Nam, Tae-Sung;Liew, Shan-Chun;Koutsogeorgis, Demosthenes C;Cranton, Wayne M
한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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한국정보디스플레이학회 2003년도 International Meeting on Information Display
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pp.910-913
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2003
In order to enhance performance, stability, and brightness of inorganic blue-light emitting EL device, barrier layer structure and pulsed laser annealing(PLA) treatment were introduced. The barrier layer structure was utilized for improving brightness of the device and instead of thermal annealing, pulsed laser annealing process was used. From this study, optimum barrier layer thickness and number of pulsed laser irradiation are established.
Bi-2223/Ag HTS wires have been fabricated by the PIT(powder in tube)process. Intermediate annealing was carried out to increase the homogenization and uniformity of the superconducting filaments embedded in the silver matrix during the deformation process that is important to sustain the engineering critical current density in long superconducting wire. Intermediate annealing act to release the deformation hardening of the superconducting wires during drawing process. Rolling parameters were investigated to roll the superconducting tapes with uniform thickness, width and winding tensions. Critical current of 60 m long superconducting tapes was measured 54.3 A continuously after final sintering heat treatment. The phase analysis of Bi-2223/Ag superconducting tapes are examined by the XRD.
Bi-2223/Ag HTS tapes fabricated by PIT process are used to make the power transmission cable, motor, fault current limiter, transformer etc. But some problems are still remained as like bubbling, sausaging to got the high Jc. In this study. we carried out the experiment to prevent bubbling in the HTS tape. The bubbling mainly occurred when HTS tape was heat-treating. Therefore, additional vacuum annealing at 400 ~ $600^{\circ}C$and slowly ramp-up sintering method were used to decrease the bubbling. slowly ramp-up sintering was more effective to decrease the bubbling than the vacuum annealing, but Jc was also decreased after heat treatment. Optimum ramp-up sintering schedule was searched to get the high critical current and prevent bubbling at same time.
Intermediate annealing was carried out during wire drawing for uniform deformation of 500 m class Bi-2223/Ag HTS tapes. Wire drawing force was measured to evaluate the uniformity of wire deformation along the length. To prevent sausage and filament breakage of wire, drawing stress was controlled below 200 MPa by using intermediate annealing process. Thickness and width of the rolled tapes was measured 0.23 mm and 4.1 mm with low deviation $\pm$ 0.08 mm and $\pm$ 0.09 mm, respectively. The critical current of the 500 m tapes was measured 33.7 A $\pm$ 3.7 A by continuous critical current measurement system.
Fluorine-doped $SnO_2$ (FTO) thin film/Ag nanowire (NW) double layers were fabricated by means of spin coating and ultrasonic spray pyrolysis. To investigate the optimum thickness of the FTO thin films when used as protection layer for Ag NWs, the deposition time of the ultrasonic spray pyrolysis process was varied at 0, 1, 3, 5, or 10 min. The structural, chemical, morphological, electrical, and optical properties of the double layers were examined using X-ray diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy, field-emission scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, the Hall effect measurement system, and UV-Vis spectrophotometry. Although pure Ag NWs formed isolated droplet-shaped Ag particles at an annealing temperature of $300^{\circ}C$, Ag NWs covered by FTO thin films maintained their high-aspect-ratio morphology. As the deposition time of the FTO thin films increased, the electrical and optical properties of the double layers degraded gradually. Therefore, the double layer fabricated with FTO thin films deposited for 1 min exhibited superb sheet resistance (${\sim}14.9{\Omega}/{\Box}$), high optical transmittance (~88.6 %), the best FOM (${\sim}19.9{\times}10^{-3}{\Omega}^{-1}$), and excellent thermal stability at an annealing temperature of $300^{\circ}C$ owing to the good morphology maintenance of the Ag NWs covered by FTO thin films.
AgGaS₂ 단결정 박막을 수평 전기로에서 합성한 AgGaS₂ 다결정을 증발원으로하여, hot wall epitaxy(HWE) 방법으로 증발원과 기판(반절연성-GaAs(100))의 온도를 각각 590℃, 440℃로 고정하여 성장하였다. 이때 단결정 박막의 결정성은 광발광 스펙트럼과 이중결정 X-선 요동곡선(DCRC)으로 부터 구하였다. AgGaS₂의 광흡수 스펙트럼으로부터 구한 온도에 의존하는 에너지 밴드갭 E/sub g/(T)는 Varshni 공식에 fitting한 결과 E/sub g/(T) = 2.7284 eV - (8.695×10/sup -4/ eV/K)T²/(T + 332 K)를 잘 만족하였다. 성장된 AgGaS₂ 단결정 박막을 Ag, Ga, S 분위기에서 각각 열처리하여 10K에서 photoluminescience(PL) spectrum을 측정하여 점 결함의 기원을 알아보았다. PL 측정으로 부터 얻어진 V/sub Ag/, V/sub s/, Ag/sub int/, 그리고 S/sub int/는 주개와 받개로 분류되어졌다. AgGaS₂ 단결정 박막을 Ag 분위기에서 열처리하면 n형으로 변환됨을 알 수 있었다. 또한, Ga 분위기에서 열처리하면 열처리 이전의 PL 스펙트럼을 보이고 있어서. AgGaS₂ 단결정 박막에서 Ga은 안정된 결합의 형태로 있기 때문에 자연 결함의 형성에는 관련이 없음을 알았다.
