• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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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.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.169-169
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• 2010

650nm 적외선 차단 필터를 Macleod 프로그램을 이용하여 설계하고, 이온보조증착(IAD) 장비를 이용하여 코팅한 후 투과도, 파장, 두께특성을 조사하였다. 차단필터의 증착물질은 $TiO_2$ (n=2.30) /$SiO_2$ (n=1.46) 을 사용하여 45층의 다층 박막으로 증착하였다. 코팅된 차단필터는 차단파장이 651 nm로써 평균 ${\pm}5$ nm 이내의 편차를 보였다. 420~630 nm 파장영역에서 평균 투과도는 89%이었으며, 투과도의 균일도는 약 2.12로써 매우 균일하였다. 투과도기 단파장 영역에서 감소된 것은 다층박막 증착 시 산소가 결핍된 것으로 판단된다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2000년도 영호남학술대회 논문집
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• pp.34-38
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• 2000

Recently, the ceramics of high permittivity are applied to DRAM and FRAM. In this study, (Ba, Sr)$TiO_3$ (BST) ceramics thin films were prepared by Sol-Gel method. BST solution was made and spin-coated on Pt/$SiO_2$/Si substrate at 4000 [rpm] for 10 seconds. Coated specimens were dried at $150[^{\circ}C]$ for 5 minutes. Coating process was repeated 3 times and then sintered at $750[^{\circ}C]$ for 30 minutes. Each specimen was analyzed structure and electrical characteristics by Fractal Process. Thickness of BST ceramics thin films are about $2000{\AA}$. Dielectric constant and loss of thin films was little decreased at 1[KHz] - 1[MHz]. Dielectric constant and loss to frequency were 250 and 0.02 in BST3. The property of leakage current as the realation between the current and the voltage was that change of the leakage current was stable when the applied voltage was 0~3[V].

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제24권11호
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• pp.895-899
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• 2011

Multiferroic BFO/PZT(5/95) multilayer films were fabricated by spin-coating method on the Pt/Ti/$SiO_2$/Si substrate alternately using BFO and PZT(9/95) alkoxide solutions. The structural and dielectric properties were investigated with variation of the solvent and the number of coatings. All films showed the typical XRD patterns of the perovskite polycrystalline structure without presence of the second phase such as $Bi_2Fe_4O_3$. BFO/PZT multilayer thin films showed the typical dielectric relaxation properties with increase an applied frequency. The average thickness of 6-coated BFO/PZT multilayer film was about 600 nm. The dielectric properties such as dielectric constant, dielectric loss and remnant polarization were superior to those of single composition BFO film, and those values for BFO/PZT multilayer film were 1199, 0.23% and 12 ${\mu}C/cm^2$.

• 한국염색가공학회지
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• 제30권4호
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• pp.275-287
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• 2018

In recent years, research on the development of eco-friendly synthetic suede based on water-dispersed polyurethane resin and non-fluorine water repellent has been conducted. Synthetic suede has a problem that the fastness to dyeing is greatly lowered after the water-repellent processing at a high temperature of $160^{\circ}C$ because the polyester is dyed with a disperse dye. Therefore, in this study, silica was added to water-dispersed polyurethane resin to improve dye fastness. To distribute the $PUD-SiO_2$ mixture evenly in the water-dispersed polyurethane resin, sufficient stirring was done for a period of time. When the $PUD-SiO_2$ mixture(PUD 1-5%) is applied to the substrate, it is confirmed through SEM that the mixture is uniformly applied without particle condensation. The results showed that silica with a diameter of 4~12nm and BET of $200{\sim}380g/m^2$ had the ability to improve dispersibility and fastness.

• 한국재료학회지
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• 제26권10호
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• pp.513-520
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• 2016

The effect of NaOH concentration on the properties of electrolytic plasma processing (EPP) coating formed on AZ61A Mg alloy is studied. Various types of EPP were employed on magnesium alloy AZ61A in a silicate bath with different concentrations of NaOH additive. Analysis of the composition and structure of the coating layers was carried out using an X-ray diffractometer (XRD) and a scanning electron microscope (SEM). The results showed that the oxide coating layer mainly consisted of MgO and $Mg_2SiO_4$; its porosity and thickness were highly dependent on the NaOH concentration. The Vickers hardness was over 900 HV for all the coatings. The oxide layer with 3 g/l of NaOH concentration exhibited the highest hardness value (1220 HV) and the lowest wear rate. Potentiodynamic testing of the 3 g/l NaOH concentration showed that this concentration had the highest corrosion resistance value of $2.04{\times}10^5{\Omega}cm^2$; however, the corrosion current density value of $5.80{\times}10^{-7}A/cm^2$ was the lowest such value.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권2호
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• pp.170-175
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• 2004

