• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.06a
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• pp.257-257
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• 2007

고밀도 FeRAM (Ferroe!ectric Random Access Memory) 소자를 개발하기 위해서는 강유전체 물질을 이용한 안정적인 스텍형의 커패시터 개발이 필수적이다. 특히 $(Bi,La)_4Ti_3O_{12}$ (BLT) 강유전체 물질을 이용하는 경우에는 낮은 열처리 온도에서도 균질하고 높은 값의 잔류 분극 값을 확보하는 것이 가장 중요한 과제 중의 하나이다. 불행히도, BLT 물질은 a-축으로는 약 $50\;{\mu}C/cm^2$ 정도의 높은 잔류 분극 값을 갖지만, c-축 방향으로는 $4\;{\mu}C/cm^2$ 정도의 낮은 잔류 분극 값을 나타내는 동의 강한 비등방성 특성을 보인다. 따라서 BLT 박막에서 각각 입자들의 크기 및 결정 방향성을 세밀하게 제어하는 것은 무엇보다 중요하다. 본 연구에서는 16 Mb의 1T/1C (1-transistor/1-capacitor) 형의 FeRAM 소자를 BLT 박막을 적용하여 제작하였다. 솔-젤 (sol-gel) 용액을 이용하여 스핀코팅법으로 BLT 박막을 증착하고, 후속 열처리 공정을 RTP (rapid thermal process) 공정을 이용하여 수행하였다. 커패시터의 하부 전극 및 상부 전극은 각각 Pt/IrOx/lr 및 Pt을 적용하였다. 반응성 이온 에칭 (RIE: reactive ion etching) 공정을 이용하여 커패시터를 형성시킨 후, 32k-array (unit capacitor: $0.68\;{\mu}m$) 패턴에서 측정한 스위칭 분극 (dP=P*-P^) 값은 약 $16\;{\mu}C/cm^2$ 정도이고, 웨이퍼 내에서의 균일도도 2.8% 정도로 매우 우수한 특성을 보였다. 그러나 단위 셀들의 특성을 평가하기 위하여 bit-line의 전압을 측정한 결과, 약 10% 정도의 커패시터에서 불량이 발생하였다. 그리고 이러한 불량 젤들은 매우 불규칙적으로 분포함을 확인할 수 있었다. 이러한 불량 원인을 파악하기 위하여 양호한 젤과 불량이 발생한 셀에서의 BLT 박막의 미세구조를 분석하였다. 양호한 셀의 BLT 박막 입자들은 불량한 셀에 비하여 작고 비교적 균일한 크기를 갖고 있었다. 이에 비하여 불량한 셀에서의 BLT 박막에는 과대 성장한 입자들이 존재하고 이에 따라서 입자 크기가 매우 불균질한 것으로 확인되었다. 또 이러한 과대 성장한 입자들은 거의 모두 c-축 배향성을 나타내었다. 이상의 실험 결과들로부터, BLT 박막을 이용하여 제작한 FeRAM 소자에서 발생하는 불규칙한 셀 불량의 주된 원인은 c-축 배향성을 갖는 과대 성장한 입자의 생성임을 알 수 있었다. 즉 BLT 박막을 이용하여 FeRAM 소자를 제작하는 경우, 균일한 크기의 입자 및 c-축 배향성의 입자 억제가 매우 중요한 기술적 요소임을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.11 no.4
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• pp.146-150
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• 2001

The effect of H$_2$ content in Ar sputtering gas on exchange coupling field(H$_{ex}$) for NiFe/FeMn interface was studied. When NiFe layer of Si(100)/Ta(50 $\AA$)/NiFe(60 $\AA$)/FeMn(250 $\AA$)Ta(50 $\AA$) was deposited at 8% H$_2$ in sputtering gas, the maximum exchange coupling field(H$_{ex}$) and minimum coercivity(H$_{c}$) were obtained. When Si(100)/Ta(50 $\AA$)/NiFe(60 $\AA$)/FeMn(250 $\AA$)/NiFe(70 $\AA$)/Ta(50 $\AA$) was deposited at 5% H$_2$ in sputtering gas, the maximum exchange coupling field(H$_{ex}$) of 148 Oe was obtained. The (111) preferred orientation and grain size of underlayer NiFe were increased and the internal stress was reduced by H$_2$ in sputtering gas. And the (111) preferred orientation and grain size of FeMn layer were also increased.d.ased.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.166-166
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• 2017

