• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.37 no.4
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• pp.437-442
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• 2013

In recent times, surface texturing methods have been widely applied to reduce friction and improve the reliability of machine components such as parallel thrust bearings, mechanical face seals, and piston rings. In this study, a numerical analysis is carried out to investigate the effect of uniformly spaced hemispherical dimples on the lubrication characteristics of a slider bearing using a commercial computational fluid dynamics (CFD) code, FLUENT. The pressure distributions, load capacity, leakage flowrate, and friction force are strongly affected by the dimple diameter and the number of dimples. In particular, the load capacity and friction force decrease linearly with the dimple density whereas the leakage increases. These results can be used for designing the optimum dimple characteristics in order to improve the lubrication performance of slider bearings, for which further studies are required.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.38 no.5
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• pp.492-498
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• 2001

Ba$_{0.5}$Sr$_{0.5}$TiO$_3$타겟을 이용 Pt/Ti/SiO/Si 기판 위에 R.F magnetron sputtering 방법으로 BST 박막을 증착하여 다양한 열처리 조건에 따른 BST 박막의 전기적 성질(정전용량, 누설전류)에 대해 박막의 결정성과 미세구조의 연관성에 대하여 연구하였다. BST 박막의 유전상수는 grain size에 영향 받으며, 열처리 온도가 증가할수록 유전상수는 증가함을 보였고 온도에 따른 누설전류는 저전압 영역에서는 Hopping conduction, 고전압 영역에서는 Schottky conduction mechanism을 따르는 것으로 나타났다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.1554-1555
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• 2007

본 논문에서는 기존의 Piezoelectric micropower generator 연구에서 주로 사용되던 Schottky 다이오드 대신 역방향 누설전류가 아주 작은 PAD1과 같은 다이오드를 사용함으로써 기계적 에너지로부터 전기적 에너지로의 에너지 변환효율을 획기적으로 증가시킬 수 있음을 확인하였다. 시뮬레이션을 위해 실험결과를 초기 값으로 한 최적화된 등가회로를 구성하였으며, 실험과 PSPICE 시뮬레이션을 통해 분석한 결과 에너지 변환효율은 최고 100% 이상 증가됨을 알 수 있었다. 특히 미세한 진동으로부터의 매우 작은 기계적 에너지를 이용하는 경우에는 PAD1과 같이 역방향 누설전류가 아주 작은 다이오드를 이용해야만 전기에너지로의 변환이 가능함을 증명하였다.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.8 no.4
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• pp.75-80
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• 2003

In this paper, we designed add current scan system basically. Although NDT system using AC method in now days had problem with limit of detection rate and limit of device organization, in this paper, we made up these problem so that designed device smaller than system used, reduction of cost of system organization and precision of measuring crack. Also, AC leakage flux system had high accuracy about minute crack in the surface and advantage of designing system easily so that we designed system for concerning about crack of surface. Furthermore, it can be able to detect exact crack of reference in wide area by using DSP320C31 chip to reduce the time of measuring crack.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2004.05a
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• pp.321-323
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• 2004

전자 제품에 사용되는 부품 ㆍ소재의 신뢰성 품질 평가를 위해 정밀한 모터의 제어기술, 첨단신호처리 기술, 압전소자 기술의 발달로 미세변화 계측의 재현성, 고분해능, 표면과 내부의 이미지관찰, 또한 미소부위에서 재료의 누설탄성표면파의 음속측정이 가능한 초음파현미경에 대한 연구가 최근 들어 활발히 진행되고 있다. (중략)

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.8 no.2
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• pp.221-226
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• 1998

Amorphous (Ba, Sr)$TiO_3$[BST] layer(30, 70 nm) was introduced between crystalline BST and $RuO_2$electrode to realize double-layered BST structure in order to improve the properties of BST film. The structure and surface morphology of double-layered BST film were modified by the application of amorphous BST layer; that is, surface became smoother and grain size increased abruptly. Amorphous layer thicker than 30 nm was effective to hinder the influence of $RuO_2$surface on the structure of as-grown BST films by in-situ process. Dielectric constant of double-layered BST film was improved dramatically from 152 to 340 and leakage current was lowered from $1.25{\times}10^{-5}A/{\textrm}{cm}^2);to;6.85{\times}10^{-7}A/{\textrm}{cm}^2$, respectively.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.30 no.5
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• pp.437-443
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• 2010

In recent years, as nano scale structured thin film technology has emerged in various fields such as the materials, biomedical and acoustic sciences, the quantitative nondestructive adhesion evaluation of thin film interfaces using ultra high frequency scanning acoustic microscopy(SAM) has become an important issue in terms of the longevity and durability of thin film devices. In this study, an effective technique for investigating the interfaces of nano scale structured thin film systems is described, based on the focusing of ultrasonic waves, the generation of leaky surface acoustic waves(LSAWs), V(z) curve simulation and ultra high frequency acoustical imaging_ Computer simulations of the V(z) curve were performed to estimate the sensitivity of detection of micro flaws(i.e., delamination) in a thin film system. Finally, experiments were conducted to confirm that a SAM system operating at a frequency of 1 GHz can be useful to visualize the micro flaws in nano structured thin film systems.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.106-106
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• 2000