[$AgGaSe_2$] 단결정 박막을 수평 전기로에서 합성한 $AgGaSe_2$ 다결정을 증발원으로하여, hot wall epitaxy(HWE) 방법으로 증발원과 기판(반절연성-GaAs(100))의 온도를 각각 $630^{\circ}C,\;420^{\circ}C$로 고정하여 성장하였다. 이때 단결정 박막의 결정성은 광발광 스펙트럼과 이중결정 X-선 요동곡선(DCRC)으로 부터 구하였다. $AgGaSe_2$의 광흡수 스펙트럼으로부터 구한 온도에 의존하는 에너지 밴드갭 $E_g(T)$는 Varshni 공식에 fitting한 결과 $E_g(T)=1.9501eV-(8.79x10^{-4}eV/K)T^2(T+250K)$를 잘 만족하였다. 성장된 $AgGaSe_2$ 단결정 박막을 Ag, Ga, Se 분위기에서 각각 열처리하여 10K에서 photoluminescience(PL) spectrum을 측정하여 점 결함의 기원을 알아보았다. PL 측정으로 부터 얻어진 $V_{Ag},\;V_{Se},\;Ag_{int}$, 그리고 $Se_{int}$는 주개와 받개로 분류되어졌다. $AgGaSe_2$ 단결정 박막을 Ag 분위기에서 열처리하면 p형으로 변환됨을 알 수 있었다. 또한, Ga 분위기에서 열처리하면 열처리 이전의 PL 스펙트럼을 보이고 있어서, $AgGaSe_2$ 단결정 박막에서 Ga은 안정된 결합의 형태로 있기 때문에 자연 결함의 형성에는 관련이 없음을 알았다.
3차원 적층 패키지를 위한 Cu/Ni/Au/Sn-Ag/Cu 미세 범프의 열처리에 따른 금속간 화합물 성장 거동을 분석하기 위하여 in-situ SEM에서 $135^{\circ}C$, $150^{\circ}C$, $170^{\circ}C$의 온도에서 실시간 열처리 실험을 진행하였다. 실험 결과 금속간 화합물의 성장 거동은 열처리시간이 경과함에 따라 시간의 제곱근에 직선 형태로 증가하였고, 확산에 의한 성장이 지배적인 것을 확인 할 수 있었다. Ni/Au 층의 존재로 인해 Au의 확산으로 복잡한 구조의 금속간 화합물이 생성 된 것을 확인할 수 있다. 활성화 에너지는 $Cu_3Sn$의 경우 0.69eV, $(Cu,Ni,Au)_6Sn_5$경우 0.84 eV로 Ni이 포함된 금속간 화합물이 더 높은 것을 확인 하였으며, 확산 방지층 역할을 하는 Ni층에 의해 금속간 화합물 성장이 억제됨에 따라 신뢰성이 향상 될 것으로 사료된다.
고투자율 및 고포화자화 특성을 동시에 만족하는 새로운 연자성 박막을 개발하기 위해 Fe-Zr-B계 조성에 Fe원소와 비고용 원소인 Ag를 첨가시킨 Fe86.7Zr3.3B4Ag6 비정질 박막을 DC 마그네트론 스퍼터링법으로 제조한 후 일축 자장중에서 1시간 동안 진공 열처리를 한 후 fan을 이용하여 냉각하여 특성을 조사하였다. Fe86.7Zr3.3B4Ag6 박막을 40$0^{\circ}C$에서 열처리한 후 1.7T의 높은 포화자화와 1 Oe의 낮은 보자력으로 인해 50 MHz에서 투자율이 7,800(0.2 mOe)으로 우수한 연자기 특성을 나타내었으며, 1 MHz에서 손실이 1.4 W/cc(B=0.1T)로 매우 낮았다. 이러한 고주파 연자기 특성은 Ag 첨가에 의해 비정질 기지에 미세한 bcc $\alpha$-Fe cluster가 균일하게 형성되었기 때문이라 생각된다.
A lot of efforts have been focused on the optimization of PIT parameters for Bi-2223/Ag wire. Bi-2223 superconducting wires with 55 filaments were fabricated by stacking, drawing process. Before rolling process, round wires were pre -annealed at 760 - 820 $^{\circ}C$ and low oxygen partial pressure. We confirmed that pre-annealing step was to transform Bi-2212 orthorhombic structure from Bi-2212 tetragonal structure and to reduce the formation of second phases. However Bi-2223 phases also were formed at higher than 76$0^{\circ}C$ of pre-annealing temperature. The engineering critical current densities (Je) of Bi-22231Ag tapes were sintered at low oxygen partial pressure were higher than t hat of the wires sintered at air. We could achieve 6500 A/${cm}^2$ of Je for the tape that was initially kept at slightly higher temperature than that of normal heat treatment.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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