• 한국진공학회지
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• 제19권5호
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• pp.331-340
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• 2010

초고주파 다중 중공 음극 방전을 이용한 플라즈마 화학 기상 증착 장치를 3차원 수치 모델링하였다. 기본적인 방전 특성을 파악하기 위하여 알곤 플라즈마를 40 MHz, 100 V, 133.3 Pa (1 Torr)의 조건에 대해서 계산하였다. 6 mm 직경의 홀을 20 mm 간격으로 배열하였고 전극 간격은 10 mm를 가정하였다. 피크 플라즈마 밀도는 홀의 하부 중앙에서 $5{\times}10^{11}#/cm^3$ 였으며 전자 온도는 접지 상태로 가정한 기판과 챔버 벽면 주위에서 가장 높았다. 준안정 상태에 의한 2단 이온화 속도는 전자 충돌에 의한 직접 이온화보다 10배 가량 높았다. 수소에 대한 계산에서는 이온화 이외의 다양한 에너지 소모 경로가 있어서 방전의 국재화가 잘 이루어지지 않았다.

• 한국표면공학회지
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• 제34권5호
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• pp.503-509
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• 2001

Thin films of hydrogenated amorphous silicon (a-Si : H) and hydrogenated amorphous silicon carbide (a-SiC:H) of different compositions were deposited on Si(100) wafer and glass by RF plasma-enhanced chemical vapor deposition (RF-PECVD). In the present work, we have investigated the effects of the RF power on the properties, such as optical band gap, transmittance and crystallinity. The Raman data show that the a-Si:H material consists of an amorphous and crystalline phase for the co-presence of two peaks centered at 480 and $520 cm^{-1}$ . The UV-VIS data suggested that the optical energy band gap ($E_{g}$ ) is not changed effectively with RF power and the obtained $E_{g}$(1.80eV) of the $\mu$c-Si:H thin film has almost the same value of a-Si:H thin film (1.75eV), indicating that the crystallity of hydrogenated amorphous silicon thin film can mainly not affected to their optical properties. However, the experimental results have shown that$ E_{g}$ of the a-SiC:H thin films changed little on the annealing temperature while $E_{g}$ increased with the RF power. The Raman spectrum of the a-SiC:H thin films annealed at high temperatures showed that graphitization of carbon clusters and microcrystalline silicon occurs.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.310-311
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• 2011

Dual-frequency (DF) capacitively coupled plasmas (CCP) are used to separately control the mean ion energy and flux at the electrodes [1]. This separate control in capacitively coupled radio frequency discharges is one of the most important issues for various applications of plasma processing. For instance, in the Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition processes such as used for solar cell manufacturing, this separate control is most relevant. It principally allows to increase the ion flux for high deposition rates, while the mean ion energy is kept constant at low values to prevent highly energetic ion bombardment of the substrate to avoid unwanted damage of the surface structure. DF CCP can be analyzed in a fashion similar to single-frequency (SF) driven with effective parameters [2]. It means that DF CCP can be converted into SF CCP with effective parameters such as effective frequency and effective current density. In this study, comparison of DF CCP and its converted effective SF CCP is carried out through particle-in-cell/Monte Carlo (PIC-MCC) simulations. The PIC-MCC simulation shows that DF CCP and its converted effective SF CCP have almost the same plasma characteristics. In DF CCP, the negative resistance arises from the competition of the effective current and the effective frequency [2]. As the high-frequency current increases, the square of the effective frequency increases more than the effective current does. As a result, the effective voltage decreases with the effective current and it leads to an increase of the ion flux and a decrease of the mean ion energy. Because of that, the negative resistance regime can be called the preferable regime for solar cell manufacturing. In this preferable regime, comparison of DF (13.56+100 or 200 MHz) CCP and SF (60 MHz) CCP with the same effective current density is carried out. At the lower effective current density (or at the lower plasma density), the mean ion energy of SF CCP is lower than that of DF CCP. At the higher effective current density (or at the higher plasma density), however, the mean ion energy is lower than that of SF CCP. In this case, using DF CCP is better than SF CCP for solar cell manufacturing processes.

• 한국결정성장학회지
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• 제10권1호
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• pp.1-4
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• 2000

Thin films of hydrogenated amorphous silicon carbide compounds ($a-Si_{x}C_{1-x}:H$) of different compositions were deposited on Si substrate by RF plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD). Experiments were carried out using silane (SiH$_4$) and methane ($CH_4$) as the gas precursors at 1 Torr and at a low substrate temperature ($250^{\circ}C$). The gas flow rate was changed with the other parameters (pressure, temperature, RF power) fixed. The substrate was Si(100) wafer and all of the films obtained were amorphous. The bonding structure of $a-Si_{x}C_{1-x}:H$films deposited was investigated by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) for the film compositions. In addition, the surface morphology of films was investigated by atomic force microscopy (AFM).

