• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.9 no.1
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• pp.35-41
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• 2002

Flip-chip interconnection that uses solder bump is an essential technology to improve the performance of micro-electronics which require higher working speed, higher density, and smaller size. In this paper, the shear strength of Cr/Cr-Cu/Cu UBM structure of the high-melting solder bump and that of low-melting solder bump after aging is evaluated. Observe intermetallic compound and bump joint condition at the interface between solder and UBM by SEM and TEM. And analyze the shear load concentrated to bump applying finite element analysis. As a result of experiment, the maximum shear strength of Sn-97wt%Pb which was treated 900 hrs aging has been decreased as 25% and Sn-37wt%Pb sample has been decreased as 20%. By the aging process, the growth of $Cu_6/Sn_5$ and $Cu_3Sn$ is ascertained. And the tendency of crack path movement that is interior of a solder to intermetallic compound interface is found.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.39 no.10
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• pp.955-962
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• 2002

The microstructure change of brazed $Si_3N_4$/Stainless steel 316 joint with Cu buffer layer were examined to clarify the effects of brazing process conditions such as brazing time and temperature on the mechanical properties and reliability of brazed joints. For the brazed joint above 900${\circ}C$, the Cu buffer layer was completely dissolved into brazing alloy and the thickness of reaction product formed at $Si_3N_4$/brazing alloy joint interface was abruptly increased, which could increase the amounts of residual stress developed in the joint. The fracture strength of brazed $Si_3N_4$/Stainless steel 316 joint with Cu buffer layer at 950${\circ}C$ was much reduced comparing to those of joints brazed at the lower temperature. But, it was found that the effects of brazing time was not critical on the mechanical properties as well as the reliability of $Si_3N_4$/Stainless steel 316 joint with Cu buffer layer brazed at the temperature below 900${\circ}C$.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.122.2-122.2
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• 2015

n-type 실리콘은 p-type과 비교하여 더 높은 소수캐리어 lifetime 으로 금속 불순물에 대하여 더 좋은 내성을 갖는다. 고효율 실리콘 태양전지를 위하여 p-type 웨이퍼를 n-type으로 교체하여 빛을 조사했을 때, 광전자들이 형성되어 p-type과 비교하여 더 좋은 lifetime 안정성을 갖는다. n-type 태양전지의 전면 전극은 AgAl paste로 형성하였다. AgAl 페이스트는 소성 온도와 밀접하게 관련되어 전극의 접합 깊이에 영향을 미친다. p+ emitter 층에 파고드는 금속 접촉의 최적화된 깊이는 접촉 저항에 영향을 미치는 중요한 요소이다. 본 연구에서는 소성 조건을 변화시킴으로써, 금속 깊이의 효과적인 형성을 위한 소성 조건을 최적화하였다. $670^{\circ}C$ 이하의 온도에서 소성을 진행 하였을 때, 충분한 접촉 깊이를 형성하지 못하여 높은 접촉저항을 갖는다. 소성 온도가 증가함에 따라, 접촉 저항은 감소하였다. 최적 소성 온도 $865^{\circ}C$에서 측정된 접촉저항은 $5.99mWcm^2$이다. $900^{\circ}C$ 이상에서 contact junction은 emitter를 통과하여 실리콘과 결합하였다. 그 결과로 접촉저항 shunt가 발생한다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.22 no.3
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• pp.150-155
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• 2013

Textured surface has been fabricated to reduce the light reflectance from the solar cells. The textured surface is very suitable for the multi-junction III-V solar cells because it can decrease the light reflectance over a large wavelength range. In this study, we have generated a textured structure on InAlP which is used for the window layer of the multi-junction III-V solar cells. Ultra-thin Pt layer (0.7 nm) has been used for wet etching mask. An array of nanosized pyramid shape formed on InAlP surface dramatically reduces the light reflectance up to 13.7% over a large wavelength range (i.e., $0.3{\sim}1.5{\mu}m$).

