• Title/Summary/Keyword: DC 플라즈마

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자화된 $SF_6$ 유도결합형 플라즈마를 이용한 SiC 식각 특성에 관한 연구

  • 이효영;김동우;박병재;염근영
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2003.05a
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    • pp.14-14
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    • 2003
  • Silicon carbide (SiC)는 높은 power 영역과 높은 온도영역에서도 작동 가능한 우수한 반도체 물질이다. 또한 우수한 열적 화학적, 안정성을 가지고 있어 가흑한 조건에서의 소자로써도 사용 가능하다. 현재 SiC 적용분야로는 우수한 전기적, 기계적 성질을 이용한 미세소자(MEMS)와 GaN 와 거의 유사한 격자상수를 가지는 것을 이용한 GaN epitaxial 성장의 기판으로도 사용되어진다. 그러나 SiC 는 기존의 습식식각 용매에 대해 화학적 안정성을 가지고 있기 때문에 전자소자의 제작에 있어서 플라즈마를 이용한 건식식각의 중요성이 대두되어지고 있다. 소자제작에 있어 이러한 건식식각시 식각 단면의 제어, 이온에 의한 낮은 손상 정도, 매끄러운 식각 표면, 그리고 고속의 식각 속도둥이 요구되어진다. 본 실험에서는 식각 속도의 증가와 수직한 식각 단면둥을 획득하기 위하여 SF6 플라즈마에서 Source power, dc bias voltage, 그리고 외부에서 인가되는 자속의 세기를 변화시쳐가며 식각 속도, 식각 마스크와의 식각 션택비, 식각 단면둥과 같은 SiC 의 식각 특성을 관찰하였다. 식각 후 식각 단면은 주사전자 현미경(SEM)을 통해 관찰하였다. 본 실험에서의 가장 높은 식각 속도는 분당 1850n 로써 이때의 공정조건은 1400W 의 inductive power, -600V 의 dc bias voltage, 20G 의 외부자속 세기이었다. 또한, 높은 inductive power 조건과 낮은 dc bias voltage 조건에서 Cu는 $SF_6$ 플라즈마 내에서 식각부산물의 증착으로 인해 SiC 와 무한대의 식각선택비를 보였다. 이러한 Cu 마스크를 사용한 SiC 의 식각에서는 식각 후 수직한 식각 단변을 관찰할 수 있었다. 것올 알 수 있다. 따라서, 기존의 pve 보다 세라믹 기판의 경우가 수분 흡수율이 높아 더 오랫동안 전류를 흐르게 하여 방식성이 개선된 것으로 판단된다.을 통해 경도가 증가한 시편의 경우 석출상의 크기가 5nm 이하로 매우 작고 대체로 기지와 연속적인 계면을 형성하나, 열처리가 진행될수록 석 출상의 크기가 커지고 임계크기 이상에 이르면 연속적인 계면은 거의 발견되지 않고, 대부 분 불연속적이고 확연한 계면을 형성함을 관찰 할 수 있었다. 알루미나(${\alpha}-Al_2O_3$) 기판 위에 증착한 $(Ti_{1-x}AI_{x})N$ 피막은 마찬가지로 (200) 우선 방위를 나타내었으나, 그 입자의 크기가 수십 nm로 고속도강위에 증착한 피막에 비해 상당히 크게 형성되었다. 또한 열처리 후에 AIN의 석출이 진행됨에도 불구하고 경도 증가는 나타나지 않고, 열처리가 진행됨에 따라 경도가 감소하는 양상만을 나타내었다. 결국 $(Ti_{1-x}AI_{x})N$ 피막이 열처리 전후에 보아는 기계적 특성의 변화 양상은 열역학적으로 안정한 Wurzite-AlN의 석출에 따른 것으로 AlN 석출상의 크기에 의존하며, 또한 이러한 영향은 $(Ti_{1-x}AI_{x})N$ 피막에 존재하는 AI의 함량이 높고, 초기에 증착된 막의 업자 크기가 작을 수록 클 것으로 여겨진다. 그리고 환경의 의미의 차이에 따라 경관의 미학적 평가가 달라진 것으로 나타났다.corner$적 의도에 의한 경관구성의 일면을 확인할수 있지만 엄밀히 생각하여 보면 이러한 예의 경우도 최락의 총체적인 외형은 마찬가지로 $\ulcorner$순응$\lrcorner$의 범위를 벗어나지 않는다. 그렇기 때문에

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Numerical Analysis on Plasma Characteristics of a DC Electric Arc Furnace (직류 전기 아크로에서의 플라즈마 특성에 관한 수치해석)

  • Lee J. H.;Han B. Y.;Kwak S. M.;Lee Y. W.;Kim C. W.
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 2003.08a
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    • pp.212-218
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    • 2003
  • In order to analyze the heat transfer phenomena in the plasma flames, a mathematical model describing heat and fluid flow in an electric arc has been developed and used to predict heat transfer from the arc to the steel bath in a DC Electric Arc Furnace. The arc model takes the separate contributions to the heat transfer from each involved mechanism into account, i.e. radiation, convection and energy transported by electrons. The finite volume method and a SIMPLE algorithm are used for solving the governing MHD equations, i.e., conservation equations of mass, momentum, and energy together with the equations describing a $\kappa-\epsilon$ model for turbulence. The model predicts heat transfer for different currents and arc lengths. Finally these calculation results can be used as a useful insight into plasma phenomena of the industrial-scale electric arc furnace. From these results, it can be concluded that higher arc current and longer arc length give high heat transfer.

