• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.151-151
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• 2007

최근에 에피 성장된 ZnO는 UV-LED, 화학적-바이오센서와 투명전도 전극에 많은 관심을 받고 있다. 고 품질의 ZnO는 Metal-organic chemical vapor deposition(MOCVD), Pulsed laser deposition(PLD), molecular beam epitaxy(MBE), 그리고 마그네트론 스퍼터링법에 의해 성장이 이루어지고 있다. 대부분의 ZnO는 사파이어, 싫리콘과 같은 이종 기판 위에 성장되고 있으며, Heteroepitaxy로 성장된 ZnO 박막은 기판과 박막사이의 격자상수, 열팽창계수 차이로 인해 높은 결함 밀도를 보이고 있다. 이러한 문제점은 광전자 소자 응용에 있어 여러 가지 문제점을 야기 시킨다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 박막과 기판사이에 저온 버퍼층을 사용하거나 같은 물질의 버퍼층을 사용하여 결할 밀도를 감소시키고, 높은 결정성을 가진 ZnO 박막을 성장시킨 결과들이 많이 보고되어지고 있다. 본 연구에서는 마그네트론 스퍼터링 법으로 저온 버퍼층 성장 없이 성장온도 만을 달리 하여 고품질의 ZnO 박막을 성장시켰다. ZnO 박막은 c-sapphire 기판위에 ZnO(99.9999%)의 타겟을 사용하여 $600{\sim}800^{\circ}C$ 온도에서 성장시켰고, 스퍼터링 가스로는 아르곤과 산소를 2:1 비율로 혼합하여 15mtorr의 압력에서 성장하였다. 이렇게 성장시킨 ZnO 박막은 Transmission Electron Microscopy (TEM), High-Resolution X-ray Diffraction (HRXRD), Low-temperature PL, 그리고 Atomic Force Microscopy (AFM)로 특성을 분석 하였다. ZnO 박막은 HRXRD (002) 면의 $\omega$-rocking curve운석 결과, $0.083^{\circ}$의 작은 FEHM을 얻었고, (102) 면의 $\varphi$-sacn을 통해 온도가 증가함에 따라 향상된 6-fold을 확인함으로새 에피성장됨을 알 수 있었다. 또한 TEM분석을 통해 $800^{\circ}C$에서 성장된 박막은 $6.7{\times}10^9/cm^2$의 전위밀도를 얻을 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.230-230
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• 2010

유기물 반도체 화합물인 Cu-Pc(copper(II)-phthalocyanine)는 우수한 전기적 광학적 특성을 가지며, OLED, MISFET등 소자로서의 활용도가 높다. Cu-Pc 화합물은 $\alpha$-phase, $\beta$-phase, $\gamma$-phase를 포함하는 여러 가지 다결정 polymer로 존재할 수 있다. 가장 잘 알려진 구조로는 열적으로 준안정적인 $\alpha$-phase와 열적으로 안정적인 $\beta$-phase가 있다. Cu-Pc 박막의 구조 및 흡수 특성과 전기적 특성에 대한 기술이 확실히 규명되지 않아 본 연구에서는 두께와 열처리 조건에 따른 결정성 및 방향성을 조사하기 위하여 $\alpha$-phase와 $\beta$-phase의 phase transition 현상 및 전기적 광학적 특성을 규명 하고자 한다. 진공증착 방법 중 하나인 PVD 방법의 thermal evaporation deposition을 이용하여 glass, ITO 기판위에 두께와 열처리에 따른 전기적?광학적 특성을 연구하였다. Cu-Pc 박막의 성장두께는 5nm~50nm 이내로 fluxmeter 및 thickness monitor를 이용하여 제어하였다. 5nm~50nm의 두께에 따른 기판온도를 $200^{\circ}C$로 고정하여 전열 처리 및 후열 처리하여 온도에 따른 박막을 성장한 후, 결정 구조 및 특성 변화와 phase transition 분석하였다. 제작된 Cu-Pc의 박막은 $\alpha$-phase와 $\beta$-phase로 구분할 수 있으며, 열처리에 따른 phase transition 현상이 뚜렷함을 알 수 있다. XRD(X-ray diffraction)를 통하여 박막에 대한 결정 구조 분석 및 FE-SEM(field emission scanning electron microscopy)와 AFM(atomic force microscopy)을 이용하여 Cu-Pc 박막의 구조적 결정성과 방향성 등, 표면 상태와 형상구조에 대해 표면의 특성을 측정하며, 광 흡수도(UV-visible absorption spectra)을 이용하여 phase transition 현상에 따른 I-V 특성을 비교분석 하였다.