Y-acetate, Yb-acetate와 Mn-acetate를 출발물질로 사용하여 sol-gel 법으로 강유전성 (Y $b_{x}$ $Y_{1-x}$)Mn $O_3$ 박막을 제조하였다. Acetylaceton을 촉매로 사용하고 Reflux 법을 이용하여 안정한 (Y $b_{x}$ $Y_{1-x}$)Mn $O_3$ 전구체 용액을 얻었으며, 박막은 스핀 코팅방법으로 Si(100) 기판 위에 제조하였다 열처리 온도, 코팅용액의 Rw($H_2O$/alkoxide moi ratio)변화 등을 실험변수로 하여 박막의 결정상 변화를 연구하였다. X-선 회절분석 결과 YbMn $O_3$의 결정상을 얻기 위한 최저 열처리온도는 7$50^{\circ}C$이었으며, 최적 열처리 조건은 80$0^{\circ}C$였다 Rw를 1∼6 범위 내에서 조절하여 첨가한 결과, Rw=1의 조건에서 c-축 배향이 잘 발달된 hexagonal YbMn $O_3$ 단일 결정상을 얻었다. Si(100)기판 위에 제조된 (Y $b_{x}$ $Y_{1-x}$)Mn $O_3$ 박막은 x=0 또는 1인 경우 잔류분극(Pr)값이 약 200 nC/$ extrm{cm}^2$을 나타내었으나 0

• 한국재료학회지
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• 제9권8호
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• pp.792-797
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• 1999

고체 산화물 연료전지의 전해질로 주로 사용되는 8mol.%$Y_2$$O_3$-$ZrO_2$는 전기 전도성은 우수하나 기계적 특성이 좋지 못하므로, 전기적 특성과 기계적 특성이 동시에 우수한 고체산화물 연료전지의 전해질의 개발이 요구되고 있다. 본 연구는 이러한 두 가지 요구조건을 충족시키기 위해서 수행되어졌다. 단위전지의 공기극 재료인 LSM(La(sub)0.75Sr(sub)0.25MnO$_3$) 기판과 Si wafer를 기판으로 기계적 성질이 우수한 3mol.%의 YSZ(3-YSZ)와 전기 전도성이 우수한 8mol.%의 YSZ(8-YSZ)를 각각 단층 및 다층 박막의 네 가지 형태로 전자빔 코팅에 의해 전해질 막을 제작하였다. 박막층의 분석결과, 결정조직은 증착된 3-YSZ 박막의 정방정 및 일부 단사정 구조, 8-YSZ 박막은 입방정 구조의 결정성이 나타났다. 단층막 보다 다층막이 낮은 내부 응력을 보였으며, 다층막이 기존의 8-YSZ 단층막의 열처리 전, 후와 비슷한 미세 경도 값을 보였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1881-1883
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• 2005

In this study, PZT thin films were fabricated using sol-gel Processing onto $Si/SiO_2/Ti/Pt$ substrates. PZT sol with different Zr/Ti ratio(20/80, 30/70, 40/60, 52/48) were prepared, respectively. The films were fabricated by using the spin-coating method on substrates. The films were heat treated at $450^{\circ}C$, $650^{\circ}C$ by rapid thermal annealing(RTA). The preferred orientation of the PZT thin films were observed by X-ray diffraction(XRD), and Scanning electron microscopy(SEM). All of the resulting PZT thin films were crystallized with perovskite phase. The fine crystallinity of the films were fabricated. Also, we found that the ferroelectric properties from the dielectric constant of the PZT thin films were over 600 degrees, P-E hysteresis constant. And the leakage current densities of films were lower than $10^{-8}\;A/cm^2$. It is concluded that the PZT thin films by sol-gel process to be convinced of application for ferroelectric memory device.

• 한국표면공학회지
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• 제54권6호
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• pp.331-339
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• 2021

Environmental barrier coatings(EBCs) are applied to the SiC/SiC ceramic matrix composites(CMCs) in order to protect CMCs from being corroded with water vapor by combustion gas in gas turbine engines. Ytterbium silicates, such as ytterbium monosilicate and ytterbium disilicate, are ones of the candidate materials for EBCs due to their excellent resistance to water vapor corrosion as well as thermal-expansion match with SiC. In this study, ytterbium silicates are fabricated with 2-step solid-state synthesis targeting ytterbium disilicate. After synthesizing ytterbium monosilicate, the mixtures of ytterbium monosilicate and SiO₂ are heat-treated and densified by using pressureless sintering or hot pressing with a variety of heating conditions. The phase formation, thermal expansion, and oxidation behavior are examined with fabricated specimens. The final densified bodies are found to be composites between ytterbium monosilicate and ytterbium disilicate with different ratios, which results in 4.43 to 6.72×10^-6/K range of coefficients of thermal expansion. The probability of these ytterbium silicates for EBC applications is also discussed.