• 한국응용과학기술학회지
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• 제16권1호
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• pp.33-40
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• 1999

We used Cu as a representative of metals to be directly adsorbed on the bare Si surface and studied its removal DHF, DHF-$H_2O_2$ and BHF solution. It has been found that Cu ion in DHF adheres on every Si wafer surface that we used in our study (n, p, n+, p+) especially on the n+-Si surface. The DHF-$H_2O_2$ solution is found to be effective in removing metals featuring high electronegativity such as Cu from the p-Si and n-Si wafers. Even when the DHF-$H_2O_2$ solution has Cu ions at the concentration of 1ppm, the solution is found effective in cleaning the wafer. In the case the n+-Si and p+-Si wafers, however, their surfaces get contaminated with Cu When Cu ion of 10ppb remains in the DHF-$H_2O_2$ solution. When BHF is used, Cu in BHF is more likely to contaminate the n+-Si wafer. It is also revealed that the surfactant added to BHF improve wettability onto p-Si, n-Si and p+-Si wafer surface. This effect of the surfactant, however, is not observed on the n+-Si wafer and is increased when it is immersed in the DHF-$H_2O_2$ solution for 10min. The rate of the metallic contamination on the n+-Si wafer is found to be much higher than on the other Si wafers. In order to suppress the metallic contamination on every type of Si surface below 1010atoms/cm2, the metallic concentration in ultra pure water and high-purity DHF which is employed at the final stage of the cleaning process must be lowered below the part per trillion level. The DHF-$H_2O_2$ solution, however, degrades surface roughness on the substrate with the n+ and p+ surfaces. In order to remove metallic impurities on these surfaces, there is no choice at present but to use the $NH_4OH-H_2O_2-H_2O$ and $HCl-H_2O_2-H_2O$ cleaning.

• 한국진공학회지
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• 제20권2호
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• pp.155-163
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• 2011

탄소나노튜브(CNT)와 합성기판 사이의 전도성 향상을 목적으로, 현재 리튬이온이차전지 등의 분야에서 전극으로 이용되고 있는 구리 호일을 합성기판으로 하여, 그 위에 수직배향 CNT 성장의 합성 최적화를 도모하였다. 합성은 수평식 CVD 합성장비를 이용하였으며, 최적의 합성조건은 구리호일 위에 10 nm의 Al2O3 버퍼층과 1 nm 두께의 Fe 촉매층을 증착한 후, 아세틸렌 가스를 이용하여 $800^{\circ}C$에서 20분간 합성한 조건으로 설정하였다. CNT는 base-growth의 성장형태를 따랐고, Fe 1 nm 두께인 경우, $7.2{\pm}1.5nm$의 촉매나노입자가 형성되었으며, 이를 이용하여 $800^{\circ}C$에서 20분 성장결과, 직경 8.2 nm, 길이 $325{\mu}m$의 수직배향 CNT를 얻을 수 있었다. 합성시간이 길어져도 CNT의 결정성, 직경 및 겹(wall) 수에는 큰 변화가 없었다. 끝으로, 구리호일 위에 수직 성장시킨 CNT의 전계방출 특성을 측정한 결과, 실리콘 산화막 위에 성장시킨 CNT와 비교하여, 월등히 낮은 전계방출 문턱전압과 10배 정도 높은 전계향상계수를 보였다. 이는 CNT와 금속기판 사이의 계면에서 전기전도도가 향상된 결과에 기인하는 것으로 사료된다.

• 한국진공학회지
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• 제22권4호
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• pp.188-192
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• 2013

반도체 소자의 소형화, 고집적화로 박막의 다층화 및 선폭 감소로 인한 실리콘 웨이퍼와 금속 박막 사이의 확산을 방지하기 위한 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 연구는 tungsten (W)을 주 물질로 증착시 nitrogen (N)의 유량을 2.5~10 sccm으로 변화시키며 증착된 확산방지막의 nano-mechanics 특성에 대해 연구하였다. 증착률, 비저항 및 결정학적 특성을 ${\beta}$-ray backscattering spectroscopy, 4-point probe, X-ray diffraction (XRD)을 이용하여 측정한 후 Nano-indenter를 사용하여 nano-mechanics 특성을 조사하였다. 그 결과 질소 가스 유량이 5 sccm 포함된 박막에서 표면 경도(surface hardness)는 10.07 에서 15.55 GPa로 급격하게 증가하였다. 이후 질소가스의 유량이 7.5 및 10 sccm에서는 표면 경도가 각각 12.65와 12.77 GPa로 질소 가스 유량이 5 sccm인 박막보다 표면경도가 상대적으로 감소하였다. 이는 박막 내 결정질과 비정질의 W과 N의 결합 비율의 차이에 의한 영향으로 생각되며, 또한 압축응력에 기인한 스트레스 증가가 원인으로 판단된다.

