• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.78-78
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• 2010

그래핀(Graphene)은 탄소원자가 육각형 벌집(honeycomb)구조로 빼곡히 채워진 2차원의 단원자 층으로 역학적 강도와 우수한 화학적/열적 안정성 및 흥미로운 전기 전도 특성을 가지고 있다. 이러한 그래핀의 우수한 특성으로 인하여 현재 기초연구뿐만 아니라 응용연구 등 많은 연구들이 진행되고 있다. 일반적으로 그래핀의 우수한 물리적 특성들은 그래핀의 층수, 모서리(edge)구조, 결함(defect), 불순물 등에 의해 크게 좌우되는 것으로 알려져 있다. 따라서 그래핀의 구조 및 결함정도를 자유로이 제어하고 그에 따르는 특성 변화를 관찰하는 것은 기초연구의 측면에서 뿐만 아니라 향후 그래핀 응용에 있어서도 매우 중요하다고 할 수 있다. 본 연구에서는 그래핀의 내산화 특성을 연구하기 위하여, 그래핀을 열 및 플라즈마 산화 분위기에 노출시킨 후, Raman 분광법을 이용하여 광학적, 구조적 변화를 분석함으로써 그래핀의 내산화 특성에 대하여 조사하였다. 그래핀은 실리콘 웨이퍼에 전자빔증착법으로 니켈박막을 증착한 후 열화학증기증착법으로 합성하였으며, 메탄가스를 원료가스로 $900^{\circ}C$ 전후에서 합성하였다. 합성한 그래핀은 산화반응 시 기판의 영향을 제거하기 위하여 트렌치 구조의 기판 위에 전사(transfer)함으로써 공중에 떠있는 구조를 구현하였다. 열 산화의 경우, 합성한 그래핀을 대기분위기의 고온($500^{\circ}C$) 챔버에 넣고 처리시간에 따른 특성변화를 살펴보았다. 플라즈마 산화의 경우는 공기를 이용하여 직류플라즈마를 발생시킨 후 0.4 W의 낮은 플라즈마 파워를 이용하여 플라즈마 산화처리와 특성평가를 매회 반복하였다. 그래핀의 특성분석은 Raman분광기와 광학현미경, 원자힘현미경(AFM) 등을 이용하여 분석하였으며, 상기 결과들은 향후 산화환경에서의 그래핀 응용소자 개발에 유용할 것으로 예상된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.96-96
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• 2016

나노섬유(nanofiber), 나노선(nanowire), 그리고 나노튜브(nanotube)와 같은 1차원 구조의(one-dimensional structure) 나노재료는 벌크(bulk) 및 박막(film) 재료와는 다르게 물리적, 화학적으로 특이한 성질을 가지고 있으며, 이러한 성질은 나노재료의 구조, 형상, 크기 등에 큰 영향을 받는다. 첫 째, 전기방사(electrospinning) 공정을 이용한 나노섬유의 합성; 용액의 특성, 전기장 세기, 방사시간 등의 변수를 조절하게 되면 방출되는 재료의 형상을 입자 혹은 섬유상의 형태로 얻을 수 있으며, 전기방사를 통해 합성된 나노재료의 소결 온도 및 시간을 달리함으로써 나노입자의 크기를 조절할 수 있다. 또한, 템플레이트 합성법(template synthesis) 및 이중노즐(coaxial nozzle)을 이용해 속이 빈 형태인 중공(hollow) 구조의 나노섬유를 얻을 수 있으며, 전기방사에 사용되는 전구물질에 원하는 금속 및 산화물을 첨가함으로써 복합체(composite) 나노섬유를 얻을 수 있다. 둘 째, VLS(Vapor-Liquid-Solid) 공정을 이용한 나노선의 성장; 온도, 압력, 전구물질의 양, 그리고 시간 등의 변수를 조절하게 되면 원하는 직경 및 길이를 갖는 나노선을 성장시킬 수 있다. 그리고 ALD(Atomic Layer Deposition)를 이용해 나노선에 추가적인 층을 형성함으로써 코어-셀 구조를 형성할 수 있으며, 감마선, UV와 같은 공정을 이용해 귀금속 촉매를 나노선에 기능화 시킬 수도 있다. 코어-셀 구조를 갖는 나노선/나노섬유는 코어 혹은 셀 층의 전자나 홀의 이동을 유발하여 전자공핍층(electron depletion layer) 또는 정공축적층(hole accumulation layer)을 확대 및 축소시켜 센서의 초기저항을 증가시키거나 감소시키는 역할로써 이용되고 있으며, 특히, 셀 층의 두께가 셀 층 재료의 Debye length와 유사한 크기를 갖게 되면, 셀 층은 완전공핍층(fully depleted layer)을 형성해 최대의 감도를 나타낼 수 있다. 본 연구에서는 다양한 제조 공정을 통해 제작될 수 있는 1차원 나노-구조물을 가스센서에 적용하는 사례들을 소개하고, 이러한 가스센서의 감응성능을 향상시키기 위한 방법의 한 가지로 원자층증착법으로 나노선/나노섬유의 표면에 셀층을 형성하여 감응성 향상 메커니즘 및 관련 주요 변수들을 조사하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2009.11a
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• pp.235-236
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• 2009