반도체 소자가 미세화 됨에 따라 게이트 유전막으로 사용되는 SiO2의 박막화가 요구되나, boron penetration에 의한 Vt shift, 게이트 누설전류, 다결정 실리콘 게이트의 depletion effect 그리고 quantum mechanical effect 때문에 ~20 급에서 한계를 나타내고 있다. 이에 0.1$\mu\textrm{m}$이상의 design rule을 갖는 logic이나 memory 소자에서 요구되어지는 ~10 급 게이트 산화막은 SiO2(K=3.9)를 대신하여 고유전율을 갖는 재료의 채택이 필수 불가결하게 되었다. 고유전 박막 재료를 사용하면, 두께를 두껍게 해도 동일한 inversion 특성이 유지되고 carrier tunneling 이 덜하여 등가 산화막의 두께를 줄일 수 있다. 이러한 고유전박막 재료중 가장 활발히 연구되고 있는 재료는 Ta2O5, Al2O3, STO 그리고 BST 등이 있으나 Ta2O5, STO, BST 등은 실리콘 기판과 직접 반응을 한다는 문제를 가지고 있으며, Al2O3는 유전율이 낮의 재료가 최근 주목받고 있다. 본 실험에서는 ZrO2, HfO2 또는 그 silicates 등의 재료가 최근 주목 받고 있다. 본 실험에서는 ZrO2 박막의 증착조건에 따른 물리적, 전기적 특성 변화에 대하여 연구하였다. RCA 방식으로 세정한 P-type (100) 실리콘 기판위에 reactive DC sputtering 방법으로 압력 5mtorr, power 100~400W, 기판온도는 100-50$0^{\circ}C$로 변화시켜 ZrO2 박막을 증착한 후 산소와 아르곤 분위기에서 400-80$0^{\circ}C$, 10-120min으로 열처리하였다. 증착직후의 시편들과 열처리한 ZrO2 박막의 미세구조와 전기적 특성 변화를 관찰하였다. 우선 굴절율(RI)를 이용해 ZrO2 박막의 밀도를 예측하여 power와 기판온도에 따라 이론값 2.0-2.2 에 근접한 구조를 얻은 후 XRD, XPS, AFM, 그리고 TEM을 사용하여 ZrO2 박막의 chemical bonding, surface roughness 그리고 interfacial layer의 특성을 관찰하였다. 그리고 C-V, I-V measurement를 이용해 capacitance, 유전율, 누설전류 등의 전기적 특성을 관찰해 최적 조건을 설정하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.1229_1230
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• 2009

$SiO_2$ 패시베이션 층에 As+ 이온을 주입한 1.2 kV급 AlGaN/GaN 쇼트키 장벽 다이오드( Schottky Barrier Diode, SBD )를 제작하였다. 주입된 As+ 이온들은 역방향 바이어스에서 공핍 영역의 곡률을 변화 시켰고, 이로 인해 항복 전압이 증가하고 누설 전류가 감소하였다. 제안된 소자의 항복전압이 1204 V 이었고, 기존 소자의 항복전압은 604 V 이었다. 캐소드 전압이 100 V일 때 제안된 소자의 누설전류는 21.2 nA/mm 이었고, 같은 조건에서 제안된 소자는 $80.3{\mu}A/mm$ 이었다. 주입된 As+ 양이온은 이차원 전자 가스( Two-Dimensional Electron Gas, 2DEG )에 전자를 유도했고, 채널의 농도가 미세하게 증가하였다. 따라서 순방향 전류가 증가하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.31-31
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• 2008

고주파 잡음 발생과 고집적화 문제 해결을 위해 고용량 디커플링 캐패시터를 기판에 내장하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 초고주파 환경에서 고용량 기판 내장형 디커플링 캐패시터로의 응용을 위해 $BaTiO_3$박막을 에어로졸 데포지션 법을 이용하여 12~0.2 ${\mu}m$의 두께로 제조하였고 그 유전특성을 조사하였다. 그결과, 1 MHz에서 permittivity가 70, loss tangent은 3% 이하였으며, capacitance density는 $1{\mu}m$의 두께에서 59 nF/$cm^2$이었다. 하지만, 박막의 두께가 $1{\mu}m$ 이하에서는 XRD를 통해 결정성이 확인 되었음에도 큰 누설전류로 인해 유전특성을 확인할 수 없었다. 이 누설전류의 발생 원인을 조사하기 위해 $BaTiO_3$박막의 표면의 미세구조를 SEM으로 관찰한 결과 여러 결함들이 확인되었으며, 또한 전극 직경의 크기를 1.5 mm에서 0.33 mm로 작게 변화시킴으로서 그 유전특성을 조사하여 박막의 불균일성과 박막화의 가능성을 확인하였다.