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Unbalanced B-field 인가에 따른 HIPIMS (high power impulse magnetron sputtering) 증착 Al:ZnO 박막 특성 연구

  • Park, Dong-Hui;Yang, Jeong-Do;Choe, Ji-Won;Choe, Won-Guk
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.193-193
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    • 2010
  • HIPIMS(High sputtering impulse magnetron sputtering)은 수십 ${\mu}s$의 짧은 pulse 동안 수kw의 매우 높은 파워를 인가할 수 있어 밀도 $10^{13}/cm^3$ 이상의 고밀도 플라즈마 방전이 가능하여 스퍼터된 타겟 이온들의 이온화율이 매우 높은 특징을 가진다. HIPIMS를 통해 증착한 박막의 경우 매우 치밀한 조직을 가지고 있어 기존 DC, Pulsed DC, RF 증착을 통한 박막에 비해 우수한 물성을 보여준다. 본 실험에서는 대면적의 고품위 Al:ZnO 박막을 증착하기위하여 HIPIMS 증착법을 사용하였다. 1000mm폭 타겟상에서 균일한 증착을 위하여 Balanced B-field, Unbalanced field를 각각 인가하여 실험하였다. 시뮬레이션을 통하여 타겟 중심부와 가장자리의 자기장을 결정하였으며, target edge에서의 증착율과 cathode erosion 방지를 위하여 원형 트랙형으로 보조 자석을 설치하였다. $Al_2O_3$(2wt%)가 첨가된 planar target을 사용하였고, power는 700 W~2 kW, 그리고 pulse 폭은 $50-150 {\mu}s$정도로 변화시켜 가면서 상온에서 증착하였다. 플라즈마 가스로는 Ar만을 사용하여 두께는 60-100 nm정도로 증착하였다. Plasma emission monitoring을 통해 측정한 결과 Balanced B-field 에 비해 Unbalanced B-field 조건 에서 스퍼터된 이온들의 균일도가 우수하였으며 증착된 박막의 균일도 또한 증가하였다.

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A Study on the Curing Method to Improve Bonding Strength of Aluminum/CFRP Composites (알루미늄/CFRP 복합재의 접착강도 향상을 위한 경화방법에 관한 연구)

  • 이경엽;양준호;최낙삼
    • Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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    • v.10 no.3
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    • pp.130-135
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    • 2002
  • This study investigates the effect of curing method on the bonding strength of aluminum/CFRP composites. The surface of aluminum panel was treated by DC plasma. Lap shear tests and T-peel tests were performed based on the procedure of ASTM 906-94a and ASTMD1876-95, respectively. Test samples were fabricated by using the co-curing method and the secondary curing method. The results showed that the shear strength of test samples made by the co-curing method was 2.5 times greater than that of test samples made by the secondary curing method. The T-peel strength of the co-curing method case was almost 2 times greater than that of the secondary curing method case.

Synthesis of CNTs with Plasma Density and Tilt Degree of Substrate (플라즈마 밀도와 기판의 기울임 정도에 따른 탄소나노튜브의 성장)

  • Choi, Eun-Chang;Kim, Kyung-Uk;Hong, Byung-You
    • Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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    • v.22 no.7
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    • pp.612-615
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    • 2009
  • We need to control the growth orientation of CNTs on a substrate for applications to various electric devices. Generally, the flow direction of feed gases and electric field between two electrode affect to growth orientations of CNTs. In this paper, we varied tilt degrees $(0^{\circ},\;20^{\circ},\;35^{\circ},\;50^{\circ},\;65^{\circ},\;90^{\circ})$ of substrates on a cathode and DC bias voltages (0, 500, 700 V) applied between two electrodes in order to change growth orientations of CNTs. We confirmed that tilt degrees of the substrate and variation of DC bias voltages affected to the shape and orientation of the grown CNTs on the substrate.

AC-DC Converter with 500W class for Plasma display panel (플라즈마 디스플레이용 500W급 AC-DC 컨버터)

  • Kang, Won-Suck;Ahn, Tae-Yuong
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2004.10a
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    • pp.139-142
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    • 2004
  • Recently the PDP is the most remarkable media for a next generation display device. In this paper, we proposed the PDP dedicated AC-DC converter using quasi resonant method because the PDP has a lot of power dissipation so we need to develope. The proposed converter using one transformer has soft switching and a advantage to lower voltage stress in switch and also is predicted to have high power efficiency, we proposed the principles and theory using the zero voltage switching and verified the validity through a experiment.

