• 한국진공학회지
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• 제13권2호
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• pp.79-85
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• 2004

본 논문은 구리와 탄탈 박막내에 불순물로써 함유되기 쉬운 수소와 탄소, 그리고 산소 원소에 대해 이차이온 질량분석기(secondary ion mass spectrometry)와 글로우방전 질량분석기(glow discharge mass spectrometry)를 이용하여 분석하였고, 이들의 분석결과에 대해서 고찰하였다. 구리와 탄탈 박막은 실리콘 기판 위에 비질량 분리형 이온빔 증착장비를 이용하여 기판 바이어스를 걸지 않은 경우와 -50 V(구리 박막) 또는 -125 V(탄탈 박막)의 기판바이어스를 걸은 상태에서 증착하였다. 세슘 이온빔을 이용하여 분석한 SIMS 결과에서, 기판 바이어스를 걸지 않은 경우, 상당히 많은 피크들이 강하게 관찰되었는데 이는 위의 주요불순물들의 결합에 의한 상태로 검출된 것으로 이들 주요불순물들의 조합에 의해 가능한 질량번호를 산출하여 SIMS 결과의 모든 피크들을 해석할 수 있었다. 또한, 박막 내의 주요불순물들의 정량적인 GDMS 분석에 의해 SIMS 결과와의 일치성을 확인할 수 있었다.

• 분석과학
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• 제8권1호
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• pp.69-77
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• 1995

원자흡수용 gas-jet assisted RF 글로우 방전시스템을 제작하고 시료손실량과 원자흡광도에 미치는 실험변수들에 관한 연구를 수행하였다. 시료손실량과 흡광도는 방전전력, 압력 및 가스흐름에 큰 영향을 받았다. 원자흡광도와 시료손실량을 가스흐름이 600ml/min로 증가할 때 까지 계속 증가하였으며, 방전 압력은 3mbar에서 최대 흡광도를 나타내었다. 방전전력이 증가할수록 시료손실량과 흡광도는 증가하였으나 시스템의 안정도에 영향을 미치는 관계로 적당한 값의 선택이 필요하였다. 스테인리스 스틸 시료 중의 Ni과 황동시료 중의 Cr의 검량선을 작성한 결과 양호한 직선성이 얻어졌다.

• 분석과학
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• 제15권2호
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• pp.108-114
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• 2002

고체 시료를 직접 분석하기 위하여 글로우 방전 원자 방출법을 이용한 새로운 장치를 개발하였다. 이 시스템은 기존의 gas-jet boosted nozzle을 개선한 새로운 방전 셀과 Radio-frequency 전원장치를 사용하였다. 기존의 gas-jet boosted nozzle의 경우 재침전이 적고, 시료 손실량이 많아서 낮은 방전 전력에서 저 합금강의 미량 분석에 적합하였다. 하지만 높은 방전 전력을 사용할 경우 시료 손실량이 많아지고, 재석출(redeposition)이 증가함으로 해서 플라스마가 불안정해지는 단점을 지니고 있었다. 기존의 글로우 방전 셀의 경우 방전 전력을 높일 수록 플라스마의 들뜸 온도가 증가하는 경향을 가진다. 이 때문에 높은 방전 전력에서는 플라스마의 온도가 높아져서 극미량 분석이 가능할 수 있지만, 기존의 노즐 부분에 문제점으로 인해 높은 방전 전력으로 분석하기에는 부적합하였다. 이러한 문제점을 modified gas-jet boosted nozzle은 시료 손실량이 같은 방전 전력에서 기존의 가스 제트 흐름노즐에 비하여 감소하지만 높은 방전 전력에서는 플라스마 안정도가 증가하여 극미량 분석이 가능하도록 개선하였다. 본 시스템은 여러 가지 방전에 미치는 실험 변수인 압력과 가스 흐름량 그리고 방전 전력의 변화에 따른 시료 손실 속도와 방출 세기 등의 변화를 측정하여 최적화 하였으며, 표준 시료 Fe합금을 이용하여서 미량 분석을 하였다.

• 대한화학회지
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• 제38권3호
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• pp.214-220
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• 1994

금속시료를 직접분석하기 위하여 원자흡수법에 의한 글로우방전시스템을 구성하였다. 방전이 일어나는 양극과 음극은 가공성 세라믹을 이용한 arrestor에 의해 분리하였으며, 방전에 영향을 미치는 전류 및 전압, arrestor의 형태, 가스 압력 그리고 가스 흐름 등을 개인용 컴퓨터와 ADC/DAC board 및 RS-232를 사용하여 자동적으로 제어될 수 있도록 하였다. 여러가지 방전에 미치는 실험변수들을 변화시키면서 시료손실속도, 원자흡광도 등의 변화를 측정하였으며, sputtering 된 후의 시료 표면을 주사형 전자현미경으로 관찰하였다.

