• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.141-141
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• 2012

X-선 반사율 측정법(XRR)은 비파괴적인 측정방법과 수 nm의 두께를 정밀하게 측정할 수 있는 장점으로 인하여 반도체 산업현장에서 많은 관심과 연구가 이루어지고 있다. 이러한 XRR은 두께 분석 측정의 정밀도를 향상시키고 부정확한 결과를 방지하기 위하여 측정기기를 검증하고 보정할 수 있는 두께 표준물질을 필요로 하고 있다. 본 연구에서는 XRR용 두께 표준물질을 이온빔 스퍼터링 증착방법을 이용하여 제작하였다. 두께 표준물질 제작에 있어 공기 중 노출에 의해 산화가 되지 않는 산화물 박막과 산화물 기판을 선택하였다. 후보물질은 glass, sapphire, quartz, SiO2기판과 HfO2, Ta2O5, Cr2O3 산화물 타켓을 이용하여 박막을 제작하였다. 제작된 후 보물질은 교정된 XRR을 통하여 박막의 두께, 계면 및 표면 거칠기, 밀도등 박막의 구조특성분석을 하였다. Glass, quartz의 경우 기판 표면 거칠기가 좋지 않아 제작된 샘플의 X-선 반사율 곡선이 급격히 떨어지면서 측정되는 각도의 영역이 작아졌다. Sapphire로 제작한 시편은 측정된 데이터와 simulation의 curve fitting이 양호하지 않았다. 이 중 SiO2기판을 사용하고 HfO2박막을 증착한 샘플이 다른 후보물질보다 XRR curve fitting 결과가 가장 양호하여 두께 표준물질로 응용하기에 적절하였다. 그리고 AFM (Atomic Force MicroScope)을 이용하여 기판의 거칠기 및 증착한 박막표면 거칠기 측정을 하였고, TEM (Transmission Electron Microscope)으로 두께 측정을 하여 XRR로 얻은 데이터와 비교하였다. 이러한 결과를 토대로 XRR용 두께 표준물질 제작할 수 있었고, 추후 불확도 평가 및 비교실험을 통하여 제작된 XRR용 두께 표준물질을 이용할 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.579-579
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• 2012

Graphene has recently been a subject of much interest as a potential platform for future nanodevices such as flexible thin-film transistors, touch panels, and solar cells. And chemical vapor deposition (CVD) and related surface segregation techniques are a potentially scalable approach to synthesizing graphite films on a variety of metal substrates. The structural properties of such films have been studied by a number of methods, including Raman scattering, x-ray photoelectron spectroscopy (XPS), atomic force microscopy (AFM), and transmission electron microscopy (TEM). An understanding of the structural quality and thickness of the graphite films is of paramount importance both in improving growth procedures and understanding the resulting films' electronic properties. In this study, we synthesized the few-layered grapheneunder optimized condition to figure out the growth mechanism seen in CVD-grown graphenee by using various electron microscope. Especially, we observed directly film thickness, quality, nucleation site, and uniformity of grpahene by using AEM. The details will be discussed in my presentation.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.339-339
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• 2011

기존의 광학리소그래피방법으로는 나노크기의 패턴을 형성하는데에 있어서 많은 제약이 있으며, 사실상 수십나노크기의 패턴을 형성하는데에는 전자빔리소그래피등 새로운 패턴형성 방법이 요구되고 있다. 블록 공중합체를 이용한 나노 패턴은 서로 다른 화학적 구조를 가지는 고분자들이 공유결합으로 연결되어 있는 분자구조를 이용하여, 하나의 분자 내에 서로 다른 블록들이 상분리를 일으키려는 것과 동시에 이들의 공유결합으로 인해 그 정도가 제한되는 것을 이용하여 라멜라, 실린더, 구 등의 주기적으로 배열된 형태의 구조물을 형성하는 패터닝 기술이다. 블록 공중합체를 이용한 나노크기의 패턴 형성은 열역학적으로 안정적인 구조이며, 대면적으로 구현 할 수 있어서 차세대 소자제작을 위한 제작기술로 많은 관심을 가지고 있다. 하지만 블록공중합체를 이용한 나노패턴 기술은 선행적으로 나노구조체를 결함이 없고, 원하는 형태로 제작 할 수 있는 공정의 확립이 필요하다. 따라서 본 연구에서는, 이러한 블록 공중합체을 이용한 나노패턴을 제조하는 공정에서, 폴리스틸렌과 실리콘 산화물 박막과의 표면반응을 막기 위한 Self-Assembly Monolayers (SAMs) 처리 공정이 패턴 형성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 MPTS의 농도 및 처리시간을 변화시켰다. 나노패턴을 분석, 확인하기 위하여 Atomic Force Microscopic (AFM)과 Field Emission Scanning Electron Microscope (FESEM)을 이용하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.121-122
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• 2011

