• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권4호
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• pp.20-25
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• 2010

평판형 rib 도파로의 설계 및 공정기술을 바탕으로 632.8 nm에서 동작하는 집적 마흐젠더 간섭계 센서(Mach-Zehnder interferometric sensor)를 제작하였다. 단일모드와 높은 감도의 두 가지 조건을 고려하여 실리카 계열($SiO_2-SiO_xN_y-SiO_2$) rib 도파로를 설계하였고 박막증착, 사진제판, RIE (Reactive Ion Etching)와 같은 반도체 공정들을 이용해 그 기하학적 구조를 구현하였다. 제작된 rib 도파로의 광출력을 cut-back방법으로 분석한 결과, 약 4.82 dB/cm의 전파손실을 측정하였다. 동시에 크롬 식각방지 층 공정을 도입하여 마흐젠더 간섭계 칩 위에 감지영역(sensing zone)을 형상화할 때 발생하는 코어 층 손상을 방지하였다. 제작된 마흐젠더 간섭계 센서를 이용한 증류수/에탄올 혼합물 굴절률 측정실험을 통해 약 $\pi$/($4.04{\times}10^{-3}$)의 소자 감도(sensitivity)를 최종 확인하였다.

• 공업화학
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• 제19권2호
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• pp.236-241
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• 2008

자외선 조사에 따른 광촉매 $TiO_2$의 표면에서 발생하는 활성산소종의 기상확산을 이용하여 실리콘기판 위에 산화박막을 성장시켰다. 자외선의 세기, 기판의 온도와 반응기 내의 산소 압력을 공정변수로 한 결과, 일정두께의 실리콘 산화박막의 성장이 자외선의 세기가 증가할수록 빨랐으며, 자외선램프의 세기를 60 W BLB 램프에서 1 kW 고압수은 랩프로 변경할 경우 성장속도가 8배 정도 빨라졌다. 반응기 내의 압력이 증가할수록 실리콘 산화박막의 성장속도는 느렸다. 대부분 산화박막의 성장은 $20{\AA}$에서 포화되었으며, 자외선의 세기가 증가할수록 포화상태까지 도달시간이 빨라졌다. 성장된 산화박막을 열처리를 통하여 전형적인 열산화막의 물성에 도달할 수 있었다. 광활성 산소종의 기상확산은 실리콘 산화박막의 저온 형성에 대한 광촉매 활용이라는 새로운 산화공정 방법으로 사용이 가능함을 확인할 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권11호
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• pp.1037-1041
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• 2001

저온(32$0^{\circ}C$)에서 SiH$_4$와 $N_2$O 가스의 혼합을 통해 플라즈마화학기상증착(PECVD)법을 이용하여 실리카 광도파로의 클래딩막으로 사용되는 SiO$_2$후막을 제조하였다. 증착변수가 SiO$_2$후막의 특성에 미치는 영향을 살펴보기 위해 $N_2$O/SiH$_4$flow ratio와 RF power에 변화를 주었다. $N_2$O/SiH$_4$ flow ratio가 감소함에 따라 증착속도는 2.9 $mu extrm{m}$/h), 굴절률은 thermal oxide의 굴절률(n=1.46)에 근접하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.114-114
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• 2008

반도체 device의 성능을 향상시키기 위하여 패턴은 더욱 더 고 집적화 되고 배선 또한 다층배선 구조를 가지게 되었으며 요구되는 선폭 또한 더욱 미세화 되어 CMP 공정이 도입되게 되었다. 이러한 CMP 공정에 사용되는 소모품으로는 크게 세 가지의 중요한 부분으로 나눌 수 있다. 그것은 slurry와 pad, conditioner이다. 그중에 pad conditioning 공정은 CMP 공정시 pad의 마모에 따라 감소하는 removal rate(RR)값을 회복시키기 위한 공정으로 마모된 pad의 표면을 활성화 시켜주는 중요한 공정이다. 하지만 pad conditioning 공정을 장시간 진행하게 되면 conditioner 표면에 오염물이 발생하게 되며, 오염물로 인하여 wafer표면에 scratch 및 defect을 발생시키는 원인이 될 수 있다. 이러한 문제점을 보완하기 위하여 conditioner의 표면을 변화시켜 공정중의 오염이 발생하지 않도록 하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 oxide CMP 실험을 통하여 conditioner표면에 오염물이 발생함을 확인하였으며 energy dispersive spectroscopy(EDS) 분석을 통하여 주오염물의 성분이 oxide slurry중 silica임을 확인하였다. Conditioner의 표면을 소수성으로 만들기 위하여 self assembled monolayer(SAM) 방법을 이용하여 표면에 코팅을 하였으며, 소수성 박막이 코팅된 conditioner와 코팅되지 않은 conditioner의 비교 실험을 통하여 오염 정도를 비교하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.166-166
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• 2007

