• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.198-198
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• 2011

단분산 결정질 실리콘 나노입자 (<10 nm)는 양자점 효과로 인한 선택적 파장 흡수가 가능하므로 태양전지 분야에 응용 가능성이 크다. 특히 입경의 크기가 작아지면 부피대비 표면적이 넓어지기 때문에 태양빛 흡수 면적이 증가한다. 따라서 입자의 크기는 태양전지에서 효율을 결정하는 중요한 요소 중 하나이다. 이러한 이유에서 plasma arc synthesis, laser ablation, pyrolysis 그리고 PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 등이 실리콘 나노입자를 합성하는데 연구되어 왔으며, 특히 PECVD는 입자 생성과 동시에 균일한 증착이 이루어질 수 있기 때문에 태양전지 제작 시 공정 효율을 높일 수 있다. PECVD를 이용한 나노입자 합성에서 입경을 제어하는데 중요한 전구물질은 Ar과 SiH4가스이다. Ar 가스는 ICP (Inductively Coupled Plasma) 챔버 내부에 가해준 전력을 통해 가속됨으로써 분해되어 Ar plasma가 생성된다. 이는 공급되는 SiH4가스를 분해시켜 핵생성을 유도하고, 그 주위로 성장시킴으로써 실리콘 나노입자가 합성된다. 이때 중요한 변수 중 하나는 핵생성과 입자성장시간의 조절을 통한 입경제어 이다. 또한 공급되는 가스의 유량은 입자가 생성될 때 필요한 화학적 구성비를 결정하므로 입경에 중요한 요소가 된다. 마지막으로 공정압력은 챔버내부의 plasma 구성 요소들의 평균 자유 행로를 결정하여 SiH4가 분해되어 입자가 생성되는 속도와 양을 제어한다. PECVD를 이용한 실리콘 나노입자 형성의 주요 변수는 RF pulse, 가스(Ar, SiH4, H2)의 유량, Plasma power, 공정압력 등이 있다. 본 연구에서는 RF (Radio Frequency) PECVD방법을 이용하여 실리콘 나노입자를 만드는데 필요한 여러 변수들을 제어함으로써 이에 따른 입경분포 차이를 연구하였다. 또한 SEM (Scanning Electron Microscopy)과 SMPS (Scanning Mobility Particle Sizer)를 이용하여 각 변수에 따라 생성된 나노입자의 입경과 농도를 분석하였다. 이 중 plasma power에 따른 입경분포 측정 결과 600W에서 합성된 실리콘 나노입자가 상당히 단분산 된 형태로 나타남을 확인할 수 있었고 향후 다른 변수의 제어, 특히 DC bias 전압과 열을 가함으로써 나노입자의 결정성을 확인하는 추가 연구를 통해 태양전지 제작에 응용 할 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권5호
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• pp.479-483
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• 2002

저온($320^{\circ}$C)에서 $SiH_4$와 $N_2O$ 가스의 혼합을 통해 플라즈마화학기상증착(PECVD)법을 이용하여 실리카 광도파로의 클래딩막으로 사용되는 $SiO_2$ 후막을 제조하였으며, 공정변수로는 $N_2O/SiH_4$ 유량비와 RF power에 변화를 주었다. 증착된 시편은 $N_2$ 분위기의 열처리로에서 $1050{\circ}$에서 2시간동안 열처리하였다. $N_2O/SiH_4$ 유량비가 증가함에 따라 증착속도는 $9.4~2.9{\mu}m /h$까지 감소하였으며, RF power가 증가함에 따라 증착속도는 $4.7~6.9{\mu}m /h$까지 증가하였다. 두께 및 굴절률은 Prism Coupler를 이용하여 분석하였다. 화학적 성질 및 구조적 성질은 X-ray Photoelectron Spectroscopy(XPS)와 Fourier Transform-Infrared Spectroscopy(FT-IR)를 이용하여 분석하였으며, Scanning Electron Microscopy(SEM)를 이용하여 시편의 단면을 관찰하였다.

