• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.784-785
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• 2010

전북대학교 고온플라즈마 응용연구센터 구축사업단에서는 MW급 초음속 플라즈마 풍동을 구축하고 있다. 구축되는 장비는 0.4MW/2.4MW급 Huels형 DC 플라즈마 장치 및 60kW/200kW급 RF 플라즈마 장치 등으로 구성되며 이러한 장비를 지원하는 공통지원설비가 별도로 구축되게 된다. 공통지원설비는 플라즈마 풍동을 구동하기 위한 수변전설비 및 가스공급설비, 냉각수공급설비, NOx 제거용 후처리 설비, 예비전원설비 등으로 구성되어 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.213-213
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• 1999

현재 LCD용 기판재료는 ITO/glass를 전극으로 사용하고 있다. 그러나 유리기판은 무겁고 깨지기 쉽기 때문에 사용상 곤란한 점이 많다. 최근 flexible하고 가공성 및 생산성이 우수한 플라스틱한 ITO를 성막하여 EL용, Touch panel, plastic LCD용 사용하려는 시도로, roll-to-roll 연속 스퍼터링에 의한 ITO성막공정에 대한 연구가 최근 활발하게 이루어지고 있다. 폴리머는 유리에 비해 Tg 온도가 낮고, 기판으로부터의 수분 및 여러 종류의 가스방출이 심하기 때문에 유리와는 달리 ITO막의 제조에 있어 큰 차이점이 있다. 따라서, 폴리머에 반응성 스퍼터링을 하기 위해서는 표면처리가 중요한 변수가 되며, roll to roll sputter로 ITO 필름을 얻기 위해서는 폭과 길이 방향으로 균일한 막을 얻는 것이 중요하다. 두께 75$\mu\textrm{m}$, 폭 190mm, 길이 400m로 권취된 광학용 Polyethylene terephthalate(PET:Tg:8$0^{\circ}C$)위에 In-10%Sn의 합금타겟과 Unipolar pulsed DC power supply를 사용하여 반응성 마그네트론 스퍼터링 방법으로 0.2m/min의 속도로 연속 스퍼터링 하였다. PET를 Ar/O2 혼합가스로 플라즈마 전처리를 한 후, AFM, XPS를 이용하여 효과를 분석을 하였고, 성막전에 가스방출을 막기 위해 TiO를 코팅하였다. Pilot 연속 생산공정에서 재현성을 위해 PEM(Plasma Emission Monitor)의 optical emission spectroscopy를 이용, 금속과 산화물의 천이구역에서 sprtter된 I/Sn 이온과 산소 이온의 반응에 의한 최적의 플라즈마의 강도값을 입력하여 플라즈마의 radiation을 검출하고, 스퍼터링 공정중 실질적인 in-situ 정보로 이용하였다. PEM을 통하여 In/Sn의 플라즈마 강도변화를 조사하였다. 초기 In/Sn의 플라즈마 강도(intensity)는 강도를 100하여, 산소를 주입한 결과, plasma intensity가 35 줄어들었고, 이때 우수한 ITO 박막을 얻을 수 있었다. Pulsed DC power를 사용하여 아크 현상을 방지하였다. PET 상에 coating 된 ITO 박막의 표면저항과 광투과도는 4-point prove와 spectrophotometer를 이용하여 분석하였고, AES로 박막의 두께에 따른 성분비를 확인하였다. ITO 박막의 광투과도는 산소의 유량과 sputter 된 In/Sn ion의 plasma emission peak에 따라 72%-92%까지 변화하였으며, 저항은 37$\Omega$/$\square$ 이상을 나타내었다. 박막의 Sn/In atomic ratio는 0.12, O/In의 비율은 In2O3의 화학양론적 비율인 1.5보다 작은 1.3을 나타내었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2006년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.406-408
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• 2006

본 논문은 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 전원공급 장치로 사용되는 DC-DC 컨버터의 동적 응답특성을 향상 시킬 수 있는 새로운 디지털 제어 알고리즘을 서술한다. 제안하는 알고리즘은 PDP에 영상을 표시하기 위한 영상 입력신호와 구동회로의 유지방전 파형의 제어를 위한 신호를 이용하여 부하전류의 변화량과 시점을 예측한다. 별도의 추가적인 전류센서를 사용하지 않고 예측된 부하전류 정보는 일반적인 디지털 전압 제어기에 피드포$\sim$워드 형태로 추가되어 적용된다. 제안된 알고리즘은 디지털 Pl 전압 제어기만을 사용한 경우에 비해 부하전류가 급격히 변동할 때 좀 더 빠른 응답특성과 낮은 출력전압 변동 특성을 보인다. 제안된 알고리즘은 FPGA를 사용하여 구현 되었으며, Buck 컨버터를 사용하여 기본 동작을 검증하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.123.1-123.1
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• 2013