광도파로 기반 센서의 성능을 개선시키기 위해서는 코어와 클래딩 층의 굴절률 차를 크게 하여 표면감도를 향상시켜야 한다. 이를 위해 센서용 광도파로 코어 층을 위한 고굴절률 SiNx 박막을 플라즈마 화학기상증착(PECVD, plasma enhanced chemical vapor deposition)법을 이용하여 성장한 후 그 표면특성을 분석하였다. 이 때 플라즈마 화학기상증착 공정 조건 중 NH3 가스를 제외하여 Si 성분이 많은 고굴절률 SiNx 박막의 성장을 유도하고 He/SiH4 가스유량비를 0에서 100까지 변화시켜 SiNx 박막의 표면거칠기를 제어하였다. Si기판 위에 SiNx 박막을 10분 성장 후 BOE(buffered oxide etchant)로 선택식각하여 그 박막두께를 alpha step으로 측정하는 방법으로 He/SiH4 가스유량비 조건별 박막성장률을 계산하였다. 그 결과 He/SiH4 가스유량비 증가함에 따라 박막성장률이 33 nm/min에서 19 nm/min으로 선형적인 감소함을 알 수 있었다. 박막두께가 190 nm가 되도록 He/SiH4 가스유량비 조건별 SiNx 박막을 성장한 후 그 표면특성을 AFM (atomic force microscope)으로 관찰하였다. 이를 통해 He/SiH4 가스유량비가 50일 때 SiNx 박막의 표면거칠기가 최소가 됨을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.273-273
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• 2012

최근 스마트 윈도우, 자가세정(Self-Cleaning), 김서림방지(Anti-Fogging), 디스플레이 표시장치, 대전방지 코팅 등 다각적으로 활용이 가능한 PTFE (Ploytetrafluoroethylene)를 Sol-gel, Sputtering, Spin-Coating, CVD (Chemical vapor deposition)방법을 이용하여 낮은 표면에너지와 나노사이즈의 표면 거칠기를 가지는 $150^{\circ}$ 이상의 초-발수성 표면에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 실험에서는 영구자석을 이용한 고밀도 플라즈마로 높은 점착성과, 균일한 박막 및 대 면적 공정이 가능한 RF-magnetron sputtering방법을 이용하여 Plasma etching으로 표면적의 거칠기와 낮은 표면에너지를 만든 뒤, 발수특성을 가진 PTFE를 증착하여 접촉각 변화와 구조적 및 광학적 특성을 측정하였다. AFM (Atomic Force Microscope)측정결과 100 w에서 가장 높은 1.7 nm의 RMS(Root mean square)값이 측정되었고, 접촉각 측정결과 Plasma etched glass는 25 w에서 125 w로 증가함에 따라 친수성을 나타내었으며, 100 w에서 가장 낮은 $15^{\circ}$의 접촉각을 나타내었다. PTFE박막을 증착하였을 때는 100 w에서 $150^{\circ}$의 초발수 특성을 나타내었고, 투과율 측정 결과 85%이상의 높은 투과율을 나타내었다. Plasma etching을 이용한 PTFE 발수 특성은 비가 오면 자동으로 이물질이 씻겨 내리는 자동차 유리등의 개발이 가능하고, 높은 투과율이 요구되는 액정표시장치(LCD)같은 차세대 대형 디스플레이의 표면 코팅에 사용이 가능 할 것이라 사료된다. 본 연구는 중소기업청에서 지원하는 2011년도 산학연 공동기술개발 지원사업의 연구수행으로 인한 결과물임을 밝힙니다.

• Textile Coloration and Finishing
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• v.20 no.1
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• pp.8-15
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• 2008

We presented the modified decal-transfer lithography (DTL) and light stamping lithography (LSL) as new powerful methods to generate patterns of poly(dimethylsiloxane) (PDMS) on the substrate. The microstructures of PDMS fabricated by covalent binding between PDMS and substrate had played as barrier to locally control wettability. The transfer mechanism of PDMS is cohesive mechanical failure (CMF) in DTL method. In the LSL method, the features of patterned PDMS are physically torn and transferred onto a substrate via UV-induced surface reaction that results in bonding between PDMS and substrate. Additionally we have exploited to generate the patterning of rhodamine B and quantum dots (QDs), which was accomplished by hydrophobic interaction between dyes and PDMS micropatterns. The topological analysis of micropatterning of PDMS were performed by atomic force microscopy (AFM), and the patterning of rhodamine B and quantum dots was clearly shown by optical and fluorescence microscope. Furthermore, it could be applied to surface guided flow patterns in microfluidic device because of control of surface wettability. The advantages of these methods are simple process, rapid transfer of PDMS, modulation of surface wettability, and control of various pattern size and shape. It may be applied to the fabrication of chemical sensor, display units, and microfluidic devices.