• 자원리싸이클링
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• 제30권5호
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• pp.38-48
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• 2021

본 연구에서는 사용 후 태양광 셀을 HCl 용액 및 초음파세척기의 cavitation효과를 사용하여 셀 표면의 불순물(Al, Zn, Ag 등)을 제거하여 Si을 선택적으로 회수하기 위한 최적 공정 조건을 찾기 위한 연구를 진행하였다. 태양광 셀에서 Si을 선택적으로 회수 하기 위해 HCl 용액 및 초음파세척기를 사용하여 침출을 진행하였고, 반응이 끝난 태양광 셀은 증류수로 세척 후 건조 오븐에 건조를 실시하였고, 반응된 HCl 용액은 감압 여과 실시 후 여과된 용액은 ICP-Full Scan 분석을 실시하였다. 또한, 건조 된 태양광 셀은 유발을 사용하여 파쇄 후 XRD, XRF, 및 ICP-OES 분석을 실시하였으며, 이를 통해 Si의 순도 및 회수율을 알 수 있었다. 실험은 산용액 농도, 반응 온도, 반응 시간, 초음파 세기를 변수로 두고 실험을 진행하였다. 위 과정을 통해 최종적으로 태양광 셀로부터 Si을 선택적으로 회수하기 위한 최적 공정 조건은 산용액 농도 3M HCl, 반응 온도 60℃, 반응 시간 120min, 초음파 세기 150W인것을 알 수 있었고, 최종적으로 Si의 순도는 99.85%, 회수율은 99.24%로 측정되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.80-85
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• 2019

이산화바나듐은 잘 알려진 금속-절연체 상전이 물질이며, 바나듐 레독스 흐름 전지는 대규모 에너지 저장장치로 활용하기 위해서 많은 연구가 이루어져왔다. 본 연구에서는 바나듐 옥사이드 ($VO_x$) 박막을 리튬이온 이차전지의 양극으로 적용하는 연구를 수행하였다. 이를 위해서 $VO_x$ 박막을 실리콘 웨이퍼 위에 열산화공정으로 300 nm 두께의 $SiO_2$ 층이 형성된 Si 기판 및 쿼츠 기판 위에 RF 마그네트론 스퍼터 시스템으로 60분 동안 $500^{\circ}C$에서 다른 RF 파워로 증착하였다. 증착된 $VO_x$ 박막의 표면형상을 전계방출 주사전자현미경으로 조사하였고, 결정학적 특성을 Raman 분광학으로 분석하였다. 투과율 및 흡수율과 같은 광학적 특성은 자외선-가시광선 분광계로 조사하였다. Cu Foil 위에 증착된 $VO_x$ 박막을 리튬이온전지의 양극물질로 적용하여 CR2032 코인셀을 제작하였고, 전기화학적 특성을 조사하였다. 그 결과 증착된 $VO_x$ 박막은 RF 파워가 증가할수록 낟알 크기가 증가하였고, RF 파워 200 W 이상에서 증착된 박막은 $VO_2$상을 나타내었다. 증착된 $VO_x$ 박막의 투과율은 결정상에 따라 다른 값을 나타내었다. $VO_x$ 박막의 이차전지 특성은 높은 표면적을 가질수록, 결정상이 혼재될수록 높은 충방전 특성을 나타내었다.

• 대한치과보철학회지
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• 제53권4호
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• pp.295-300
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• 2015

목적: 레진과 니켈-크롬 합금의 결합력에 미치는 금속 프라이머 및 다용도 접착제의 영향에 대하여 비교 평가하고자 한다. 재료 및 방법: 실험을 위해 120개의 니켈-크롬 합금(Vera Bond 2V) 디스크를 제작하여 아크릴 레진 실린더에 포매하였다. 시편의 표면은 220 grit, 600 grit의 실리콘 카바이드지로 연마한 뒤 $50{\mu}m$의 알루미늄옥사이드 입자를 분사하여 처리하였다. 실험군은 메탈 프라이머의 적용(Metal primer II, Alloy primer, Metal & Zirconia primer, MKZ primer)과 다용도 접착 시스템(Single Bond Universal, All Bond Universal)에 따라 6개 군으로 나뉘었다. 각 시편의 중앙에 높이 2 mm, 직경 3 mm로 복합레진을 충전하였으며, 제작된 모든 시편은 $37^{\circ}C$ 증류수에서 24시간 보관하였다. 만능시험기에 시편을 위치시킨 후 1 mm/min cross head speed로 전단결합강도를 측정하였다. 통계분석은0.05의 유의수준으로 일원분산분석을 시행하였고 Tukey's multiple coMParison test로 사후검정을 하였다. 결과: Single Bond Universal, All Bond Universal, Metal Primer II 3개 군과 Alloy Primer, MKZ Primer, Metal & Zirconia Primer 3개 군 사이에 통계학적으로 유의한 차이를 보였다(P<.001). 결론: 니켈-크롬 합금에 대한 다용도 접착 시스템의 전단결합강도는 Metal Primer II를 제외한 기존의 금속 프라이머를 적용했을 때 보다 높게 나타났다. 본 실험에서 더 나아가 다용도 접착 시스템 내 실란(Silane) 포함 여부에 따른 효과를 평가할 수 있는 연구가 필요할 것이다.