반도체 공정에서는 사용하는 power source의 형태는 pulse-DC이다. Pulse-DC는 DC power에 비해 증착율이 좋고, 박막의 특성도 우수한 특성을 가진다. 이러한 장점에도 불구하고 pulse-DC나 DC power는 플라즈마 내 이온이 가지는 에너지가 크고, 이온화율도 낮다. 이러한 단점을 극복하기 위해 등장한 power source가 modulated pulsed power이다. Modulated pulsed power는 이온이 가지는 에너지가 DC power의 1/2 수준이며, 이온화율은 4배 이상 높은 특징을 가진다. 본 연구에서는 modulated pulsed power를 사용하여 Cr 박막을 Si wafer 위에 증착하여 박막의 특성을 관찰하였다. 연구에 사용된 power는 5 kV (800 V, 12.5 A), 20~120 KHz, 3 step까지 설정이 가능한 장비이며, base pressure $1.5{\times}10^{-6}$ Torr에서 실험이 진행되었고, 실험에 사용된 불활성 기체는 Ar을 사용하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.182.2-182.2
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• 2016

Hollow cathode discharge(중공 음극)는 음극 표면에서 발생되는 2차 전자를 이용하여 높은 밀도의 플라즈마를 만들 수 있는 장점이 있다. 전원으로 microwave, RF, DC, pulsed dc등을 사용할 수 있으며 박막의 증착, 식각 등에 응용 가능하다. 물리적 현상으로는 중공 음극 재료 표면 물질의 가열 및 이온 스퍼터링, 2차 전자의 가열, 자기장 인가 구조의 경우 전자 거동이 있다. PIC(particle-in-cell)방식의 모델링과 fluid model을 이용한 방법이 있는데 본 연구에서는 상용 fluid model software인 ESI사의 CFD-ACE+를 사용하여 모델링 하였다. 구동 주파수는 13.56 MHz의 상용 고주파 전원과 보다 낮은 1 MHz, 100 kHz의 수치 모델을 이용하여 HF, MF, LF 영역에서의 동작 특성을 해석하였다. 1차적으로는 가스 유동의 특성을 2D, 3D로 조사하였고 플라즈마 거동은 2차원을 주로 진행하였으며 계산 시간이 오래 거리는 3차원 모델을 하나 만들어 그 특성을 조사하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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• pp.210-214
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• 2007

Silicon nanoparticles are widely studied as a material with great potential for wide applications. For application to present industry, it should be easy to control the characteristics of nanoparticle including the size and structure. In this paper, we investigated the formation of Si nanoparticle using pulse plasma technology. Plasma technology is already quite common in device industry and the size of nanoparticle can be easily controlled according to plasma pulse duration. An inductively-coupled plasma chamber with RF power (13.56 MHz) was used with DC-biased grid $(-200\sim+200\;V)$ installed above the substrate. In order to measure the shape and size of nanoparticle, TEM was used. It was found that the size of nanoparticles can be controlled well with the plasma pulse duration and the collection efficiency is increased with the use of either negative or positive DC-bias.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.402-402
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• 2011

이번 연구에서는 DC magnetron sputtering을 이용하여 타겟의 각도 변화를 주어 각도 변화에 따른 원자의 거동분석에 대해 수행하였다. 타겟의 각도가 증가할수록 비저항이 증가하고 있으며 40도의 각도의 약 600 nm의 두께에서 $5.5{\times}10^{-4}{\Omega}cm$로 나타났으며, 가시광선 영역에서 88%의 투과도를 보이는데 이는 타겟 각도에 따라 Ar 이온으로부터 나온 입자들에 의해서 플라즈마가 형성되면서 플라즈마 산란이 발생한 것으로 보며, 특히 비저항 감소와 달리 이동도 및 농도가 감소하는 형태를 보이는데 이는 Hall 측정을 통해 알 수 있다. 타겟 각도 변화는 결정 성장 방해에 영향을 주어 결정 크기는 감소하면서 스트레스로 인한 FWHM 증가가 이를 입증해 주고 있다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제13권8호
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• pp.15-26
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• 2000