• 분석과학
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• 제5권2호
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• pp.185-190
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• 1992

글로우방전장치를 기존의 원자흡수분광기의 버너 대신에 장착하였다. 정확도를 측정하기 위하여 철강표준물질을 이용하여 측정된 값과 농도를 비교하였다. 검정곡선을 작성하였으며 작성된 검정곡선으로 원자흡광감고를 측정하였다. 감도에 영향을 미치는 인자들 및 개선된 장치의 개발에 필요한 분야에 관하여 연구하였다.

• 한국진공학회지
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• 제14권1호
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• pp.17-23
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• 2005

본 논문은 글로우방전 질량분석법(Glow Discharge Mass Spectrometry: GDMS)을 이용하여 구리 박막내의 미량 불순물의 농도분석과 음의 기판 바이어스에 대한 구리 박막내의 불순물의 농도변화에 대해서 고찰하였다. 구리 박막은 실리콘 기판 위에 비질량 분리형 이온빔 증착장비를 이용하여 기판 바이어스를 걸지 않은 경우와 -50 V의 기판 바이어스를 걸은 상태에서 증착하였다. 전기를 통하지 않는 분석 샘플의 경우, 직류(DC) GDMS에 의한 분석시, 샘플 표면에서의 charge-up 효과에 의해 분석에 어려움이 있었지만, 본 실험에서는 간편하게 분석이 가능하도록 샘플을 알루미늄 포일(foil)로 감싸서 구리 박막으로부터 실리콘 기판 뒤의 샘플 홀더까지 전기적 접촉이 이루어지도록 하였다. 구리 타겟과 증착된 구리 박막들에 대한 GDMS 분석결과에 의해서, 전체적으로 박막내의 불순물의 양이 음의 기판 바이어스에 의해 줄어듦으로써 구리 박막의 전체 순도를 높일 수 있다는 것을 알게 되었다. 음의 기판 바이어스에 의한 불순물들의 농도변화는 각각의 불순물의 이온화 포텐셜의 차이에 의한 것으로, 박막 증착시 플라즈마내의 Penning ionization effect와 본 논문에서 제시한 이온화 과정에 의해 각 불순물의 농도변화가 설명되어질 수 있었다. 또한, 기판 위에서의 구리 이온들의 충격에 의한 cleaning effect도 박막내의 불순물의 농도변화에 기여했다고 판단된다.

• 분석과학
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• 제15권3호
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• pp.236-242
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• 2002

RF 글로우 방전 원자 방출 분광법을 사용하여 다층 도금강판 두께분석을 하였다. 일반적으로 gas jet boosted 글로우 방전은 플라스마 안정성과 스퍼터링 효율이 우수하여 기존의 두께 분석법에서 측정이 어려운 다층 두께분석이 가능하며, RF를 사용하여 비전도성 실리콘-수지계열의 다층 도금강판 두께분석이 가능하였다. RF gas-jet boosted 글로우 방전은 방전전원과 가스 흐름량 그리고 방전압력에 의해 스퍼터링을 조절할 수 있다. 그래서 스퍼터링 효율에 의해 다층 도금된 강판의 경우 소재에 따라 서로 다른 조건에서 측정할 수가 있었다. 본 연구에서 두께 $20{\mu}m$의 아연층을 가진 아연 도금강판의 두께 및 조성을 분석하기 위해서 최적조건에 대한 연구를 하였고, 두 가지 기준물질로 구성된 수지 도금강판을 이용해서 검량선을 측정하였다. 본 연구에 최적조건 및 검량을 하기 위해서 아연합금 도금강판 및 실리콘-수지 도금강판은 포항 산업 과학 기술원(RIST)에서 제공하였다.

• 대한화학회지
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• 제45권2호
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• pp.183-188
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• 2001

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제25권6호
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• pp.913-916
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• 2004

• 분석과학
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• 제15권5호
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• pp.399-409
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• 2002

글로우방전 (Glow Discharge)을 이용한 원자방출 분광계의 On-line 분광분석을 위해 개발된 본 시스템을 위한 프로그램은 주변 광학기기들을 제어하는 부분과 스펙트럼의 비선형적인 오차를 줄여 보다 정확한 결과를 얻기 위해 인공지능 기법을 도입한 스펙트럼 해석 부분으로 구성되어져 있다. McPHERSON 207 Monochromator를 GPIB 통신 프로토콜로서 제어하였으며, (주)Photon_Tek에서 제작한 A/D Amplifier를 사용하여 PMT로부터 검출 신호를 측정할 수 있었다. 인공지능 기법인 HNN(Hybrid Neural Network)을 스펙트럼 해석 부분에 도입하여 P, Cu, Fe, Cr, 등의 정성 분석과, Cd 10 ppb의 미량 검출을 통한 정량분석을 기존의 상용화된 방법보다 정확하게 수행할 수 있었다.