• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.154.1-154.1
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• 2014

Indium gallium zinc oxide (IGZO)는 차세대 디스플레이 평판 패널에 사용되는 반도체 화합물의 일종으로 최근 주목받고 있는 물질의 하나이다. 기존의 IGZO를 사용하여 박막을 증착한 뒤 표면 처리를 통해 박막의 특성 변화에 대한 연구들이 진행되어 왔으며, 기존의 연구들은 plasma 환경에 노출을 시켜 간접적인 plasma treatment를 통해 박막의 특성을 향상시켜 왔다. 본 연구에서는 기존의 plasma treatment에서 발견된 방식인 ion beam treatment를 통해 플라즈마를 직접적으로 표면에 조사하여 박막의 특성 변화를 알아보았다. 한국표준과학연구원에서 자체 제작한 chamber를 이용하여 RF sputter로 Si wafer 위에 IGZO 박막을 증착하고 수소 ion beam treatment를 한 뒤, SEM과 XPS를 사용하여 박막 표면의 물성 변화를 분석하였다. 실험에 사용된 chamber에는 sputter gun과 ion beam이 함께 장착되어 있으며, scroll pump와 TMP를 사용하여 pressure를 유지하였다. 실험 시 base pressure는 $1.4{\times}10^{-6}Torr$였다. RF power 150 W. ion beam power 2,000 V에서 실험을 진행하였다.

• 한국표면공학회지
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• 제37권4호
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• pp.220-225
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• 2004

A new ion beam extraction system is designed using a simple ion mass filter and a micro mass balance and a QMS based detecting system. A quadrupole Mass Filter is used for selective ion beam formation from inductively coupled high density plasma sources with appropriate electrostatic lens and final analyzing QMS. Also a quartz crystal microbalance is set between a QMF and a QMS to measure the etching and polymerization rate of the mass selected ion beam. An inductively coupled plasma was used as a ion/radical source which had an electron temperature of 4-8 eV and electron density of $4${\times}$10^{11}$＃/㎤. A computer interfaced system through 12bit AD-DA board can control the pass ion mass of the qmf by setting RF/DC voltage ratio applied to the quadrupoles so that time modulation of pass ion's mass is possible. So the direct measurements of ion - surface chemistry can be possible in a resolution of $1\AA$/sec based on the qcm's sensitivity. A full set of driving software and hardware setting is successfully carried out to get fundamental plasma information of the ICP source and analysed $Ar^{+}$ beam was detected at the $2^{nd}$ QMS.

• 접착 및 계면
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• 제16권3호
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• pp.95-100
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• 2015

본 연구에서는 실리카, 산화아연, 아연이온이 코팅된 실리카가 carboxylic acid로 변성된 스티렌계 열가소성 엘라스토머(m-TPS) film의 마찰시 표면 파괴에 미치는 영향을 관찰하였다. 일반 실리카를 첨가한 m-TPS film은 실리카 입자간의 강한 filler-filler interaction에 의한 낮은 분산성 때문에 기계적 강도, 내마모성과 마찰시 표면 파괴가 저하되는 것으로 나타났다. 산화아연 또는 아연이온이 코팅된 실리카를 첨가한 m-TPS는 zinc ion과 carboxylic acid group 간의 ionic cluster 형성을 통하여 기계적 강도, 내마모성과 마찰 시 표면 파괴가 개선되었다. Zinc ion과 carboxylic acid group 간의 ionic cluster 형성은 $1550{\sim}1650cm^{-1}$의 zinc carboxylate group stretch 피크의 FT-IR 분석 결과로 확인하였다.