플리주마 디스플레이는 시야각이 매우 넓으며 비선형성이 우수하고 수동 행렬 구동이 가능하다. 제조방법이 다른 표시 장치보다 간단하고 대형화가 용이하기 때문에 42인치 이상 대형 표시 장치로 많은 회사에서 플라즈마 디스플레이를 개발 및 상용화 하고 있다. 플라주마 디스플레이는 초기에는 PMD(Pulse Momory Drive) 및 NOA(Nomally On Anode) 방식으로 구동하는 DC PCP를 중심으로 개발되었으나, DC PDP의 소비 전력이 매우 크고 패널의 수명이 짧기때문에 더 이상 개발되지 않고 현재 AC PDP를 중심으로 개발 및 상용화가 되고있다. AC PDP를 구동하는 방법으로 어드레스 구간과 유지 방전구간이 완전히 분리된 ADS(Address Display Seperation) 방식과 유지방전이 진행하는 동나 어드레스를 하는 AWD(Address While Display) 방식이 있다. 그러나, ADS 나 AWD 방식으로 고해상도 고휘도의 PDP를 구동하기가 어렵기 때문에 고해상도의 PDP를 구동할 수 있는 ALiS, MAoD, MASS 방식 등이 개발되었다. 그리고, AC PDP는 유지 방전할 때, 패널에 고전압을 충전하고 방전하기 때문에 패널에서 소모하는 전력이 많아 이를 줄이기위해 에너지 회수 회로를 사용하여 전력 소모를 줄이고 있다. 본 논문에서는 PDP의 구조 및 동작원리에 대해서 설명하고, 계조를 표시하기 위한 구동 방법, 전력 소모를 감소기키기 위한 에너지 회수회로 및 구동회로에 대해서 기술하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1380-1381
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• 2006

본 연구는 MgO 박막을 유도 결합 플라즈마를 이용하여, $CF_4/Ar$ 가스 혼합비로 식각하였고, RF 전력, DC-bais 전압과 Process Pressure를 변경하면서 실험하였다. 빛 방출 분석(optical emission spectroscopy, OES)을 이용하여, 플라즈마 진단과 식각 특성과의 관계를 분석하였다. OES 결과로부터 $CF_4$ 첨가비를 50%까지는 증가시킴에 따라 식각률이 증가하였고, 그 후에 Ar 이온이 감소함으로써 식각률이 감소하였다. MgO 박막의 최고 식각률은 50%의 $CF_4/(CF_{4}+Ar)$에서 700 W의 RF 전력, -150 V의 DC-bias 전압, 반응로 압력은 15 mTorr, 기판 온도는 $30^{\circ}C$로 고정시켰을 때 29nm/min이었다. 이 조건에서 MgO 박막과 $SiO_2$의 선택비는 0.06 이었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.478-478
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• 2010

대기압 플라즈마 공정은 진공 플라즈마 공정에 비해 장치의 경제성 및 규모면에서 많은 장점을 갖고 있어 대기압 공정에 대한 연구가 필요하다. 본 연구는 대기압 DC Arc Plasmatron을 이용하여 기체의 유량, 전류, plasmatron과 Si wafer 간의 거리를 변화시켜 이에 대한 Si wafer에 식각률(etching rate)을 확인하고 최적화 하였다. Ar은 2000sccm, $CF_4$는 50, 100sccm, 그리고 $O_2$는 0~1000sccm의 유량에 변화를 주었고 전류는 50A, 70A에서 식각하였다. 분석을 위해 Si wafer를 SEM(scanning electron microscope) 측정을 하였고, 그 결과 전류는 70A에서 기체 유량은 $CF_4$는 100sccm, $O_2$는 500sccm 일 때 식각률이 높게 나타났다. 그리고 전류와 유량을 위와 같은 조건에서 Plasmatron과 Si wafer 간의 거리를 5mm~15mm 변화를 주었을 때 Si wafer에 식각률을 측정해 본 결과 거리가 5mm일 때 식각률이 가장 높음을 확인 할 수 있었다. 아울러 거리를 변화시켰을 때가 유량이나 전압을 변화시킨 것 보다 식각률의 변화가 큰 경향을 보임을 알 수 있었다.