• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.38 no.12
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• pp.1150-1154
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• 2001

Silicon oxynitride (SiON) thick films using the core layer of silica optical waveguide have been deposited on Si wafer by PECVD at low temperature (32$0^{\circ}C$) were obtained by decomposition of appropriate mixture of (SiH$_4$+$N_2$O+$N_2$) gaseous mixtures under RF power and SiH$_4$/($N_2$O+$N_2$) ratio deposition condition. Prism coupler measurements show that the refractive indices of SiON layers range from 1.4663 to 1.5496. A high SiH$_4$/($N_2$O+$N_2$) of 0.33 and deposition power of 150 W leads to deposition rates of up to 8.67 ${\mu}{\textrm}{m}$/h. With decreasing SiH$_4$/($N_2$O+$N_2$) ratio, the SiON layer become smooth from 41$\AA$ to 6$\AA$.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.7 no.4
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• pp.173-178
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• 2004

Silicon thin film were synthesized from silane and argon gas mixture directly on copper foil by rf PECVD and then lithium ion batteries were prepared from them employed as the negative electrodes without any further treatment. In the present study, two different kinds of silicon thin films, amorphous silicon and copper silicide were prepared by changing deposition temperature. Amorphous silicon film was prepared below $200^{\circ}C$, but copper silicide film with granular shape was formed by the reaction between silicon radical and diffused copper ions under elevating temperature above $400^{\circ}C$. The amorphous silicon film gives higher capacity than copper silicide, but the capacity decreases sharply with charge-discharge cycling. This is possibly due to severe volume changes. The cyclability is improved, however, by employing the copper silicide as a negative electrode. The copper silicide plays an important role as an active material of the electrode, which mitigates volume change cause by the existence of silicon and copper chemical bonding and provides low electrical resistance as well.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.375.2-375.2
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• 2016

그래핀(Graphene)은 원자 한 층 두께의 얇은 특성에 기인하여 우수한 투과도(~97.3%)를 나타내며, 높은 전자 이동도($200,000cm^2V^{-1}s^{-1}$)로 인하여 전기 전도도가 우수한 2차원 전자소재이다. 또한 유연하고 우수한 기계적 물성을 가지고 있어 실제로 다양한 소자에서 활용되고 있다. 그래핀을 이용하여 다양한 소자로 응용하기 위한 과정 중 하나인 포토리소그래피 공정(Photolithography process)은 원하는 패턴을 만들기 위해 제작하고자 하는 기판 위에 포토레지스트(Photoresist)를 코팅하는 과정을 거치게 된다. 하지만 이러한 과정은 소자 제작에 있어서 포토레지스트 잔여물을 남기게 된다. 그래핀 위에 남은 포토레지스트 잔여물은 그래핀의 우수한 전기적 특성을 저하시켜 소자특성에 불이익을 주게 된다. 본 연구에서는 수소 플라즈마를 이용하여 그래핀 위에 남은 중합체(Polymer) 잔여물을 제거한다. 사용한 그래핀은 화학 기상 증착법(Chemical vapor deposition)을 이용하여 성장시켰으며, PMMA(Poly(methyl methacrylate))를 이용하여 이산화규소(silicon dioxide) 기판에 전사하였다. 그래핀의 손상 없이 중합체 잔여물을 제거하기 위해 플라즈마 처리시간을 15초부터 1분까지 늘려가며 연구를 진행하였으며, 플라즈마 처리 시간에 따른 중합체 잔여물의 제거 정도와 그래핀의 보존 여부를 확인하기 위해 라만 분광법(Raman spectroscopy)과 원자간력현미경(Atomic force microscopy)을 사용하였다. 본 연구 결과를 통해 간단한 플라즈마 처리로 보다 나은 특성의 그래핀 소자를 얻게 됨으로써, 향상된 특성을 가진 그래핀 소자로 산업적 응용 가능성을 높일 수 있을 것이라 생각된다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.19 no.5
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• pp.331-340
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• 2010