• Composites Research
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• v.31 no.5
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• pp.177-185
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• 2018

Fiber metal laminate (FML) is a type of hybrid composites which consist of metallic and fiber-reinforced plastic sheets. As the FML has a drawback of the delamination that is a failure of the interfacial adhesive layer, the nominal stresses and the energy release rates should be determined to identify the delamination behavior. However, it is difficult to derive the nominal stresses and the energy release rates since the operating temperature of the equipment is restricted. For this reason, the objective of this paper is to predict the mode-I nominal stress and the mode-I energy release rate of the adhesive layer using the inverse analysis based on the Levenberg-Marquardt method. First, the mode-I nominal stress was assumed as the tensile strength of the adhesive layer, and the mode-I energy release rate was obtained from the double cantilever beam test. Next, the finite element method was applied to predict the mode-I delamination behavior. Finally, the mode-I nominal stress and the mode-I energy release rate were predicted by the inverse analysis. In addition, the convergence of the parameters was validated by trying to input two cases of the initial parameters. Consequently, it is noted that the inverse analysis can predict the mode-I delamination behavior, and the two input parameters were converged to similar values.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.230-230
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• 2010

질화갈륨 기반의 III족-질화물 계열의 반도체 물질은 녹색-자외선 영역의 발광다이오드에 응용되어 왔으며 고효율, 고휘도 발광소자의 구현 및 성능 향상을 위해 많은 연구가 진행되었다. 일반적으로 널리 사용되어온 c축 방향으로 성장된 질화갈륨 기반 발광다이오드에서는 활성층의 에너지 밴드구조가 내부전기장에 의해 변형되어 전자와 정공의 재결합 확률이 저하된다. c축 방향으로 형성되는 내부전기장은 축방향으로의 자발적 분극화와 높은 압전 분극 현상에 기인한다. 이와 같은 분극 성장에서의 내부양자효율 저하 현상을 해결하기 위하여 내부 전기장이 존재하지 않는 a축과 m축과 같은 무분극 방향으로의 성장이 집중적으로 연구되고 있다. 현재 사파이어 기판위에서 무분극 성장된 박막은 높은 밀도의 결함이 발생하여 고품위의 발광다이오드 동작에 어려움을 겪고 있다. 최근 결함 밀도를 낮추고 높은 결정성을 갖는 무분극 질화갈륨 박막을 성장하기 위하여 2-단계 성장 방법, 나노구조층 삽입, 산화규소 마스크 패턴 등 다양한 성장 방법들이 연구되어 주목할 만한 연구 결과들이 보고되고 있다. 다양한 성장 방법들에 의해 성장된 박막들은 고유한 특성들을 보이는데, 특히 박막 성장방법에 따라 박막 내부에 형성되는 깊은 준위의 특성들은 발광다이오드의 소자 특성에도 큰 영향을 미치게 되므로 무분극 박막에서의 깊은 준위에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 금속-유기 화학기상증착 방법으로 r면의 사파이어기판 위에 a면의 질화갈륨을 성장시켰다. 고품질의 결정성을 구현하기 위해 저온 핵형성층, 3차원 성장층, 2차원 중간온도 성장층, 2차원 성장층의 4개 버퍼층을 사용하였으며, 질화규소 나노구조층을 삽입함으로써 고품 위의 a면 질화갈륨 박막을 구현하였다. 성장된 a면 질화갈륨 박막에 형성된 깊은 준위들은 접합용량과도분광법을 이용하여 분석되었으며 질화규소 삽입층의 유무에 따른 깊은 준위의 특성 차이에 대한 연구를 수행하였다.