• 한국결정성장학회:학술대회논문집
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• 한국결정성장학회 1997년도 Proceedings of the 12th KACG Technical Meeting and the 4th Korea-Japan EMGS (Electronic Materials Growth Symposium)
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• pp.79-85
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• 1997

Fe$_2$O$_3$ thin films were prepared on $Al_2$O$_3$ substrate by PECVD(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition) process. The phase transformation of iron oxide film was determined as the substrate temperature and reduction-oxidation process. $\alpha$-Fe$_2$O$_3$ was stable in deposition temperature ranges of 80~15$0^{\circ}C$. Fe$_3$O$_4$ phase was obtained by the reduction process of $\alpha$-Fe$_2$O$_3$ phase in H$_2$ ambient. Fe$_3$O$_4$ phase was transformed into a ${\gamma}$-Fe$_2$O$_3$ thin film under controlled oxidation conditions at 280~30$0^{\circ}C$.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.461-461
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• 2010

For a low dielectric constant inter-metal dielectric application, the low-k SiCOH film with a dielectric constant of 2.8-3.2 has been deposited by plasma-enhanced chemical vapor deposition with decamethylcyclopentasiloxane, cyclohexane, and helium which is carrier gas. In this work, we investigated chemical deposition rate, dielectric constant, characterization of plasma polymer films according to temperature(25C-200C) of substrate and change of component concentration. We measured impedance by using V-I prove during process. From experimental result, deposition rate decrease with increasing temperature. Through real time impedance analysis of chamber, we find corelation between film thickness and impedance by assuming equivalent circuit.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.131.2-131.2
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• 2015

마이크로웨이브를 이용한 플라즈마는 효율적인 전자가열이 가능하며, 낮은 이온에너지를 가지는 고밀도 플라즈마를 생성시킬 수 있다는 장점이 있다. 최근 산화물 반도체 및 대화면 디스플레이 장치내 소자의 보호막 증착용으로 저온 PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 공정 및 장치의 필요성에 따라 마이크로웨이브를 이용한 PECVD 장치가 주목 받고 있다. 본 연구에서는 실리콘 나이트라이드 공정 장치 개발을 위한 2차원 시뮬레이션 모델을 완성하였다. Global modeling을 이용하여 확보한 Chemical reaction data에 대한 검증을 하였다. Maxwell's equation, continuity equation, electromagnetic wave equation 등을 이용하여 Microwave의 파워 및 압력에 따른 전자 밀도, 전자 온도등의 플라즈마 변수의 변화를 관찰하였다. 또한 Navier Stokes equation을 추가하여 챔버 내의 Gas flow의 흐름을 고려한 시뮬레이션을 진행하여 분석하였다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제7권3호
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• pp.118-122
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• 2006

Diamond-like carbon (DLC) films were prepared on silicon substrates by the RF PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) method using methane $(CH_4)$ and hydrogen $(H_2)$ gas. We examined the effects of the post annealing temperature on the tribological properties of the DLC films using friction force microscopy (FFM). The films were annealed at various temperatures ranging from 300 to $900^{\circ}C$ in steps of $200^{\circ}C$ using RTA equipment in nitrogen ambient. The thickness of the film was observed by scanning electron microscopy (SEM) and surface profile analysis. The surface morphology and surface energy of the films were examined using atomic force microscopy and contact angle measurement, respectively. The hardness of the DLC film was measured as a function of the post annealing temperature using a nano-indenter. The tribological characteristics were investigated by atomic force microscopy in FFM mode.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2007년도 추계학술발표대회 및
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• pp.68.1-68.1
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• 2007

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2005년도 International Meeting on Information Displayvol.II
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• pp.1320-1322
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• 2005

Microcrystalline silicon films were deposited on glass substrate by using plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) method. The crystalline volume fraction was estimated by means of Raman spectrometer with argon laser as light source. The high hydrogen dilution of silane gas was used for increase in content of crystal silicon phase.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2008년도 추계학술대회 초록집
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• pp.71-72
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• 2008

Ultralow-k 물질은 반도체 성능향상에 있어서 필요한 물질이다 [1]. 이를 위하여 본 실험은 톨루엔과 일반적인 SiO 박막을 제조하는 데 사용되어 지는 TEOS (tetraethyl orthosilicate)를 co-depo.하여 유무기 복합 박막을 PECVD (plasma enhanced chemical vapor deposition)법을 이용하여 증착하였다. 얻어진 박막은 IR과 nano-indentation과 capacitance의 측정을 통하여 측정되었다. 이를 통하여 co-depo.를 통한 유무기 복합 박막이 기존의 CVD법을 이용한 저유전 박막보다 우수한 기계적 특성을 가짐을 확인하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2007년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.19-19
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• 2007

Recently, we have developed p-i-n hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H) single junction (SJ) thin film solar cells with RF (13,56MHz) plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) systems, and also successfully fabricated the mini-modules (>300$cm^2$), using laser scribing technique to form an integrated series connection, The efficiency of a mini-module was 7.4% (Area=305$cm^2$, $I_{SC}$=0.25A, $V_{OC}$=14.74V, FF=62%).