3D fluid based numerical modelling is done for a VHF multi hollow cathode array plasma enhanced chemical vapor deposition system. In order to understand the fundamental characteristics of it, Ar plasma is analyzed with a condition of 40 MHz, 100 Vrf and 1 Torr. For hole array of 6 mm diameter and 20 mm inter-hole distance, plasma is well confined within the hole at an electrode gap of 10 mm. The peak plasma density was $5{\times}10^{11}#/cm^3$ at the center of the hole. When the substrate was assumed at ground potential, electron temperature showed a peak at the vicinity of the grounded walls including the substrate and chamber walls. The reaction rate of metastable based two step ionization was 10 times higher than the direct electron impact ionization at this condition. For $H_2$, the spatial localization of discharge is harder to get than Ar due to various pathways of electron impact reactions other than ionization.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.42 no.3 s.274
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• pp.178-181
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• 2005

Silicon oxynitride (SiON) layers deposited upon a $SiO_2/Si$ buffer layer placed upon silicon wafers have been obtained by using PECVD from $SiH_4,\;N_2O$, and $N_2$. It can be seen that the refractive index, measured by using a prism coupler, for the SiON films can be varied between 1.4480 and 1.4958 at a wavelength of 1552 nm by changing the process parameters. Optical planar waveguides with a thickness of $6{\mu}m$ and a refractive index contrast ($\Delta$n) of $0.36\% have been deposited. Also, etching experiments were performed using ICP dry etching equipment on thick SiON films grown onto Si substrates covered by a thick $SiO_2$ buffer layer. A polarization maintaining single-mode fiber was used for the input and a microscope objective for the output at $1.55{\mu}m$. As a result, a low index contrast SiON based waveguide is fabricated with easily adjustable refractive index of core layer. It illustrates that the output intensity mode is a waveguiding single-mode.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.38 no.11
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• pp.1037-1041
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• 2001

Silicon diosixde thick film using silica optical waveguide cladding was fabricated by Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) method, at a low temperature (32$0^{\circ}C$) and from (SiH$_4$+$N_2$O) gas mixtures. The effects of deposition parameters on properties of SiO$_2$thick films were investigated by variation of $N_2$O/SiH$_4$flow ratio and RF power. As the $N_2$O/SiH$_4$flow ratio decreased, deposition rate increased from 2.9${\mu}{\textrm}{m}$/h to maximum 10.1${\mu}{\textrm}{m}$/h. As the RF power increased from 60 W to 120 W, deposition rate increased (5.2~6.7 ${\mu}{\textrm}{m}$/h) and refractive index approached at thermally grown silicon dioxide (n=1.46).

• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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• v.52 no.5
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• pp.197-205
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• 2015

The Diamond Like Carbon(DLC) films for the Electro Optical Tracking System(EOTS) by using Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition(PECVD) method is presented. We achieve that the DLC films can reduce the surface delamination of thermal observation sensor front window due to the high hardness, low friction and chemical inertness which is comparable to a Si film. According to our experiment results, DLC films can be used for various electro optical systems to eliminate surface delamination.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.272-272
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• 2008

Diamond-like carbon (DLC) 박막은 높은 경도, 내 마모성, 화학적 안정성, 전기적 절연성, 높은 광 투과성을 가지고 있어, 공구강, 광학렌즈 및 플라스틱의 보호 코팅을 위해 응용되어진다. 하지만, DLC 박막은 높은 잔류응력으로 adhesion이 떨어진다는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 전처리가 13.56MHz 150W RF플라즈마 화학기상 증착(RF-PECVD) 법을 통한 DLC 박막의 합성에 어떤 영향을 미치는지 알아보기 위해, $H_2$ (80 sccm), $O_2$ (10 sccm), $N_2$ (20 sccm)의 다른 가스를 사용하여 전처리를 하였다. DLC 박막 합성 후, 특성은 Raman, scratch test, contact angle 등의 측정을 통하여 분석되었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2005.07a
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• pp.166-167
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• 2005