금속 재료 중 철강은 기계적 특성이 우수하고 대량생산이 가능하여 선박, 건축, 자동차 등 다양한 분야에 기초재료로써 널리 사용되고 있다. 그러나 스테인리스강 등과 같은 일부 특수한 용도의 강을 제외하고는 부식환경에 취약한 특성을 가지기 때문에 내식성을 향상을 위한 표면처리에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 가장 일반적으로 습식법(wet process)을 통해 표면상에 아연(Zn)을 도금해 사용하며, 아연이 자체적으로 포함한 희생양극(sacrificial anode) 및 차폐(barrier) 효과가 철강의 부식을 방지하게 된다. 하지만 산업의 고도화에 따라 더욱 가혹해진 노출환경으로 인해 고내식 강재에 대한 수요가 점차 증가하고 있으며, 아연코팅 층의 두께를 증가하여 내식성을 확보하는 방안은 미래 환경 및 자원적인 측면에서 근본적인 해결책으로 제시하기 어려움이 있다. 한편, 건식 프로세스(wet process)로 대별되는 PVD(physical vacuum deposition)에 의해 내식성을 향상시키고자 하는 연구들이 다양하게 진행되고 있다. 이것은 표면에 고순도 양질의 금속 막을 형성시킴으로써 외부환경과의 반응을 효과적으로 제어가 가능하며, 형성된 막은 그 물질의 고유 특성뿐만 아니라 제작 조건에 따른 표면의 기하학적 혹은 결정학적 구조에 의해 크게 영향을 받게 된다. 본 연구에서는 실용금속 중 이온화 경향이 가장 크고 산소와 반응하여 투과성이 작은 산화 피막 형성이 유리한 마그네슘(Mg)을 활용해 표면의 전기화학적 특성을 향상시켰다. 또한 금속 증착 중 진공도조절을 위해 도입되는 불활성 가스로 아르곤(Ar) 및 질소($N_2$)를 사용하여 표면에 형성한 막의 모폴로지 및 결정배향성이 내식성에 미치는 상관관계를 해석하고자 하였다. 실험방법으로 PVD법 중 비교적 간편하고 기초적인 지침을 제시하기 적합할 것으로 고려된 진공증착(vacuum evaporation)법을 이용해 아르곤 및 질소 분위기에서 진공도를 조절하며 용융아연도금상 Mg막을 형성하였다. 제작조건별 막의 기초 특성을 분석하기위해 SEM, EDS, XRD를 이용하였고, 결정배향성(crystal orientation) 분석을 위해 면간격(d-value)과 상대강도(relative intensity)를 확인하였다. 또한 내식성 평가로 염수분무(salt sprat test) 및 양극분극(anode polarization)을 각각 실시하였다. 실험결과에 따르면, Ar 및 $N_2$ 모두에서 가스압이 증가할수록 코팅층의 증착량은 적어지고 입상정(granular structure)의 모폴로지 형성 및 면간격과 상대강도가 증가하는 것이 확인되었다. 또한 쳄버 내 동일 진공도에서, $N_2$ 도입 시 Mg막은 더욱 치밀하고 미세한 입상정의 모폴로지로 형성되며 면간격과 상대강도는 더욱 증가한 것으로 나타났다. 내식성 평가에서 저진공 $N_2$ 조건에서 형성시킨 막이 가장 우수한 내식성이 나타났는데, 이는 상대적으로 불안정하고 반응하기 유리한 입계면적을 많이 포함한 입상정 모폴로지 및 표면에너지가 높은면의 면점유율 증가로 인해 외부환경과의 신속한 반응은 물론 안정적인 피막형성이 용이하였기 때문일 것으로 사료된다. 이상으로 Ar 및 $N_2$ 가스압 조건에 따른 고내식 Mg 막의 유효성을 확인하였고 향후 내식성을 향상시키는 방법으로 응용 가능할 것으로 생각된다.

