• 제목/요약/키워드: 인가전위

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Contact block copolymer technique을 이용한 실리콘 나노-필라 구조체 제작방법

  • 김두산;김화성;박진우;윤덕현;염근영
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.189-189
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    • 2015
  • Plasmonics, sensor, field effect transistors, solar cells 등 다양한 적용분야를 가지는 실리콘 구조체는 제작공정에 의해 전기적 및 광학적 특성이 달라지기 때문에 적합한 나노구조 제작방법이 요구되고 있다. 나노구조체 제작방법으로는 Photo lithography, Extreme ultraviolet lithography (EUV), Nano imprinting lithography (NIL), Block copolymer (BCP) 방식의 방법들이 연구되고 있으며, 특히 BCP는 direct self-assembly 특성을 가지고 있으며 가격적인 면에서도 큰 장점을 가진다. 하지만 BCP를 mask로 사용하여 식각공정을 진행할 경우 BCP가 버티지 못하고 변형되어 mask로서의 역할을 하지 못한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 BCP와 질화막을 이용한 double mask 방법을 사용하였다. 기판 위에 BCP를 self-assembly 시키고 mask로 사용하여 hole 부분으로 노출된 기판을 Ion gun을 통해 질화 시킨 후에 BCP를 제거한다. 기판 위에 hole 모양의 질화막 표면은 BCP와 다르게 etching 공정 중 변형되지 않는다. 이러한 질화막 표면을 mask로 사용하여 pillar pattern의 실리콘 나노구조체를 제작하였다. 질화막 mask로 사용되는 template은 PS와 PMMA로 구성된 BCP를 사용하였다. 140kg/mol의 polystyrene과 65kg/mol의 PMMA를 톨루엔으로 용해시키고 실리콘 표면 위에 spin coating으로 도포하였다. Spin coat 후 230도에서 40시간 동안 열처리를 진행하여 40nm의 직경을 가진 PS-b-PMMA self-assembled hole morphology를 형성하였다. 질화막 형성 및 etching을 위한 장비로 low-energy Ion beam system을 사용하였다. Reactive Ion beam은 ICP와 3-grid system으로 구성된 Ion gun으로부터 형성된다. Ion gun에 13.56 MHz의 frequency를 갖는 200W 전력을 인가하였다. Plasma로부터 나오는 Ion은 $2{\Phi}$의 직경의 hole을 가지는 3-grid hole로 추출된다. 10~70 voltage 범위의 전위를 plasma source 바로 아래의 1st gird에 인가하고, 플럭스 조절을 위해 -150V의 전위를 2nd grid에 인가한다. 그리고 3rd grid는 접지를 시켰다. chamber내의 질화 및 식각가스 공급은 2mTorr로 유지시켰다. 그리고 기판의 온도는 냉각칠러를 이용하여 -20도로 냉각을 진행하였다. 이와 같은 공정 결과로 100 nm 이상의 높이를 갖는 40 nm직경의 균일한 Silicon pillar pattern을 형성 할 수 있었다.

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돌출부를 지닌 전극의 전기도금시스템에 대한 이론적 이차 전류분포 해석 (Theoretical Analysis of Secondary Current Distributions for Electrode with a Projection Part in Electroplating System)

  • 손태원;주재백
    • 전기화학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.317-323
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    • 2009
  • 돌출부를 지니고 있는 전극의 전기도금 공정에 대한 이론적 이차 전류분포에 대하여 고찰하였다. 전극이 모두 전도체인 경우(Case 1)와 돌출부위만 전도체인 경우(Case 2) 두 가지 경우에 대하여 인가전위, 이온교환 전류밀도와 용액의 비전도도의 비인 $\xi$값, aspect ratio의 영향 등에 대하여 살펴보았다. 그 결과 인가 전위와 $\xi$값이 증가할수록 전류분포는 불균등화가 심화됨을 알 수 있었다. Aspect ratio가 작아질수록 전류분포가 보다 균등화되며 Case 2의 경우가 Case 1의 경우 보다 균등도가 좋아짐을 알 수 있었다. 돌출부위가 다양한 모양으로 이루진 전극에 대해서도 이 모델을 적용한 결과 전극 표면에 따른 국부 전류분포를 동시에 계산할 수 있음을 알 수 있었고 이 경우에도 이전과 마찬가지로 $\xi$값이 감소할수록 전류분포의 균등도가 좋아짐을 알 수 있었다.