• 한국재료학회지
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• 제17권10호
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• pp.538-543
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• 2007

We fabricated the Ni plate by electroforming process and evaluated the microstructure, mechanical properties and wear behavior of the Ni plate. Specifically, the effects of addition of wetting agents, SF 1 and SF 2 solutions, on the microstructure and properties were investigated. The microstructure and surface morphology were characterized by transmission electron microscopy (TEM) and atomic force microscopy (AFM), respectively, and friction coefficient was measured by the ball-on-disk method. We found that the microstructure and mechanical properties of Ni plate were changed with kind and amount of wetting agents used. The hardness and tensile strength of Ni plate formed without wetting agents was 228 Hv and 660.7 MPa, respectively, whiled when wetting agent was added, those were improved to be 739 Hv and 1286.3 MPa. These improvements were probably due to the finer grain size and less crystallization of Ni. In addition, when both wetting agents were added, the friction coefficient was reduced from 0.73 to 0.67 which is partially caused by the improved hardness and smooth surface.

• Journal of Industrial and Engineering Chemistry
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• 제67권
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• pp.244-254
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• 2018

Surface modified poly ${\text\tiny{L}}$-lactic acid (PLLA) samples with hydroxyapatite (HA), heparin and bone morphogenetic protein-2 (BMP-2) mediated by polydopamine (pDA) coating (PLLA/pDA/HA/Hep/BMP-2) were prepared, and their effects on the enhancements of bone formation and osseointegration were evaluated in vitro and in vivo as compared to PLLA, PLLA/pDA/HA, and PLLA/pDA/Hep/BMP-2. The changes in surface chemical compositions, morphologies and wettabilities were observed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM), atomic force microscopy (AFM) and water contact angle measurements. Pre-coating of HA particles with pDA provided uniform and homogeneous anchoring of particles to PLLA surface. In addition, the strong ionic interaction between heparin and pDA led PLLA surface readily heparinized for loading of BMP-2. In vitro experiments revealed that the levels of alkaline phosphatase (ALP) activity, calcium deposition, and osteocalcin (OCN) gene expression were higher in MG-63 human osteosarcoma cell lines grown on PLLA/pDA/HA/Hep/BMP-2 than on control PLLA, PLLA/pDA/HA, and PLLA/pDA/Hep/BMP-2. In vivo studies using micro-computed tomography (micro-CT) also showed that PLLA/pDA/HA/Hep/BMP-2 screw exhibited greatest value of bone volume (BV) and bone volume/tissue volume (BV/TV) among samples. Histological evaluations with H&E and Von Kossa staining demonstrated that a combination of HA and BMP-2 contributed to the strong osseointegration.