• Journal of IKEEE
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• v.23 no.3
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• pp.904-909
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• 2019

Using the ion-beam irradiated indium zinc oxide (IZO) films which was cured at $100^{\circ}C$, uniform LC and homogeneous alignment of liquid crystal (LC) molecules was achieved. The IZO film was deposited on the glass substrate at the curing temperature of $100^{\circ}C$ and irradiated by the ion-beam which is an LC alignment method. To verify the LC alignment characteristics, polarizing optical microscope and the crystal rotation method were used. Additionally, it was confirmed that the LC cell with the IZO films had an enough thermal budget for high-quality LC applications. Field emission scanning electron microscope was conducted as a surface analysis to evaluate the effect of the ion-beam irradiation on the IZO films. Through this, it was revealed that the ion-beam irradiation induced rough surface with anisotropic characteristics. Finally, electro-optical (EO) performances of the twisted-nematic cells with the IZO films were collected and it was confirmed that this cell had better EO performances than the conventional rubbed polyimide. Furthermore, the polar anchoring energy was measured and a suitable value for stable LC device operation was achieved.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.21 no.6
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• pp.603-609
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• 2010

This paper aims to investigate the lyotropic behaviors of DSPC and CER3 when they are swollen by GLY as a solvent. The analyses were carried out on DSC, XRDs, PM, and Cryo-SEM. CER3 which has its high crystallinity and structural similarity with DSPC was well arranged up to 7.0 wt% in comparison to 20 wt% DSPC without any separation, but it was separated from the liquid crystalline (LC) phase to form another crystalline phase with the expression of its characteristic peak in XRDs and eutectic thermal behavior in DSC. Introducing CER3, two types of patterns were shown in XRD spectra; one is SPP expressed in a normal LC and another is LPP expressed in human skin SC. Therefore, it was confirmed that the incorporation of CER3 makes LC structure more similar to human skin. In Cryo-SEM study, it was shown that CER3 makes LC structure thicker and denser.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2010.05a
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• pp.59-59
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• 2010

ZnO는 II-VI 족 화합물 반도체로써 상온에서 큰 엑시톤 결합에너지 (~60 meV) 를 가지며 밴드갭이 3.37 eV인 직접 천이형 반도체로 잘 알려진 물질이다. 이러한 ZnO의 물리적 특성은 광학소자로 상용화된 GaN와 유사하기 때문에 LED나 LD등의 광 소자 재료로 주목 받고 있다. 또한 ZnO는 3족 원소 (In, Ga, Al)를 도핑 함으로써 전기적 특성 제어가 가능한 장점을 가지고 있다. 본 연구는 펄스레이저 증착법 (Pulsed Laser Deposition)을 이용하여 Si (111) 기판 위에 ZnO:In 박막을 성장 시켰으며, 도핑된 indium 양에 따른 ZnO 박막의 배향성 변화를 관찰 하였다. X-선 회절 분석법 (X-ray diffraction), 탐침형 원자현미경 (Atomic Force Microscope) 그리고 투과전자 현미경 (Transmission Electron Microscope)을 측정하였다. XRD 측정 결과 un-doped ZnO 박막은 (002) 방향으로 c-축 우선성장 하였다. 그러나 ZnO 박막내의 Indium 양이 증가 할수록 (002) 방향에서 (101), (102), (103) 등의 (101) 방향으로 성장이 변화 하였으며 5 at.% 이상에서는 (100) 방향의 성장이 관찰 되었다. TEM 측정 결과 un-doped ZnO 박막은 columnar 구조로 성장 되었으나, Indium 양이 증가할수록 column의 size가 감소하며, 5 at.% 이상에서 columnar 구조 성장이 거의 관찰되지 않는다. AFM 결과에서는 Indium 양이 증가 할수록 박막의 표면거칠기와 결정립 크기가 감소하였다.