가스 냉온수기용 STS 304 배관 용접부의 부식특성에 관한 연구 (The Study on the Corrosion Characteristics of STS 304 Pipeline Steel Weldment for Gas Cooling & Heating System)

  • 김환식;임우조
    • 한국가스학회지
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    • 제11권2호통권35호
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    • pp.31-36
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    • 2007
  • 가스 냉온수기용 STS 304 배관 용접부의 부식특성을 연구하기 위하여, 0.5M $H_2SO_4+0.01M$ KSCN 수용액 중에서 전기화학적 분극시험, 금속조직시험 과 경도시험을 실시하여 STS 304배관 용접부의 양극분극거동, 인가전위에 따른 부식거동, 용접부의 금속조직 및 경도거동를 고찰하였다. 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 임계양극전류밀도는 모재보다 용접열영향부에서 많이 배류되고, 기본부동태전위는 모재보다 용접열영향부에서 더 높게 된다. 2) 부동태전류밀도는 모재보다 용접열영향부에서 더 많이 배류되고, 부동태영역은 용접열영향부보다 모재가 더 크게 된다. 3)인가전압에 의한 용접열영향부의 전류밀도는 모재의 전류밀도보다 더 많이 배류된다.

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CaCl2 용융염에서 Ca2+의 Cu 전극에 대한 전기화학적 증착 특성평가 (Electrochemical Deposition Characteristics of Ca2+ on Cu Wire Electrode in CaCl2 Molten Salt)

  • 황동욱;이종현;정상문
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제60권2호
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    • pp.175-183
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    • 2022
  • 자동차 시장의 확대에 따라 자동차 모터의 필수 소재로 희토류금속인 Nd에 대한 수요가 급증하고 있다. Nd를 제조하기 위하여 Nd2O3와 Ca계 합금의 열 환원반응에 관한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 본 연구에서는 Nd2O3의 환원제로 사용되는 Ca계 합금인 Ca-Cu를 CaCl2 용융염에서 전기분해반응을 통해 제조하였다. 전기분해반응의 작업 전극과 상대전극으로는 Cu 와이어와 흑연을 각각 사용하였다. 기준전극은 AgCl:CaCl2=1:99 mol%로 혼합한 혼합물에 Ag 와이어를 넣어 제작하였다. 순환전압 전류법 결과에 의하면 -1.8 V의 전위부터 작업전극의 표면에 Ca2+의 증착이 관찰되었으며, CaCl2 염의 온도가 증가할수록 Ca2+의 환원전위가 감소하였다. 시간대전류법 실험을 통해 계산된 Ca2+의 확산계수는 5.4(±6.8)×10-6 cm2/s으로 나타났다. 또한, Cu 전극에 일정한 전위를 가해 Ca-Cu 액상합금을 제조하였으며 제조된 합금은 EDS line scan을 통해 인가 전위의 증가에 따라 Ca의 전기화학적 삽입이 증가함을 확인하였다. -2.0 V보다 음의 전위를 인가하여 제조한 Ca-Cu 합금의 조성비는 Ca:Cu=1:4임을 확인하였다.

대전류 인가용 고온 초전도 권선의 특성 시험 (Characteristics of an HTS Winding for a large current application)

  • 황영인;이승욱;김우석;이지광;최경달
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.39-40
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    • 2007
  • 대용량 고온 초전도 변압기에 적용하기 위한 1,500 A 급 초전도 병렬 선재를 제작하여 특성시험을 하였다. 병렬 선재는 21가닥의 BSCCO 선재를 250 mm 간격으로 전위한 뢰벨(Roebel)바 형태로 제작하였다. 특성시험을 통해 병렬 선재 제작기술을 확보하였다. 24 가닥의 병렬 선재를 이용하여 전압 분배나 절연 특성이 좋아 고전압 변압기에 채택할 수 있는 1,000 A급 연속 디스크 권선을 제작하였다. 전위를 고려하여 만든 병렬 선재로 제작한 1,000 A급 연속 디스크 권선의 임계전류와 교류손실을 측정하였다.

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IEEE Std 80에 따른 배전용 접지동봉의 안전성 검토 (Study on the Safety of the Grounding Rods in the Distribution System)

  • 강문호;이흥호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.470-471
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    • 2006
  • 다중 접지 배전계통에서 발생하는 이상전압으로부터 전력설비의 안정적인 운영과 인체안전을 위해 주로 봉상 접지전극을 이용하여 대지방전경로를 구성하고 있다. 그리고 접지종류별로 접지 저항값을 규정하고 이를 시공에 적용하고 있다. 지락고장이 발생하면 접지전극으로 유입되는 고장전류에 비례하여 대지전위가 상승하기 때문에 이에 대한 인체 안전성측정 및 검토가 필요하다. 따라서 본 논문에서는 IEEE Std 80에서 제시하는 안전성 기준에 기초하여 다중 접지 배전계통에서 접지전극으로 널리 사용되는 봉상 접지전극을 대상으로 상용주파전류를 인가하여 대지전위상승에 따른 접촉전압을 측정하였으며, CDEGS 프로그램을 이용하여 보폭전압을 모의하였다. 또한 이 값을 IEEE Std 80에서 제시하는 최대 허용 보폭전압과 접촉전압과 비교하여 인체 안전성을 검토하였다.