• 한국진공학회지
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• 제6권S1호
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• pp.96-109
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• 1997

In order to simulate the corrosion behavior of Zr-4 alloy in pressurized water reactors it was implanted (or bombarded) with 190ke V $Zr^+\; and \;Ar^+$ ions at liquid nitrogen temperature and room temperature respectively up to a dose of $5times10^{15} \sim 8\times10^{16} \textrm{ions/cm}^2$ The oxidation behavior and electrochemical vehavior were studied on implanted and unimplanted samples. The oxidation kinetics of the experimental samples were measured in pure oxygen at 923K and 133.3Pa. The corrosion parameters were measured by anodic polarization methods using a princeton Applied Research Model 350 corrosion measurement system. Auger Electron Spectroscopy (AES) and X-ray Photoelectric Spectroscopy (XPS) were employed to investigate the distribution and the ion valence of oxygen and zirconium ions inside the oxide films before and after implantation. it was found tat: 1) the $Zr^+$ ion implantation (or bombardment) enhanced the oxidation of Zircaloy-4 and resulted in that the oxidation weight gain of the samples at a dose of $8times10^{16}\textrm{ions/cm}^2$ was 4 times greater than that of the unimplantation ones;2) the valence of zirconium ion in the oxide films was classified as $Zr^0,Zr^+,Zr^{2+},Zr^{3+}\; and \;Zr^{4+}$ and the higher vlence of zirconium ion increased after the bombardment ; 3) the anodic passivation current density is about 2 ~ 3 times that of the unimplanted samples; 4) the implantation damage function of the effect of ion implantation on corrosion resistance of Zr-4 alloy was established.

• 공업화학
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• 제24권5호
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• pp.489-493
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• 2013

기존의 EDLC용 활성탄소 대신 리튬이차전지용 탄소류 음전극(천연흑연, 인조흑연, 하드카본, MCMB)을 이용해 리튬이온 커패시터를 구성하면 리튬의 층간 삽입반응으로 인해 기존의 물질보다 에너지 밀도가 큰 전극소재를 개발할 수 있을 것이다. 이 실험에서는 기존 리튬이차전지 음극용 탄소 물질을 대칭 전극으로 사용하여 코인형 커패시터를 제조하여 성능을 측정하였다. 또한 리튬을 미리 삽입시킨 탄소류 전극을 이용한 커패시터를 제조한 후 성능을 측정한 결과, 축전현상이 일어나는 것을 알 수 있었다. 즉 전해액에서 전하분리에 의한 리튬이온의 이동을 보충할 수 있다면 기존의 리튬이온은 탄소류 전극의 층간으로 확산되어 들어가 기존의 대칭성 탄소류 전극의 경우에 비해 축전 용량이 증가한다. 또한 표면적이 매우 큰 graphene oxide를 사용하여 위와 같이 실험한 결과 용량이 크게 나왔으며 이로부터 슈퍼커패시터 전극용 물질에는 높은 비표면적이 중요한 요소로 작용한다는 것을 알 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.162-162
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• 2012

Sub 100 nm의 Complementary Metal-Oxide-Semiconductor (CMOS) 소자를 구동하기 위해서는 2.0 nm 이하의 $SiO_2$ oxide에 해당하는 전기적 특성이 요구된다. 그러나 2.0 nm 이하의 $SiO_2$에서는 누설 전류가 너무 크기 때문에 이를 대체하기 위해서 유전 상수 (dielectric permittivity)가 높은 $HfO_2$ (${\varepsilon}=25$), $Al_2O_3$, $HfO_2/Al_2O_3$ laminate 등의 high-k dielectric 물질들이 연구되고 있다[1]. High-k dielectric 물질의 전기적 특성은 박막 조성, 두께 및 전극과의 계면에 생성되는 계면 층이나 불순물(Impurity) 거동에 크게 의존하므로 High-k dielectric/전극(Metal or Si) 구조에서 조성 및 불순물의 거동에 대한 정확한 평가가 주요 쟁점으로 부각되고 있다. 이를 평가하기 위해 일반적으로 $Ar^+$ ion에 의한 depth profiling 분석이 진행되나 Oxygen 원자의 선택적 식각에 기인된 분석 깊이 분해능(Depth Resolution) 왜곡으로 계면 층의 형성이나 불순물의 거동을 정확하게 평가할 수 없다. 이러한 예로는 $Ta_2O_5$ 및 $SrBi_2Ta_2O_9$와 같은 다 성분 계 산화막에 $Ar^+$ ion 주사 시 발생하는 선택적인 식각(Preferential Sputtering) 때문에 박막의 실제 조성 및 거동을 평가하는 것은 어렵다고 보고된 바 있다[2,3]. 본 연구에서는 $90{\AA}$인 적층 $Hf_xO_y/Al_xO_y/Hf_xO_y$ 구조에서의 불순물 거동 분석 능력 확보 상 주요 인자인 깊이 분해능 개선을 Secondary Ion Mass Spectroscopy(SIMS)의 primary ion 종, impact energy 및 주사 각도를 변화시켜 ~1 nm 수준까지 구현하였다. 이러한 분석 깊이 분해능의 개선은 Low Impact Energy, 입사 이온의 glancing angle 및 Cluster ion 적용에 의존하며 이들 요인의 효과에 대해 비교/고찰하고자 한다.