ZnO는 육방정계(wurtzite) 결정구조를 지니며 상온에서 3.37eV의 wide band gap을 갖는다. ZnO의 엑시톤 결합 에너지는 GaN에 비해 2.5배 높은 60meV로서 고효율의 광소자 적용 가능성이 높다. 또한 고품위의 박막합성이 가능하다. 이러한 특성 때문에 display소자의 투명전극, 광전소자, 바리스터, 압전소자, 가스센서 등에 폭 넓게 응용되고 있다. ZnO박막의 제조는 스퍼터링, CVD, 진공증착법, 열분해법 등이 있다. 본 논문에서는 RF 마그네트론 스퍼터에 의해 제작된 ZnO 박막에 CMP공정을 수행하여 연마율과 비균일도 특성 및 광투과 특성을 연구하였다. ZnO박막은 $2{\times}2Cm$의 Corning glass위에 증착되었다. 로터리 펌프와 유확산 펌프를 이용하여 초기진공을 $2{\times}10^{-6}$ Torr까지 도달시킨 후 Ar과 $O_2$를 주입하였다. 증착은 상온에서 이루어졌으며 공정압력은 $6{\times}10^{-2}$Torr이였다. 초기의 불안정한 상태의 풀라즈마를 안정시키기 위해 셔터를 이용하여 pre-sputtering을 하였다. CMP 공정조건은 플레이튼 속도, 슬러리 유속, 압력은 칵각 60rpm, 90ml/min, $300g/cm^2$으로 일정하게 유지하였으며 헤드속도는 20rpm에서 100rpm까지 증가시키면서 연마특성을 조사하였다. 실리카슬러리의 적합성을 알아보기 위해 DIW와 병행하여 CMP공정을 수행하고 비교 분석하였다. CMP공정 결과 광투과도는 굉탄화된 표면의 확보로 인해 향상된 특성을 보였다. 실리카 슬러리를 사용하여 CMP를 할 경우는 헤드속도는 저속으로 하여야 양호한 연마특성을 얻을 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.109-109
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• 2010

$Er^{3+}$ ion shows a stable and efficient luminescence at 1.54mm due to its $^4I_{13/2}\;{\rightarrow}\;^4I_{15/2}$ intra-4f transition. As this corresponds to the low-loss window of silica-based optical fibers, Er-based light sources have become a mainstay of the long-distance telecom. In most telecom applications, $Er^{3+}$ ions are excited via resonant optical pumping. However, if nanocluster-Si (nc-Si) are co-doped with $Er^{3+}$, $Er^{3+}$ can be excited via energy transfer from excited electrical carriers in the nc-Si as well. This combines the broad, strong absorption band of nc-Si with narrow, stable emission spectra of $Er^{3+}$ to allow top-pumping with off-resonant, low-cost broadband light sources as well as electrical pumping. A widely used method to achieve nc-Si sensitization of $Er^{3+}$ is high-temperature annealing of Er-doped, non-stoichiometric amorphous thin film with excess Si (e.g.,silicon-rich silicon oxide(SRSO)) to precipitate nc-Si and optically activate $Er^{3+}$ at the same time. Unfortunately, such precipitation and growth of nc-Si into Er-doped oxide matrix can lead to $Er^{3+}$ clustering away from nc-Si at anneal temperatures much lower than ${\sim}1000^{\circ}C$ that is necessary for full optical activation of $Er^{3+}$ in $SiO_2$. Recently, silicon-rich silicon nitride (SRSN) was reported to be a promising alternative to SRSO that can overcome this problem of Er clustering. But as nc-Si formation and optical activation $Er^{3+}$ remain linked in Er-doped SRSN, it is not clear which mechanism is responsible for the observed improvement. In this paper, we report on investigating the effect of separating the nc-Si formation and $Er^{3+}$ activation by using hetero-multilayers that consist of nm-thin SRSO or SRSN sensitizing layers with Er-doped $SiO_2$ or $Si_3N_4$ luminescing layers.