본 연구에서는 RF 플라즈마 화학기상증착 장비를 사용하여 동일조건에서 합성된 100 nm 두께의 DLC박막을 RTA 장비를 사용하여 $N_2$ 분위기로 여러 가지 온도에서 ($300\sim900^{\circ}C$) 후열처리된 DLC 박막들의 마찰특성 변화를 AFM (Atomic Force Microscopy)의 FFM (Friction Force Microscopy) 모드를 사용하여 관찰하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.255-255
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• 2016

Resistive random access memory (ReRAM)는 낮은 동작 전압, 빠른 동작 속도, 고집적화 등의 장점으로 인해 차세대 비휘발성 메모리 소자로써 많은 관심을 받고 있다. 최근에 ReRAM 절연막으로 NiOx, TiOx, AlOx TaOx, HfOx와 같은 binary metal oxide 물질들을 적용하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, HfOx는 안정적인 동작 특성을 나타낸다는 점에서 ReRAM 절연막 물질로 적합하다고 보고되고 있다. ReRAM 절연막을 형성할 때, 물리 기상 증착 방법 (PVD)이나 화학 기상 증착법 (CVD)과 같은 방법이 많이 이용된다. 이러한 증착 방법들은 고품질의 박막을 형성시킬 수 있는 장점이 있다. 하지만, 높은 온도에서의 공정과 고가의 진공 장비가 이용되기 때문에 경제적인 문제가 있으며, 기판 또는 금속에 플라즈마 손상으로 인한 문제가 발생할 수 있다. 따라서 이러한 문제점들을 개선하기 위해 용액 공정이 많은 관심을 받고 있다. 용액 공정은 공정과정이 간단할 뿐만 아니라 소자의 대면적화가 가능하고 공정온도가 낮으며 고가의 진공장비가 필요하지 않은 장점을 가진다. 따라서 본 연구에서는, 용액공정을 이용하여 HfOx 기반의 ReRAM 제작하였고 $25^{\circ}C$와 $85^{\circ}C$에서 ReRAM의 동작특성에 미치는 compliance current의 영향을 평가하였다. 실험 방법으로는, hafnium chloride (0.1 M)를 2-methoxyethanol에 충분히 용해시켜서 precursor를 제작하였다. 이후, p-type Si 기판 위에 습식산화를 통하여 300 nm 두께의 SiO2 절연층을 성장시킨 후, 하부전극을 형성하기 위해 electron beam evaporation을 이용하여 10/100 nm 두께의 Ti/Pt 전극을 증착하였다. 순차적으로, 제작된 산화물 precursor를 이용하여 Pt 위에 spin coating 방법으로 1000 rpm 10 초, 6000 rpm 30초의 조건으로 두께 35 nm의 HfOx 막을 증착하였다. 최종적으로, solvent 및 불순물을 제거하기 위해 $180^{\circ}C$의 온도에서 10 분 동안 열처리를 진행하였으며, 상부 전극을 형성하기 위해 electron beam evaporation을 이용하여 Ti와 Al을 각각 50 nm, 100 nm의 두께로 증착하였다. ReRAM 동작에서 compliance current가 미치는 영향을 평가하기 위하여 compliance current를 10mA에서 1mA까지 변화시키면서 측정한 결과, $25^{\circ}C$에서는 compliance current의 크기와 상관없이 일정한 메모리 윈도우와 우수한 endurance 특성을 얻는 것을 확인하였다. 한편, $85^{\circ}C$의 고온에서 측정한 경우에는 1mA의 compliance current를 적용하였을 때, $25^{\circ}C$에서 측정된 메모리 윈도우 크기를 비슷하게 유지하면서 더 우수한 endurance 특성을 얻는 것을 확인하였다. 결과적으로, 용액공정 방법으로 제작된 ReRAM을 측정하는데 있어서 compliance current를 줄이면 보다 우수한 endurance 특성을 얻을 수 있으며, ReRAM 소자의 전력소비감소에 효과적이라고 기대된다.