet-processes and a significant amount of chemicals are emitted during Pt/C synthesis. In this study, Pt/C catalyst was produced by arc plasma deposition process in which Pt nano-particles are directly deposited on carbon black surfaces. During the process, islands of Pt nano-particles were produced and they were very fine and well-distributed on carbon black surface. Compared with a commercialized Pt/C catalyst (Johnson & Matthey), finer particle size, narrower size distribution, and uniform distribution of APD Pt/C resulted in higher electrochemical active surface area even at the less Pt content.
Gwantae Kim;Insung Park;Jeongtae Kim;Hosup Kim;Jaehun Lee;Hongsoo Ha
Progress in Superconductivity and Cryogenics
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v.25
no.4
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pp.24-27
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2023
Until now, many research activities have been conducted to commercialize high-temperature superconducting (HTS) wires for electric applications. Most of all researchers have focused on enhancing the piece length, critical current density, mechanical strength, and throughput of HTS wires. Recently, HTS magnet for generating high magnetic field shows degraded performance due to the deformation of HTS wire by high electro-magnetic force. The deformation can be derived from widthwise thickness non-uniformity of HTS wire mainly caused by wet processes such as electro-polishing of metal substrate and electro-plating of copper. Gradient sputtering process is designed to improve the thickness uniformity of HTS wire along the width direction. Copper stabilizing layer is deposited on HTS wire covered with specially designed mask. In order to evaluate the thickness uniformity of HTS wire after gradient sputtering process, the thickness distribution across the width is measured by using the optical microscope. The results show that the gradient deposition process is an effective method for improving the thickness uniformity of HTS wire.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2016.02a
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pp.418.2-418.2
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2016
$Al_2O_3$ passivation layer has excellent passivation properties at p-type Si surface. This $Al_2O_3$ layer forms thin $SiO_2$ layer at the interface. There were some studies about inserting thermal oxidation process to replace naturally grown oxide during $Al_2O_3$ deposition. They showed improving passivation properties. However, thermal oxidation process has disadvantage of expensive equipment and difficult control of thin layer formation. Wet chemical oxidation has advantages of low cost and easy thin oxide formation. In this study, $Al_2O_3$/$SiO_2/Si(100)$ interface was formed by wet chemical oxidation and PA-ALD process. $SiO_2$ layer at Si wafer was formed by $HCl/H_2O_2$, $H_2SO_4/H_2O_2$ and $HNO_3$, respectively. 20nm $Al_2O_3$ layer on $SiO_2/Si$ was deposited by PA-ALD. This $Al_2O_3/SiO_2/Si(100)$ interface were characterized by capacitance-voltage characteristics and quasi-steady-state photoconductance decay method.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2012.02a
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pp.245-245
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2012
Syntheses of oxide supported metal catalysts by wet-chemical routes have been well known for their use in heterogeneous catalysis. However, uniform deposition of metal nanoparticles with controlled size and shape on the support with high reproducibility is still a challenge for catalyst preparation. Among various synthesis methods, arc plasma deposition (APD) of metal nanoparticles or thin films on oxide supports has received great interest recently, due to its high reproducibility and large-scale production, and used for their application in catalysis. In this work, Au and Pt nanoparticles with size of 1-2 nm have been deposited on titania powder by APD. The size of metal nanoparticles was controlled by number of shots of metal deposition and APD conditions. These catalytic materials were characterized by x-ray diffraction (XRD), inductively coupled plasma (ICP-AES), CO-chemisorption and transmission electron microscopy (TEM). Catalytic activity of the materials was measured by CO oxidation using oxygen, as a model reaction, in a micro-flow reactor at atmospheric pressure. We found that Au/$TiO_2$ is reactive, showing 100% conversion at $110^{\circ}C$, while Pt/$TiO_2$ shows 100% conversion at $200^{\circ}C$. High activity of metal nanoparticles suggests that APD can be used for large scale synthesis of active nanocatalysts. We will discuss the effect of the structure and metal-oxide interactions of the catalysts on catalytic activity.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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