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고율 아연-산화은 1차전지의 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of the High Rate Zinc-Silver Oxide Primary Battery)

  • 김세웅;공영경
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 1994년도 춘계학술발표회 초록집
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    • pp.114-117
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    • 1994
  • 아연-산화은 전지는 높은 에너지 및 전력밀도를 가지고 있으나 비싼 제작비용 때문에 우주항공, 군사무기 등 특수한 분야에서 주로 이용되며, 특히 전해액이 별도의 용기에 보관되어 있다가 외부 신호에 의해 충전된 dry상태의 전지에 주입되어 활성화되는 1차 또는 비축형 아연산화은 전지는 우수한 고율방전 특성, 장시간의 저장기간 및 활성화와 동시에 부하를 인가 할 수 있는 특성 때문에 많은 무기체계에서 이용하고 있다. 이러한 아연-산화은 전지의 아연전극은 높은 다공도와 반응 면적을 가져야 하며, 특히 방전중 아연전극의 전위는 가역 수소전위 보다 더 음전위이기 때문에 수소가스가 다량 발생하게 되므로 수은과 같은 높은 과전압을 갖는 물질을 첨가하여 가스 발생량을 줄이고 부동태화(passivation)를 억제하게 된다. 그러나 국내 여건상 수은을 사용하여 전지를 제작하는 것은 환경문제 등으로 인하여 어렵기 때문에 본 연구에서는 수은을 사용하지 않고 비축형 아연-산화은 전지의 음극판을 제작하기 위하여 전착법(electro deposit)과 mesh 제작방법을 혼합하여 아연전극을 제작하였으며, 기판에 석출된 아연과 아연 mesh의 질량비율에 따른 전지의 성능을 평가하였다.

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해수 중 CO2 기체의 유입에 의해 제작한 코팅막의 구조와 특성 (Structure of Calcareous Coating Films and Their Characteristics in Natural Seawater with Dissolved CO2 Gas)

  • 강재욱;박준무;강준;이명훈
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.309-309
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    • 2014
  • 음극방식법은 피방식체에 외부전원을 인가하거나 보다 활성인 금속을 전기적으로 연결하여 피방식체의 전위가 일정 전위까지 음극분극 되도록 하여 부식을 억제하는 방법이다. 이러한 음극 방식의 결과로 $OH^-$이온이 금속 표면 부근에 생성되고 금속/해수 사이의 pH 증가를 유발하게 되며, 높은 pH는 $Mg(OH)_2$$CaCO_3$의 석출을 유발한다. 전착 박막은 각각 1, 3, 6, 12시간 및 5, 15, $20mA/cm^2$의 전류 밀도 조건에서 자연 해수, $CO_2$ 가스가 용해된 해수 용액 내에서 스틸 기판 상에 전기적 증착기술을 가해 형성되었다. 상기 조건에서 증착 된 박막의 내용물은 주사 전자 현미경 (SEM) 및 X-선회절(XRD)에 의해 조사되었다. 또한 코팅 박막의 내식성은 전기화학적 양극 분극시험에 의해 평가되었다.

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$Sb_xTe_y$ 전착에 미치는 계면활성제의 영향 (Effect of a surfactant on $Sb_xTe_y$ thin films prepared by electrodeposition)

  • 유인준;박미영;임재홍;이규환
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2011년도 춘계학술대회 및 Fine pattern PCB 표면 처리 기술 워크샵
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    • pp.154-154
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    • 2011
  • 본 연구에서는 Sb-Te 박막을 전기화학적 방법으로 전착하여 조성 및 전기적 특성을 분석하였다. $Sb_2Te_3$ 박막은 Sb(III):Te(IV) 농도비가 1:3, 인가된 전위값이 -0.15V vs. SCE 일 때 화학양론을 만족시켰다. 그러나 박막의 표면이 거칠고 균일성이 좋지 못하여 계면활성제 CTAB(cety1 trimethy1 ammonium bromide)를 첨가하여 도금용액의 조성비 및 도금전위를 제어하여 화학양론을 만족시키는 고품위 Sb-Te 박막을 제조하였다.

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Technology Computer-Aided Design과 결합된 SPICE를 통한 금속-강유전체-반도체 전계효과 트랜지스터의 전기적 특성 해석 (Electrical analysis of Metal-Ferroelectric - Semiconductor Field - Effect Transistor with SPICE combined with Technology Computer-Aided Design)

  • 김용태;심선일
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.59-63
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    • 2005
  • 금속-강유전체-반도체 전계효과 트랜지스터 (MFS/MFISFET)의 동작 특성을 technology computer-aided design (TCAD)과 simulation program with integrated circuit emphasis (SPICE)를 결합하여 전산모사하는 방법을 제시하였다. 복잡한 강유전체의 동작 특성을 수치해석을 이용하여 해석한 다음, 이를 이용하여 금속-강유전체-반도체 구조에서 반도체 표면에 인가되는 표면 전위를 계산하였다. 계산된 TCAD 변수인 표면 전위를 전계효과 트랜지스터의 SPICE 모델에서 구한 표면 전위와 같다고 보고게이트 전압에 따른 전류전압 특성을 구할 수 있었다. 이와 같은 방법은 향후 MFS/MFISFET를 이용한 메모리소자의 집적회로 설계에 매우 유용하게 적용될 수 있을 것이다.

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