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.211-212
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• 2010

GaN 기반의 상부발광형 LED는 동작되는 동안 생기는 전기적 단락, 그리고 칩 위의 p-형 전극과 n-형 전극 사이에 생기는 누설전류 및 신뢰성 확보를 위하여 칩 표면에 passivation 층을 형성하게 된다. SiO2, Si3N4와 같은 passivation layers는 일반적으로 PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)공정을 이용한다, 하지만 이는 공정 특성상 plasma로 인한 damage가 유발되기 때문에 표면 누설 전류가 증가 한다. 이로 인해 forward voltage와 reverse leakage current의 특성이 저하된다. 본 실험에서는 원자층 단위의 박막 증착으로 인해 PECVD보다 단차 피복성이 매우 우수한 PEALD(Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition)공정을 이용하여 Al2O3 passivation layer를 증착한 후, 표면 누설전류와 빛의 출력 특성에 대해서 조사해 보았다. PSS (patterned sapphire substrate) 위에 성장된 LED 에피구조를 사용하였고, TCP(Trancformer Copled Plasma)장비를 사용하여 에칭 공정을 진행하였다. 이때 투명전극을 증착하기 위해 e-beam evaporator를 사용하여 Ni/Au를 각각 $50\;{\AA}$씩 증착한 후 오믹 특성을 향상시키기 위하여 $500^{\circ}C$에서 열처리를 해주었다. 그리고 Ti/Au($300/4000{\AA}$) 메탈을 사용하여 p-전극과 n-전극을 형성하였다. Passivation을 하지 않은 경우에는 reverse leakage current가 -5V 에서 $-1.9{\times}10-8$ A 로 측정되었고, SiO2와 Si3N4을 passivation으로 이용한 경우에는 각각 $8.7{\times}10-9$과 $-2.2{\times}10-9$로 측정되었다. Fig. 1 에서 보면 알 수 있듯이 5 nm의 Al2O3 film을 passivation layer로 이용할 경우 passivation을 하지 않은 경우를 제외한 다른 passivation 경우보다 reverse leakage current가 약 2 order ($-3.46{\times}10-11$ A) 정도 낮게 측정되었다. 그 이유는 CVD 공정보다 짧은 ALD의 공정시간과 더 낮은 RF Power로 인해 plasma damage를 덜 입게 되어 나타난 것으로 생각된다. Fig. 2 에서는 Al2O3로 passivation을 한 소자의 forward voltage가 SiO2와 Si3N4로 passivation을 한 소자보다 각각 0.07 V와 0.25 V씩 낮아지는 것을 확인할 수 있었다. 또한 Fig. 3 에서는 Al2O3로 passivation을 한 소자의 output power가 SiO2와 Si3N4로 passivation을 한 소자보다 각각 2.7%와 24.6%씩 증가한 것을 볼 수 있다. Output power가 증가된 원인으로는 향상된 forward voltage 및 reverse에서의 leakage 특성과 공기보다 높은 Al2O3의 굴절률이 광출력 효율을 증가시켰기 때문인 것으로 판단된다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.1
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• pp.328-331
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• 2004

Hot filament 플라즈마 화학기상 증착법(HFPECVD)를 사용하여 질산화철의 농도에 따른 탄소나노튜브의 성장 특성을 관찰하기 위해 실험을 진행하였다. 암모니아($NH_3$)를 희석가스로 사용하였고, 아세틸렌($C_2H_2$)를 탄소 원료가스로 각각 사용하였다. 암모니아 가스 플라즈마를 사용하여 전처리 된 질산화철 촉매층의 SEM(Scanning Electron Microscopy) 이미지를 관찰하여 본 결과, 나노 사이즈의 촉매 그레인(grain)을 발견할 수 있었다. 그리고 탄소 나노튜브의 직경과 성장 밀도 또한 전처리 된 촉매 층에 따라 다른 양상을 보였다. TEM(Transmission Electron Microscopy)를 사용하여 탄소나노튜브를 관찰한 결과 bamboo 구조를 한 다중벽 탄소 나노튜브(MWCNT)를 관찰할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.363-363
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• 2010