• Journal of Adhesion and Interface
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• v.24 no.2
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• pp.60-63
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• 2023

The AlGaN/GaN heterostructure has high electron mobility due to the two-dimensional electron gas (2-DEG) layer, and has the characteristic of high breakdown voltage at high temperature due to its wide bandgap, making it a promising candidate for high-power and high-frequency electronic devices. Despite these advantages, there are factors that affect the reliability of various device properties such as current collapse. To address this issue, this paper used metal-organic chemical vapor deposition to continuously deposit AlGaN/GaN heterostructure and SiN passivation layer. Material and electrical properties of GaN HEMTs with/without SiN cap layer were analyzed, and based on the results, low-frequency noise characteristics of GaN HEMTs were measured to analyze the conduction mechanism model and the cause of defects within the channel.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.24 no.2
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• pp.23-27
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• 2017

This paper proposes an approach to predict the reliability of high temperature heaters by identifying their primary failure modes and mechanisms in the field. Test specimens were designed to have the equivalent stress conditions with the high temperature heaters in the field in order to examine the effect of stress conditions on the solder joint failures. There failures often result from cracking due to intermetallic compound (IMC) or void formation within a solder joint. Aging tests have been performed by exposing the test specimens to a temperature of $170^{\circ}C$ in order to reproduce solder joint failures in the field. During the test, changes in IMC formation were investigated by scanning electron microscopy (SEM) on the cross-sections of the test specimens, while changes in void formation were monitored both by resistance spectroscopy and by micro-computed tomography (microCT), alternately. The test results demonstrated the void volume within the solder increased as the time at the high temperature increased. Also, the phase shift of high frequency resistance was found to have high correlation with the void volume. These results implied the failure of high temperature heaters can be non-destructively predicted based on the correlation.

• Transactions on Semiconductor Engineering
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• v.1 no.1
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• pp.9-13
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• 2023

An AlGaN/GaN heterojunction-based hydrogen sensor with SnO₂ nanoparticles/Pd catalyst layer was fabricated for room-temperature hydrogen detection. The fabricated sensor exhibited unstable drift in standby current when it was operated at room temperature. The instability in the sensing signal was dramatically improved when the sensor was operated under UV illumination.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.196-196
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• 2011

팔라듐-구리 합금 분리막은 세륨산화물로 전처리된 다공성 니켈 지지체 위에 마그네트론 스퍼터 공정과 구리리플로우 공정에 의해 제조되었다. 스퍼터 공정은 얇고 치밀한 팔라듐 합금 분리막 증착을 위해 아주 효과적이다. 본 연구에서는 고온 스퍼터 공정에 의해 증착된 팔라듐 상부에 유동성과 열적확산이 우수한 구리를 코팅한 후, 반도체 분야에서 기가 패턴 매립시 사용하는 구리리플로우 공정을 도입하였다. 구리리플로우 공정은 치밀하고 미세기공이 존재하지 않는 표면을 구현하고 무한대의 수소 투과도를 가능하게 한다. 이로써 마그네트론 스퍼터에 의해 $200^{\circ}C$에서 팔라듐과 구리를 순차적으로 코팅한 후, $700^{\circ}C$에서 2시간 구리리플로우 공정을 실시하여 $7.5{\mu}m$ 두께의 팔라듐-구리 합금 분리막이 제조되었다. 세륨산화물(CeO2)은 고온에서 장시간 운전하는 동안 다공성 니켈 지지체의 금속성분이 팔라듐 합금층으로 확산하는 금속의 확산 문제를 개선하고자 지지체와 코팅층 사이에 확산방지막으로 도입되었으며, 균일한 스퍼터 증착을 위해 평탄한 표면의 지지체를 구현하였다. 투과도 테스트는 100-400kPa 의 압력차, 673-773K 의 온도 조건에서 순수한 수소가스로 실시하였다. 표면 미세기공이 없는 치밀한 팔라듐-구리 합금 분리막은 혼합가스에서 질소의 투과 없이 수소만을 투과하는 무한대의 우수한 분리도를 나타내었으며, 상용온도 $500^{\circ}C$에서 12.6ml/$cm^2{\cdot}min{\cdot}atm$의 수소 투과 능력을 보였다. 본 연구에 의해 제조된 팔라듐-구리 합금 분리막은 표면 미세기공이 없는 치밀한 분리막 제조를 가능하게 하였으며 열팽창계수가 팔라듐과 매우 비슷한 세륨산화물($CeO_2$)로 인해 지지체층과 코팅층과의 접합력이 향상되고 수소취성에 강하고 높은 열적 안정성을 갖는다.