• 한국표면공학회지
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• 제56권4호
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• pp.233-242
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• 2023

In recent years, energy-management studies in buildings have proven useful for energy savings. Typically, during heating and cooling, the energy from a given building is lost through its windows. Generally, to block the entry of ultraviolet (UV) and infrared (IR) rays, thin films of deposited metals or metal oxides are used, and the blocking of UV and IR rays by these thin films depends on the materials deposited on them. Therefore, by controlling the thicknesses and densities of the thin films, improving the transmittance of visible light and the blocking of heat rays such as UV and IR may be possible. Such improvements can be realized not only by changing the two-dimensional thin films but also by altering the zero-dimensional (0-D) nanostructures deposited on the films. In this study, 0-D nanoparticles were synthesized using a sol -gel procedure. The synthesized nanoparticles were deposited as deep coatings on polymer and glass substrates. Through spectral analysis in the UV-visible (vis) region, thin-film layers of deposited zinc oxide nanoparticles blocked >95 % of UV rays. For high transmittance in the visible-light region and low transmittance in the IR and UV regions, hybrid multiple layers of silica nanoparticles, zinc oxide particles, and fluorine-doped tin oxide nanoparticles were formed on glass and polymer substrates. Spectrophotometry in the UV-vis-near-IR regions revealed that the substrates prevented heat loss well. The glass and polymer substrates achieved transmittance values of 80 % in the visible-light region, 50 % to 60 % in the IR region, and 90 % in the UV region.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.1-6
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• 2017

태양전지의 셀을 보호하기 위한 커버 글라스에는 반사방지 코팅 및 셀프클리닝과 같은 기능성 코팅이 적용되어왔다. 일반적으로 메조포러스 실리카를 이용한 반사방지 코팅은 빛의 투과를 증가시키며, $TiO_2$ 광촉매 필름은 셀프클리닝 코팅에 적용되어왔다. 본 연구에서는 $SiO_2/TiO_2$ 박막 코팅에 의한 투명 발수 반사방지 및 셀프클리닝 코팅을 sol-gel 공정과 dip-coating 공정으로 글라스 기판 위에 제조하였다. 기능성 코팅의 표면형상은 전계방출 주사전자현미경과 원자힘 현미경으로 분석하였고, 광학적 특성은 UV-visible 분광광도계로 분석하였다. 필름의 발수특성은 접촉각 측정으로 확인하였다. 그 결과 $TiO_2$ 필름은 기판인 슬라이드 글라스와 비슷한 수준의 높은 광 투과율을 나타내었다. 일반적으로 $TiO_2$ 나노입자는 필름에서 반사를 증가시키며, 결과적으로 투과율의 저하를 가져온다. 하지만 본 연구의 $SiO_2/TiO_2$ 박막으로 이루어진 기능성 코팅은 $110^{\circ}$의 접촉각을 나타내었으며, 파장 550 nm에서 기판인 슬라이드 글라스의 투과율보다 2.0% 증가한 93.5%의 광 투과율 특성을 나타내었다.

• 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.

• 공업화학
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• 제8권6호
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• pp.939-944
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• 1997

금속 지지체 표면에 연속적인 결정화방법으로 제올라이트-X의 피막을 형성시켜 필름을 제조하였다. 금속 표면에서의 제올라이트 결정의 성장은 금속 성분에 따라 많은 차이가 있으며 본 연구에서 사용한 stainless steel 316은 표면을 산처리하여 표면의 크롬층을 파괴하여야 제올라이트 핵 형성이 용이 하였다. 연속적인 결정화 방법에 의해 제올라이트 결정 성장을 관찰하기 위해 12시간을 주기로 제올라이트-X 조성물($6.36Na_2O-Al_2O_3-5.3SiO_2-190.8H_2O$)을 계속 공급하였다. 그리고 금속 표면과 제올라이트 핵의 생성 사이의 상호 관계와 메카니즘에 대해 조사 하였다. 그 결과 겔 조성물중 $SiO_2/Al_2O_3$의 비가 높을수록 금속 표면에 제올라이트 핵 형성이 용이하였으며, 금속 표면에 부착된 제올라이트 입자는 선형 성장을 계속하고 성장된 입자간에 축합반응에 의해 서로 연결되어 하나의 결정 형태로 된다는 것을 알 수 있었다. 필름 형태로 합성된 시료를 XRD 및 SEM으로 분석한 결과 제올라이트-X임을 확인하였다.