• 구강회복응용과학지
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• 제24권4호
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• pp.325-335
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• 2008

연성 이장재를 의치에 적용했을 때, 의치 변연부에서 나타나는 공극에 의한 문제점을 많이 경험하게 된다. 그래서 변연 공극을 최대한 줄일 수 있는 방법을 연구하여야 하고 특히 최종 과정인 마무리와 연마시의 변연 공극의 양상에 대한 평가가 이루어져야 한다. 본 연구에서는 실리콘 계열의 연성 이장재인 $Molloplast-B^{(R)}$를 적용하였을 때, 의치와 연성 의치 이장재의 접합부에서 나타나는 공극의 양을 측정하고 연마 방법, 연마 방향이 변연 공극에 미치는 영향에 대하여 알아보고자 하였다. 마무리 방법과 연마 방법, 방향에 따라 군 분류를 하였고, 시편의 일관성과 정확성을 위해 금속 틀을 방전 가공하여 제작하였고, 제조사의 지시에 따라 총 50개의 시편을 제작하였다. 공극의 양은 120배 확대의 입체 광학 현미경상에서 가장 큰 값을 가지는 부위를 측정하였고, 모든 측정치는 통계적 분석, 평가 하였다. 실험 결과, 각 분류에 따른 공극을 비교 했을 때, $Molloplast^{(R)}$-Cutter로 마무리 한 후 pumice와 tin oxide를 순행하여 연마를 한 경우가 가장 크게 나타났고, FSQ-cross cut bur를 이용하여 마무리만 한 것이 가장 적게 나타났다. 또한 연마를 할수록 공극의 양이 증가되는 양상을 나타내었다. 방향에 따라서는 통계적 유의성은 나타나지 않았으나 레진에서 연성 이장재 방향으로 시행하였을 때가 더 적은 값을 나타내는 경향을 보였다. 이상의 결과로 보아 삭제력이 우수한 버일수록 레진과 연성 이장재의 접합부에서 나타나는 공극이 커짐을 알 수 있었고, 또한 연마를 시행 할수록 공극의 양이 유의성 있는 차이를 나타내었다. 접합부에서의 공극을 줄일 수 있는 마무리와 연마 방법에 대한 더 많은 연구가 이루어져야 하고 부가적으로 최종 연마가 끝나고 공극을 막아 줄 수 있는 재료에 대한 연구가 필요한 것으로 사료된다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제56권3호
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• pp.138-156
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• 2023

우리나라 문화유산에서 상당한 비중을 이루는 금속문화재 중 일부는 고유 기능과 역할, 규모 등으로 인해 야외에 설치·전시되고 있다. 그렇기에 안정적 환경에서보다 다양하고 복합적인 훼손이 발생할 수 있다. 따라서 야외 설치 문화유산의 보존상태 진단을 위한 조사뿐만 아니라 조사 결과로 확보한 기초 자료를 장기적이고 지속적인 보존관리의 데이터로 활용하기 위해서는 정확한 진단과 체계화된 조사법을 접목할 필요가 있다. 제작 당시부터 야외에 설치·전시된 국보 창경궁 자격루 누기는 지속적인 보존관리에도 손상이 발생하여, 전면적인 보존처리에 앞서 보존상태 진단을 위한 과학적인 조사를 실시하였다. 먼저 조사 목적에 따라 제원 및 육안조사, 과거 보수이력 조사를 통해 보존상태를 조사하였다. 그리고 3D 스캔과 표면 문양 조사, 색차 분석을 통한 정밀조사와 P-XRF, FT-IR, Py-GC/MS 분석으로 재질과 오염물을 분석하였다. 과학적 조사 결과에 대한 검토를 통해 과거 보존처리 과정에서 사용된 스쿠알란(squalane)과 실리콘 오일(silicone oil)이 야외 환경 요인에 직접적으로 노출되어 손상이 발생하였으며, 그 위에 먼지 등의 이물질이 두텁게 고착되어 오염이 심화된 것으로 확인되었다. 상대적으로 노출 영향이 높은 부분을 중심으로 손상의 발생 정도가 큰 것이 확인되었으며, 이는 색차 데이터를 그룹화(grouping)하여 파악한 경향성과 일치하였다. 이처럼 보존상태를 진단하고 기초자료를 확보하는데 다양한 조사법을 접목한 결과 발생한 손상 원인과 양상을 파악할 수 있었다. 또한 조사에서는 다양하게 활용 가능한 디지털 데이터의 확보 과정과 가시적으로 확인되는 손상을 과학적 데이터로 제시하고 손상 양상 등의 경향성을 파악할 수 있는 색차 분석이 효과적인 것으로 확인되었다.