• Journal of Ceramic Processing Research
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• 제20권6호
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• pp.589-596
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• 2019

Pigments with minute particle sizes, such as carbon black (CB) and pigment red 48:2 (P.R.48:2), are the most important types of pigment and have been widely used in many industrial applications. However, minute particles have large surface areas, high oil absorption and low surface energy. They therefore tend to be repellent to the vehicle and lose stability, resulting in significant increases in viscosity or reaggregation in the vehicle. Therefore, finding the best way to improve the dispersion properties of minute particle size pigments presents a major technical challenge. In this study, minute particle types of CB and P.R.48:2 were treated with nitrogen gas plasma generated via radio frequency-plasma enhanced chemical vapor deposition (RF-PECVD) to increase the dispersion properties of minute particles in deionized (DI) water. The morphologies and particle sizes of untreated and plasma treated particles were evaluated using scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM). The average distributions of particle size were measured using a laser particle sizer. Fourier transform infrared spectroscopy was carried out on the samples to identify changes in molecular interactions during plasma processing. The results of our analysis indicate that N2 plasma treatment is an effective method for improving the dispersibility of minute particles of pigment in DI water.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.1313-1318
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• 2006

흑연 음극 표면상에 형성되는 필름의 생성 기구를 규명하기 위하여, 1 몰의 $LiPF_6$가 함유된 탄산에틸렌과 탄산디에칠의 혼합 용액 중에서 고배향성 열분해 흑연을 0.5 mV $s^{-1}$ 의 느린 속도로 전위주사하면서 원자력간 현미경을 이용하여 전극표면을 in-situ 관찰하였다. 전해질 용액의 분해반응은 전극의 스텝 모서리 상에서 우선적으로 진행되었으며, 전극 전위 2.15 V (vs. $Li^+$/Li) 에서 시작되었다. 0.95-0.8 V (vs. $Li^+$/Li) 의 전위 영역에서 전극 표면의 특정 부분이 평탄하게 부풀어오르는 현상과, 타원형의 돌기 구조가 관찰되었다. 이러한 형상 변화에 있어서 전자는 용매화된 리튬 이온이 흑연 층간에 삽입되며 나타나는 구조 변화이며, 후자는 삽입된 용매화 리튬이 환원 분해되어 생성된 것으로 추정된다. 0.8 V (vs. $Li^+$/Li) 보다 음의 전위 영역에서는 입자상의 침전물이 전극 표면에 형성되었다. 1 사이클 후, 측정된 침전층의 두께는 30 nm 이었다. 이러한 침전물은 리튬염($LiPF_6$)과 용매 분자(EC 및 DEC)들이 분해되어 생성된 것이며, 전극 표면에서 계속적으로 전해질 용액이 분해되는 반응을 억제하는 중요한 역할을 하고 있는 것으로 생각된다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제12권5호
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• pp.2007-2013
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• 2017

In order to give hydrophobic surface properties on carbon steel, the fluorinated amorphous carbon films were prepared by using linear 2.45GHz microwave PECVD device. Two different process approaches have been tested. One is direct deposition of a-C:H:F films using admixture of $Ar/CH_4/CF_4$ working gases and the other is surface treatment using $CF_4$ plasma after deposition of a-C:H film with $Ar/CH_4$ binary gas system. $Ar/CF_4$ plasma treated surface with high $CF_4$ gas ratio shows best hydrophobicity and durability of hydrophobicity. Nanometer scale surface roughness seems one of the most important factors for hydrophobicity within our experimental conditions. The properties of a-C:H:F films and $CF_4$ plasma treated a-C:H films were investigated in terms of surface roughness, hardness, microstructure, chemical bonding, atomic bonding structure between carbon and fluorine, adhesion and water contact angle by using atomic force microscopy (AFM), nano-indentation, Raman analysis and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).

• Progress in Superconductivity
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• 제6권2호
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• pp.133-137
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• 2005