• Polymer(Korea)
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• v.37 no.6
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• pp.711-716
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• 2013

The effect of chain orientation and relaxation on the characteristics of poly(ethylene naphthalate) (PEN) flexible substrate has been studied. It was found that the coefficient of thermal expansion (CTE) of PEN under $100^{\circ}C$ decreased as low as $20ppm/^{\circ}C$ due to the lowering of chain mobility by chain orientation. The thermal shrinkage was found to appear near glass transition temperature because of chain relaxation. It could be minimized by thermal annealing but CTE increased again up to $70ppm/^{\circ}C$ which was 65% of intrinsic CTE of PEN. Unstrained thermal annealing made possible to avoid the thermal shrinkage with maintaining low CTE obtained by chain orientation. Chain orientation did not affect the optical transmittance; however, thermal annealing caused the decrease of optical transmittance up to 5%. This was understood by the minor crystallization due to the thermal annealing near glass transition temperature.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2008.11a
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• pp.36-36
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• 2008

염화물욕으로부터 얻은 전기아연도금강판의 표면특성을 도금조건 변화에 따라 분석한 결과, 도금층은 아연수산화물, 아연산화물, 프리즘과 피라미드면 그리고 기저면 순으로 가장 바깥층부터 위치하고 있었으며 유기첨가제는 도금조직의 형태와 크기 및 우선배향성을 결정하는 중요한 인자로 나타났고, 특히 기저면은 도금층의 가공성은 우수하나 강판 자체의 가공성에서는 불리한 특성을 가지고 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.49.1-49.1
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• 2010

본 연구에서는 증착법에 의해 제조된 다결정 실리콘을 이용한 태양전지 제작과 관련하여 다결정 실리콘 씨앗층 제조를 위한 기판에 대하여 연구를 수행하였다. 다결정 실리콘 씨앗층을 제조할 수 있는 기술중 aluminum-induced layer exchange(ALILE) 공정을 이용하여 다결정 실리콘 씨앗층을 제조하였다. glass/Al/oxide/a-Si 구조로 알루미늄과 비정질 실리콘 계면에 알루미늄 산화막을 다양한 두께로 형성시켜, 알루미늄 유도 결정화에서 산화막의 두께가 결정화 특성에 미치는 영향, 결정결함, 결정크기에 대하여 연구하였다. 형성된 다결정 실리콘 씨앗층 막의 특성은 OM, SEM, FIB, EDS, Raman spectroscopy, XRD, EBSD 을 이용하여 분석하였다. 그 결과 산화막의 두께가 증가할수록 결함도 함께 증가하였다. 16nm 두께의 산화막 구조에서 <111> 방향의 우선배향성을 가진, $10{\mu}m$의 sub-grain 결정립을 갖는 씨앗층을 제조 하였다.

• The Journal of the Petrological Society of Korea
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• v.18 no.2
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• pp.115-135
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• 2009

We have studied general orientational characteristics of microcracks distributed in Tertiary crystalline tuff from the northeastern part of the Gyeongsang Basin. 108 sets of microcracks on horizontal surfaces of 6 rock samples from Heunghae-eup and Cheongha-myeon, Pohang-si areas were distinguished by image processing. Those microcrack sets show a distinct linear array in 38 images. Whole domain of the directional angle(${\theta}$)-frequency(N) chart for crystalline tuff can be divided into 20 domains in terms of the phases of the distribution of microcracks. From the related chart, microcrack sets show preferred orientation which are coincident with the direction of vertical common joints. Consequently, the potential for macroscopic vertical joints in a rock body can be inferred from the directional angle showing high frequency in each domain of the related chart. This joint pattern is nearly the same in Mesozoic granites from Seokmo-do, Gwanghwa-gun. From the rose diagram for orientations of microcrack in crystalline tuff, orientations of dominant sets of microcracks in terms of frequency orders reflect representative orientations of maximum principal stress acted on crystalline tuff. Meanwhile, orientations of microcracks in crystalline tuff were compared with those of open microcracks in Bulgugsa granites from the southwestern part of the Gyeongsang Basin, and vertical rift/grain planes from Mesozoic granite quarries in Korea. In regional distribution chart, the agreement of distribution pattern between above two types of microcrack sets and vertical planes suggests that microcrack systems developed in crystalline tuff probably occur regionally in Mesozoic granites in Korea.