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FMEDA Analysis for the Protection Controller F-LIC of ITER AC/DC Converters (ITER AD/DC Converter의 보호제어기 F-LIC에 대한 FMEDA 분석)

  • Shin, Hyun Kook;Oh, Jong-Seok;Suh, Jae Hak;Chung, In Seung;Lee, Lack Sang
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2017.11a
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    • pp.121-122
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    • 2017
  • ITER AC/DC 컨버터(Converter)는 핵융합 발생을 위해 토카막의 초전도코일에 제어된 전류를 공급하여 플라즈마 발생, 형상 유지, 소멸하는 기능을 한다. 만일 컨버터 또는 초전도코일에 이상이 발생하면 즉시 보호동작이 실행되어야 한다. 이를 위해 설계된 F-LIC(Fast Local Interlock Controller)은 즉시 작동하여 Bypass 및 Make Switch 트리거, 차단기 작동 등을 순차적으로 수행한다. ITER Interlock System의 기기는 중요성이 고려되어 높은 신뢰도가 요구된다. 본 논문에서는 F-LIC 회로분석과 Telcordia SR-332 Standard에 의한 부품고장률 산출방법을 사용하여 FMEDA를 분석하고, 이를 통하여 회로구성 부품의 고장이 미치는 영향과 F-LIC 제어모듈의 SIL-2 등급의 적합성을 분석하였다.

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Developments of High Quality TCO Films

  • Lee, Geon-Hwan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.08a
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    • pp.8-8
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    • 2010
  • 본 발표에서는 OLED, LCD, E-ink 등에 적용되는 고품질 전도성 투명 산화막의 구조, 전기적 성질, 광학적 성질, 표면 거칠기 등에 미치는 공정 변수의 영향을 유연 기판 적용 사례를 들어서 설명한다. 특히 RF superimposed dc sputtering 방법으로 성장시킨 TCO의 특성이 현재 알려진 어떤 방법보다도 우수한 특성들과 유연 기판에 필수적인 내절성을 갖는 결과를 보여주고 있음에 주목하고 그 원리 및 대형화 가능성에 대해서 언급한다. 증착된 박막의 투습성 평가에서 측정 장비의 한계치 이하를 달성하였고 플라즈마를 이용한 중간 처리 과정의 효과로 PC, PET 등의 필름 기판에서도 우수한 성질을 갖는 박막의 성공적인 증착이 이루어 졌음을 설명한다. 여기에는 적절한 산소 분압의 유지가 관건이며 이미 재료연구소에서는 대형 타겟 시스템에 대해서 안정된 공정을 운영하고 있다. RF superimposed dc power의 특징은 타겟에서 반사되는 고속 중성 입자의 유속을 적절하게 제어할 수 있다는 점으로 판단되며 이는 주로 산소 원자와 산소 음이온의 에너지가 높다는 점에 주목할 필요가 있다. Carcia등의 보고에 따르면 산소 음이온의 경우에는 110 eV가 넘는 운동 에너지를 가지고 성장 중인 박막에 입사하여 결함을 생성한다고 한다. 이들 고속 입자들의 에너지를 낮추고 그 수를 감소시킬 수 있는 방법 중의 하나가 RF superimposed dc라고 판단된다.

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Effects of substrate bias and pulse frequency on the crystalline and microstructure of TiN films deposited by pulsed DC reactive magnetron sputtering (바이어스 전압과 Duty 변화에 따른 펄스 DC 마그네트론 TiN막의 결정배향성 및 미세구조 연구)

  • Seo, Pyeong-Seop;Han, Man-Geun;Seo, Hyeon;Park, Won-Geun;Jeon, Seong-Yong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.158-158
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    • 2009
  • TiN 코팅은 뛰어난 기계적 성질 및 내식성으로 산업전반에 걸쳐 널리 이용되고 있다. 본 연구에서는 비대칭 바이폴라 펄스 DC 반응성 마그네트론 장비를 이용하여 바이어스전압, 펄스주파수 및 Duty를 변화시키면서 TiN 박막을 제작하였다. 위와 같은 3가지 플라즈마 변수의 변화에 따른 TiN 박막의 결정 배향성 및 미세구조에 미치는 영향에 대해 주목하였다.

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A Comparative Study of Nanocrystalline HfN Coatings Fabricated by Direct Current and Inductively Coupled Plasma Assisted Magnetron Sputtering (DC 스퍼터법과 유도결합형 플라즈마 스퍼터법으로 증착된 HfN 코팅막의 물성 비교연구)

  • Jeon, Seong-Yong;Lee, So-Yeon
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.103.1-103.1
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    • 2017
  • Nanocrystalline HfN coatings were prepared by reactively sputtering Hf metal target with N2 gas using a magnetron sputtering system operated in DC and ICP (inductively coupled plasma) condition with various powers. The effects of ICP power, ranging from 0 to 200 W, on the coating microstructure, corrosion and mechanical properties were systematically investigated with FE-SEM, AFM, potentiostat and nanoindentation. The results show that ICP power has a significant influence on coating microstructure and mechanical properties of HfN coatings. With the increasing of ICP power, coating microstructure evolves from the columnar structure of DC process to a highly dense one. Average grain size and nano hardness of HfN coatings were also investigated with increasing ICP powers.

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