비휘발성 나노 저장 소자는 고속의 바이트 단위 접근성과 함께 비휘발성을 동시에 갖고 있다. 이와 같은 특징은 차세대 장치로 주목 받을 만큼 오늘날의 컴퓨터 구조에 큰 변화를 줄 수 있는 잠재력을 갖고 있으며 이를 접목한 시스템적인 개발 역시 활발하게 진행되고 있다. 본 논문에서는 기존의 메인 메모리와 나노 저장 소자가 융합된 스토리지 메모리 클래스(SCM) 환경 하에서 입출력시에 원자성(Atomicity)이 보장되도록 설계, 구현된 새도우 블록 기법을 소개하고, 더불어 캐시를 사용하며 발생할 수 있는 데이터 일관성 처리의 보장을 다루었다. 또한 실제 FRAM이 장착된 하드웨어 환경 하에서 개선된 새도우 블록을 동작하여 측정한 성능 결과를 함께 제공한다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.16 no.4
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• pp.193-196
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• 2006

The magnetic properties of Ni nanowires consisting of one to four atoms are investigated by mean of ab initio spin-polarized density functional calculations. Stability of zigzag-square $Ni_4$ nanowire is larger than $Ni_4$ nanowires with square. The magnetic moment of linear $Ni_1$ is $1.34{\mu_B}/atom$, which is the largest magnitude among moments of five Ni nanowires. The magnetic moment of Ninanowires show to be decreased by increasing the number of atoms in unit cell. The smallest moment is $0.91 {\mu_B}/atom$ for square $Ni_4$ nanowire. The spin polarization of zigzag-square $Ni_4$ nanowire is 32% higher than that of fcc bulk Ni.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.47 no.3
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• pp.273-282
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• 2003

A questionnaire on "atomic models and electron configuration" was performed on 34 of 11th grade and 38 of 12th grade students who took the Chemistry-II course in order to examine the degree of learning achievement. Also eight Chemistry-II textbooks published in the 6th curriculum were analyzed for the similarities and differences in dealing with this topic and possible improvements were discussed in conjunction with the questionnaire. The results of this questionnaire showed that the degree of learning achievement on the topics between two different classes were not much different in general, although a little difference was found. This indicates that the topics have been taught in early 11th grade but subsequent supplemental teaching has not been performed. To study on the topics of "atomic models and electron configuration" effectively and systematically, knowledge on the basic spectroscopy and quantum mechanics should be preceeded. However this could be practically difficult under the current high school curriculum. Therefore It would be necessary to describe the basic concepts for the quantum mechanics and spectroscopy schematically in the "Reference Materials" section of the textbook, even if it is not very long. On the other hand, the Chemistry-II textbooks analyzed in this work reveal, in general, to have the similar organization and explanation modes. However it has been analyzed that a connection between the Bohr and electron-cloud atomic models might be insufficient or position of electrons might be possible to be misunderstood by students in some textbooks.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.4 no.4
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• pp.313-318
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• 1994

We have investigated the effects of deposition angle on magnetic and magneto-optic properties in Co/Pt multilayer thin films. which were prepared bye-beam evaporation on tilted substrates. with varying tilt angle from $0^{\circ}$ to $60^{\circ}$. The structure of the specimens was examined by x-ray diffractometer and scanning electron microscope. and the magnetic and magneto-optical properties were measured by VSM, torque magnetometer, and Kerr loop tracer. X-ray diffractometry revealed that all of the specimens had multilayer structure and growth orientation of column followed the tangent rule but the crystallograpic orientation, <111>, was slightly deviated from the substrate normal even though the deposition angle was increased up to $60^{\circ}$. A decrement of the magnetization and Kerr angle with the deposition angle was related with that of the film density due to increasing porosity. The perpendicular mag¬netic anisotropy was also decreased with increasing the deposition angle.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.7 no.4
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• pp.293-299
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• 1998

We have investigated the atomic and electronic structures of Cu-adsorbed Si(100)-2$\times$1 surface, by using LEED and UPS. In the UPS spectra, the weak structures (peaks) related to Cu silicide appeared for low coverages less than 1.3 ML at room temperature, and the intensity of Cu 3d band rapidly increased with respect to Cu coverages. The Cu silicide peaks become clear after Cu deposition at room temperature followed by high temperature annealing ($\geq 300^{\circ}C$) or for Cu deposited surface at the substrate temperature of $400^{\circ}C$. On the other hand, these structures disappeared by annealing at $750^{\circ}C$. At very low coverage, a surface state near Fermi level $(E_F)$ was observed at $400^{\circ}C$. According to the rigid band model, it seems to be originated from the surface empty state occupied partially with Cu 4s electron. In the LEED patterns, no Cu-induced superstructure observed for RT-depositions and post annealing, while there were several surface structures which depend on substrate temperatures and coverages. we observed the clean surface 2$\times$1+2$\times$2 phase for 1.5 ML at $400^{\circ}C$, the clean surface 2$\times$1+5$\times$1 phase for 0.5 ML at $450^{\circ}C$ and the clean surface 2$\times$1+2$\times$2+5$\times$2+5$\times$5+10$\times$2 mixed phases for 3 ML at $450^{\circ}C$.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.7 no.8
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• pp.694-700
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• 1997