• Food Science and Biotechnology
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• v.18 no.1
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• pp.157-161
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• 2009

Resveratrol-loaded poly($\varepsilon$-caprolactone) (PCL) nanoparticles were prepared by oil in water (O/W) emulsion solvent evaporation method. The morphology of the nanoparticles was evaluated using atomic force microscope (AFM), in which well-shaped and rigid nanoparticles were prepared. The mean particle size of nanoparticles prepared using only dichloromethane (DCM) ($523.5{\pm}36.7\;nm$) was larger than that prepared with a mixture of DCM and either ethanol (EtOH) ($494.5{\pm}29.2\;nm$) or acetone ($493.5{\pm}6.9\;nm$). The encapsulation efficiency of nanoparticles prepared only with DCM as dispersed phase ($78.3{\pm}7.7%$) was the highest of those prepared with solvent mixtures. An increase in the molecular weight of PCL led to an increase in encapsulation efficiency (from $78.3{\pm}7.7$ to $91.4{\pm}3.2%$). Pluronic F-127 produced the smallest mean size ($523.5{\pm}36.7\;nm$) with the narrowest particle size distribution. These results show that dispersed phase, molecular weight of wall materials, emulsion stabilizer could be important factors to affect the properties of nanoparticles.

• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers C
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• v.52 no.8
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• pp.325-329
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• 2003

Effects of thermal treatment on the structural properties of diamond-like carbon (DU) films were examined. The DLC films were deposited by using a modified filtered cathodic vacuum arc (FCVA) deposition system and by varying the negative substrate bias voltage, deposition time, and nitrogen flow rate. Thermal treatment on DLC films was performed using a rapid thermal annealing (RTA) process at $600^{\circ}C$ for 2min. Raman spectroscopy, x-ray photoemission spectroscopy (XPS), atomic force microscope (AFM), and surface profiler were used to characterize the I$_{D}$I$_{G}$ intensity ratio, sp$^3$ hybrid carbon fraction, internal stress, and surface roughness. It was found for all the deposited DLC films that the RTA-treatment results in the release of internal compressive stress, while at the same time it leds to the decrease of sp$^3$ fraction and the increase of I$_{D}$I$_{G}$ intensity ratio. It was also suggested that the thermal treatment effect on the structural property of DLC films strongly depends on the diamond-like nature (i.e., sp$^3$ fraction) of as-deposited film.ed film.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.19 no.8
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• pp.732-736
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• 2006

This paper describes the physical characterizations of polycrystalline 3C-SiC thin films heteroepitaxially grown on Si wafers with thermal oxide, In this work, the 3C-SiC film was deposited by LPCVD (low pressure chemical vapor deposition) method using single precursor 1, 3-disilabutane $(DSB:\;H_3Si-CH_2-SiH_2-CH_3)\;at\;850^{\circ}C$. The crystallinity of the 3C-SiC thin film was analyzed by XPS (X-ray photoelectron spectroscopy), XRD (X-ray diffraction) and FT-IR (fourier transform-infrared spectometers), respectively. The surface morphology was also observed by AFM (atomic force microscopy) and voids or dislocations between SiC and $SiO_2$ were measured by SEM (scanning electron microscope). Finally, residual strain was investigated by Raman scattering and a peak of the energy level was less than other type SiC films, From these results, the grown poly 3C-SiC thin film is very good crystalline quality, surface like mirror, and low defect and strain. Therefore, the polycrystalline 3C-SiC is suitable for harsh environment MEMS (Micro-Electro-Mechanical-Systems) applications.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.20 no.2
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• pp.156-161
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• 2007

This paper describes the characteristics of polycrystalline ${\beta}$ or 3C (cubic)-SiC (silicon carbide) thin films heteroepitaxailly grown on Si wafers with thermal oxide. In this work, the poly 3C-SiC film was deposited by APCVD (atmospheric pressure chemical vapor deposition) method using HMDS (hexamethyildisilane: $Si_{2}(CH_{3}_{6})$ single precursor. The deposition was performed under various conditions to determine the optimized growth conditions. The crystallinity of the 3C-SiC thin film was analyzed by XPS (X-ray photoelectron spectroscopy), XRD (X-ray diffraction) and FT-IR (fourier transform-infrared spectometers), respectively. The surface morphology was also observed by AFM (atomic force microscopy) and voids or dislocations between SiC and $SiO_{2}$ were measured by SEM (scanning electron microscope). Finally, depth profiling was invesigated by GDS (glow discharge spectrometer) for component ratios analysis of Si and C according to the grown 3C-SiC film thickness. From these results, the grown poly 3C-SiC thin film is very good crystalline quality, surface like mirror and low defect. Therfore, the poly 3C-SiC thin film is suitable for extreme environment, Bio and RF MEMS applications in conjunction with Si micromaching.