• 전자공학회논문지D
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• 제34D권1호
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• pp.35-40
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• 1997

A new method to form the gate oxide and recrystllize the polycrystalline silicon (poly-Si) active layer simultaneously is proposed and fabricated successfully. During te irradiation of excimer laser, the poly-Si film is recrystallized, while the oxygen ion impurities injected into the amorphous silicon(a-Si) film are activated by laser energy and react with silicon atoms to form SiO2. We investigated the characteristics of the sample fabricated by proposed method using AES, TEM, AFM. The electrical performance of oxide was verified by ramp up voltage method. Our experimental results show that a high quality oxide, a pol-Si film with fine grain, and a smooth and clean interface between oxide and poly-Si film have been successfully obtained by the proposed fabrication method. The interface roughness of oxide/poly-Si fabricated by new method is superior to film by conventional fabrication os that the proposed method may improve the performance of poly-Si TFTs.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2002년도 Proceedings of the International Welding/Joining Conference-Korea
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• pp.65-69
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• 2002

An Al film deposited on the Kovar alloy substrate was anodically-bonded to the borosilicate glass, and the bond interfaces was closely investigated by transmission electron microscopy. Al oxide was found to form a layer ~l0 nm thick at the bond interface, and fibrous structure of the same oxide was found to grow epitaxially in the glass from the oxide layer. The fibrous structure grew with the bonding time. The mechanism of the formation of this fibrous structure is proposed on the basis of the migration of Al ions under the electric field. Penetration of Al into glass beyond the interfacial Al oxide was not detected. The comparison of the amount of excess oxygen ions generated in the alkali depletion layer with that incorporated in the Al oxide suggests that the growth of the alkali-ion depletion layer is controlled by the consumption of excess oxygen to form the interfacial Al oxide.

• Journal of Information Display
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• 제6권4호
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• pp.35-39
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• 2005

In this paper, we investigate the oxide cathodes for the development of reliable electron sources. Poisoning in oxide cathodes is one of the serious problems in achieving reliable electron emission. In particular, early poisoning induces poor life performance as will be demonstrated herein. The survivability of electron emission sources is significantly improved by high doping of high-speed activator. The robust oxide cathodes with 0.17 % Mg operating at about 1,050 K are expected to work for very long times (>100,000 hours). We suggest that this key idea will contribute to solving the basic problems in oxide cathodes such as poisoning or ion bombardment for high power or high frequency applications of electron sources.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제12권1호
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• pp.16-19
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• 2011

The oxide-nitride-oxide (ONO) deposition process was added to the beginning of a 0.25 ${\mu}m$ embedded polysiliconoxide-nitride-oxide-silicon (SONOS) process before all of the logic well implantation processes in order to maintain the characteristics of basic CMOS(complementary metal-oxide semiconductor) logic technology. The system subsequently suffered severe ONO rupture failure. The damage was caused by the ONO implantation and was responsible for the ONO rupture failure in the embedded SONOS process. Furthermore, based on the experimental results as well as an implanted ion's energy loss model, processes primarily producing permanent displacement damages responsible for the ONO rupture failure were investigated for the embedded SONOS process.