TiC(001) 면위에 Mg 금속을 단원자층으로 증착시킨 후 산화 및 열처리 과정을 거쳐서 MgO 초박막을 성장시키고, 성장된 MgO 막의 전자상태 및 표면포논을 UPS, XPS 및 HREELS를 사용하여 측정하였다. 전도성 기판위에 epitaxial 산화물막을 성장시킨 후 성장된 막의 전자구조 및 표면포논을 측정함으로써 벌크에서 분리된 2차원적 특성을 갖는 '표면 모델'의 물성을 연구하고자 하였는데, 이러한 '표면모델'은 잘 배열된 원자구조를 얻을 수 있고 두께가 충분히 얇아서 전하축적을 피할 수 있기 때문이다. 기판으로는 MgO와 같은 암염형 결정구조를 갖고 있고, 격자상수 차이가 2.6% 로서 매우 작으며, 비저항이 매우 낮은 전이 금속 탄화물 중의 하나인 TiC(001) 면을 사용하였다. TiC(001)면에 증착된 MgO층의 UPS He-l 스펙트럼을 측정한 결과 O2p및 XPS스펙트럼은 열처리를 전후로 하여 변하지 않았으며, 이로부터 상온에서 산소의 확산만으로 MgO 상이 형성됨을 알 수 있었다. MgO초박막의 표면 포논을 HREELS를 사용하여 검출하였다. 거시적 포논중에서 F-K 파 및 Rayleigh 모드가 관찰되었는데, F-k파는 MgO막의 2차원성으로 인하여 벌크의 경우보다 높은 진동 에너지를 갖고 있었고 Rayleigh모드는 벌크 MgO와 유사한 분산관계를 보였다. 미시적 포논중에서 Wallis(S/sub 2/)모드가 측정되었는데, 그 진동에너지는 벌크에서와 같고 off-specular방향에서도 소멸되지 않았다.

• Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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• v.5 no.4
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• pp.17-22
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• 1983

금속재료의 성질은 상(phase)의 혼합된, 즉 금속학적인 지식으로 이해할 수 있는 부분과 상을 구성하고 있는 원자의 결합상태 혹은 전자의 존재상태를 생각하지 않으면 안되는 부분이 있다. 예를 들면 철과 동을 비교할 경우 동의 경우가 전기전도성이 좋은 이유라든가 대기중에 방치한 경우의 내식성이 좋은 이유, 또는 철이 강자성을 나타내는 이유 등 어느 것도 금속중의 전자의 거동에 의해서 설명하지 않으면 안된다. 그리고 원자로에 사용되는 재료로써 문제시되는 중 성자의 흡취능과 같은 것은 원자핵의 구조를 이해하는 입장에서 고찰하지 않으면 안된다. 이들의 분야는 어느 것이든 금속물리학의 중요한 분야이지만 여기에서는 취급하지 않고 다만 금속학적인 지식도 재료의 물리적, 화학적 성질을 이해하는 데에 있어서 중요하다는 것을 예를 들어 기술 하는 데에 그쳤다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.468-468
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• 2008

IZO(Indium zinc oxide) 박막은 화학적으로 안정하면서, 가시광 영역 (380~780 nm)에서 80% 이상의 높은 투과도와 낮은 전기비저항, 3.5 eV 이상의 넓은 밴드갭 특성을 가진다. IZO 박막의 이러한 특성 때문에 평판표시소자 (Flat Panel Display; FPD) 및 태양전지와 같은 광전소자들의 차세대 투명전도성 산화물(Transparent Conducting Oxide; TCO) 박막 재료로 주목 받고 있다. 특히 평판표시소자(FPD)들의 고해상도, 대면적화 및 경량화로 인해 투명전극용 박막의 고품위 특성이 요구되고 있다. 현재 투명 전극으로 널리 사용되고 있는 고가의 ITO(indium tin oxide)를 대체할 다성분계 산화물 투명 전극 중에서 투광성과 전기전도도가 좋은 IZO 박막에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 이러한 IZO 박막의 광학적, 전기적 특성은 박막 내의 조성 차이와 미세구조에 의해 결정된다. 따라서 고품위의 IZO 박막 형성을 위해서 결정구조와 미세구조에 대한 분석이 필수적이다. 본 연구에서는 Si(100) 기판 위에 DC-sputtering으로 증착한 IZO 박막의 열처리 온도에 따른 구조적 특성을 알아보기 위해 300~$600^{\circ}C$ 공기분위기에서 1시간 동안 열처리 하였다. 표면 형상(surface morphology)은 원자현미경(AFM). 결정구조는 X-선 회절(XRD)로 분석하였고, 미세구조는 투과전자현미경(TEM)으로 관찰하였다.