The high capillarity of a plastic fiber network having superhydrophilic Si-DLC coating is studied. Although the superhydrophilic surface maximize wetting ability on the flat surface, there remains a requirement for the more wettable surface for various applications such as air-filters or liquid-filters. In this research, the PET non-woven fabric surface was realized by superhydrophilic coating. PTE non-woven fabric network was chosen due to its micro-pore structure, cheap price, and productivity. Superhydrophobic fiber network was prepared with a coating of oxgyen plasma treated Si-DLC films using plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD). We first fabricated superhydrophilic fabric structure by using a polyethylene terephthalate (PET) non-woven fabric (NWF) coated with a nanostructured films of the Si-incorporated diamond-like carbon (Si-DLC) followed by the plasma dry etching with oxygen. The Si-DLC with oxygen plasma etching becomes a superhydrophilic and the Si-DLC coating have several advantages of easy coating procedure at room temperature, strong mechanical performance, and long-lasting property in superhydrophilicity. It was found that the superhydrophobic fiber network shows better wicking ability through micro-pores and enables water to have much faster spreading speed than merely superhydrophilic surface. Here, capillarity on superhydrophilic fabric structure is investigated from the spreading pattern of water flowing on the vertical surface in a gravitational field. As water flows on vertical flat solid surface always fall down in gravitational direction (i.e. gravity dominant flow), while water flows on vertical superhydrophilic fabric surface showed the capillary dominant spreading.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.274-274
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• 2016

터치스크린패널로 응용하기 위하여 80%이상의 높은 투과도와 낮은 저항이 요구된다. 그 중에서도 무반사 효과 (anti-reflective, AR) 를 크게하여 투과도를 향상시키는 방법으로 나노구조물, 증착시 경사각, 다층박막 방법 등이 연구 개발되고 있다. 단일 박막을 이용하여 무반사 코팅을 하는 경우, 정밀한 굴절률 조절이 어려우며 낮은 반사율 영역의 선폭이 좁은 단점이 있다. 반면, 저/고굴절률 다층박막의 경우 비교적 굴절률 조절이 용이하고 가시광영역 전반적으로 높은 투과도를 가질 수 있다. plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) 증착법을 이용하여 무반사 효과를 증대시키기 위해 저/고굴절률 다층구조의 박막을 두께조합에 따라 평가하였으며, 가장 널리 사용되고 있는 Sputtering증착법과 비교하여 연구하였다. 제작된 다층박막의 구조는 glass(sub.)/SiN/SiO2/ITO 이며, 무반사 코팅층인 SiN/SiO2층은 각각 PECVD와 Sputtering 증착법을 통해 성장되었고, ITO는 스퍼터링 증착법을 이용하여 동일하게 성장하였다. 그 결과 PECVD 증착법이 Sputtering 증착법에 비하여 가시광영역(400~800nm)에서 더 높은 투과도를 얻게 되었다. 결과의 차이에 대해서 PECVD 증착법과 Sputtering 증착법으로 성장된 SiN, SiO2 박막의 광학적 특성과 물리적 특성의 변화를 spectroscopic ellipsometry (SE), Rutherford backscattering (RBS), atomic force microscopy (AFM) 을 이용하여 비교, 분석하였다.

• 센서학회지
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• 제28권6호
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• pp.402-406
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• 2019

Recently, semiconducting organic materials have been spotlighted as next-generation electronic materials based on their tunable electrical and optical properties, low-cost process, and flexibility. However, typical organic semiconductor materials are vulnerable to moisture and oxygen. Therefore, an encapsulation layer is essential for application of electronic devices. In this study, SiN_x thin films deposited at process temperatures below 150 ℃ by plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) were characterized for application as an encapsulation layer on organic devices. A single structured SiN_x thin film was optimized as an organic light-emitting diode (OLED) encapsulation layer at process temperature of 80 ℃. The optimized SiN_x film exhibited excellent water vapor transmission rate (WVTR) of less than 5 × 10^-5 g/㎡·day and transmittance of over 87.3% on the visible region with thickness of 1 ㎛. Application of the SiN_x thin film on the top-emitting OLED showed that the PECVD process did not degrade the electrical properties of the device, and the OLED with SiN_x exhibited improved operating lifetime

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제5권2호
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• pp.116-120
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• 2007

In this paper, the image sensor using the a-Si:H TFT is proposed. The optimum amorphous silicon thin film is deposited using plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD). TFT and photodiode both with the thin film are fabricated and form image sensor. The photodiode shows that $I_{dark}\;is\;{\sim}10^{-13}\;A,\;I_{photo}\;is\;{\sim}10^{-9}\;A\;and\;I_{photo}/I_{dark}\;is\;{\sim}10^4$, respectively. In the case of a-Si:H TFT, it indicates that $I_{on}/I_{off}\;is\;10^6$, the drain current is a few ${\mu}A\;and\;V_{th}\;is\;2{\sim}4$ volts. For the analysis on the fabricated image sensor, the reverse bias of -5 volts in ITO of photodiode and $70 {\mu}sec$ pulse in the gate of TFT are applied. The image sensor with good property was conformed through the measured photo/dark current.