We fabricated the Au/Ni template for YBCO coated conductors and evaluated texture formation and the microstructural evolution. The cube textured Ni substrate was fabricated by rolling and recrystallization annealing, and subsequently Au layer formed on the substrate by electroless-plating method. The texture was evaluated by pole-figure with x-ray goniometer with orientation distribution function (ODF) analysis. The surface roughness and grain boundary morphology of template were characterized by atomic force microscopy (AFM) We observed that Au layer deposited epitaxially on Ni substrate and formed a strong cube texture when plating time was optimized. The full-width at half-maximum (FWHM) was $8.4^{\circ}$ for out-of-plane and $9.98^{\circ}$ for in-plane texture for plating time of 30 min. Microstructural observation showed that the Au layer was homogeneous and dense without formation of crack/microcrack. In addition, we observed that root-mean-square (RMS) and depth of grain boundary were 14.6 nm and 160 $\AA$ for the Au layer, respectively, while those were 27.0 nm and 800 $\AA$ for the Ni substrate, indicating that the electoless-plated Au layer had relatively smooth surface and effectively mollified grain groove.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제26권7호
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• pp.503-509
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• 2013

In this study, $Cu(In_{1-x},Ga_x)Se_2$ (CIGS) thin films were prepared on the Mo coated soda-lime glass by the DC magnetron sputtering and a subsequent selenization process. For the selenization process, selenization rapid thermal process(RTP) with cracker cell, which was helpful to smaller an atomic of Se, was adopted. To make CIGS layer, they were then annealed with the cracked Se. Based on this selenization method, we made several CIGS thin film and investigated the effects of In deposition time, and selenization time. Through x-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), and atomic force microscopy (AFM), it is found that the Mo/In/CuGa structure and the high sputtering power shows the dominant chalcopyrite structure and have a uniform distribution of the grain size. The CIGS films with the In deposition time of 5 min has the best structure due to the smooth surface. And CIGS films with the selenization time of 50 min show good crystalline growth without any voids.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.206-206
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• 2010

정보화 기술이 급속히 발전함에 따라서 보다 많은 양의 data를 전송, 처리, 저장 하게 되면서 이를 처리 할 수 있는 대용량, 고속, 비휘발성의 차세대 메모리의 개발이 요구 되고 있다. 이 중 저항 변화 메모리(ReRAM)는 일반적으로 전이금속산화물을 이용한 MIM 구조로서 적당한 전기 신호를 가하면 저항이 높아서 전도되지 않는 상태(Off state)에서 저항이 낮아져 전도가 가능한 상태(On state)로 바뀌는 메모리 특성을 가진다. ReRAM은 비휘발성 메모리이며 종래의 비휘발성 기억소자인 Flash memory 보다 access time이 $10^5$배 이상 빠르며, 2~5V 이하의 낮은 전압에서 동작이 가능하다. 또한 구조가 간단하여 공정상의 결함을 현저히 줄일 수 있다는 점 등 많은 장점들이 있어서 Flash memory를 대체할 수 있는 유력한 후보로 여겨지고 있다. 저항 변화의 특징을 잘 나타내는 물질에는 $TiO_2$, $Al_2O_3$, $NiO_2$, $HfO_2$, $ZrO_2$등의 많은 전이금속산화물들이 있다. 본 연구에서는 Reactive DC-magnetron Sputtering 방법과 DC-magnetron sputter를 이용하여 Ti를 증착한 후 Oxidation 방법으로 각각 증착한 $TiO_2$박막을 사용하여 저항변화특성을 관찰하였다. $TiO_2$상부에 Atomic Layer Deposition (ALD)를 이용하여 $HfO_2$ 박막을 증착하여 표면처리를 하고, 또한 $TiO_2$에 다른 전이 금속박막 층을 추가 증착하여 저항변화 특성에 접합한 조건을 찾는 연구를 진행하였다. 하부 전극과 상부 전극 물질로는 Si 100 wafer 위에 Pt 또는 TiN을 사용하였다. 저항변화 특성을 평가하기 위해 Agilent E5270B를 이용하여 current-voltage (I-V)를 측정하였다. X-ray Diffraction (XRD)를 이용하여 증착 된 전기금속 박막 물질의 결정성을 관찰했으며, Atomic Force Microscopy (AFM)을 이용하여 증착 된 샘플의 표면을 관찰했다. SEM과 TEM을 통해서는 sample의 미세구조를 확인 하였다.