• 한국표면공학회지
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• 제46권4호
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• pp.145-152
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• 2013

The growth behavior of nanocrystalline diamond (NCD) film has been studied for three different substrates, i.e. bare Si wafer, 1 ${\mu}m$ thick W and Ti films deposited on Si wafer by DC sputter. The surface roughness values of the substrates measured by AFM were Si < W < Ti. After ultrasonic seeding treatment using nanometer sized diamond powder, surface roughness remained as Si < W < Ti. The contact angles of the substrates were Si ($56^{\circ}$) > W ($31^{\circ}$) > Ti ($0^{\circ}$). During deposition in the microwave plasma CVD system, NCD particles were formed and evolved to film. For the first 0.5h, the values of NCD particle density were measured as Si < W < Ti. Since the energy barrier for heterogeneous nucleation is proportional to the contact angle of the substrate, the initial nucleus or particle densities are believed to be Si < W < Ti. Meanwhile, the NCD growth rate up to 2 h was W > Si > Ti. In the case of W substrate, NCD particles were coalesced and evolved to the film in the short time of 0.5 h, which could be attributed to the fact that the diffusion of carbon species on W substrate was fast. The slower diffusion of carbon on Si substrate is believed to be the reason for slower film growth than on W substrate. The surface of Ti substrate was observed as a vertically aligned needle shape. The NCD particle formed on the top of a Ti needle should be coalesced with the particle on the nearby needle by carbon diffusion. In this case, the diffusion length is longer than that of Si or W substrate which shows a relatively flat surface. This results in a slow growth rate of NCD on Ti substrate. As deposition time is prolonged, NCD particles grow with carbon species attached from the plasma and coalesce with nearby particles, leaving many voids in NCD/Ti interface. The low adhesion of NCD films on Ti substrate is related to the void structure of NCD/Ti interface.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권8호
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• pp.17-27
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• 2000

열선 CVD(Hot Wire CVD)를 이용해 유리기판에 미세결정 실리콘(${\mu}c$ -Si:H) 박막을 증착시키고, 증착 조건에 따른 막의 특성변화를 관찰하였다. 열선 CVD법에 의한 ${\mu}c$ -Si:H막의 증착률은 조건변화에 따라 0.2nm/sec에서 3.5nm/sec사이의 값을 가졌으며, 기존의 PECVD법에 비해 10배 이상 높은 값이었다. Raman 특성으로부터 ${\mu}c$ -Si:H막은 비정질과 결정질의 두상이 혼합된 상태임을 알 수 있었으며, 평균 결정 립의 크기는 6-10nm, 결정체적분율은 37~63%범위였다. 막의 전도대와 Fermi 준위의 차를 나타내는 전도 활성화에너지(conductivity activation energy)는 30mTorr에서 0.22eV로 나타났으며, 압력에 따라 증가하여 300mTorr에서는 0.68eV의 값을 가졌다. 막의 활성화 에너지 증가는 높은 압력에서 증착된 막의 특성이 진성(intrisic)에 가까움을 의미하며, 이는 압력증가에 따른 암 전도도의 감소특성으로부터 확인할 수 있었다. 또한 이차이온질량분석으로부터 열선온도 1800$^{\circ}C$에서 증착시킨 막의 텅스텐 함유량은 $6{\times}10^{16}atoms/cm^3$임을 알 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제19권1호
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• pp.61-66
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• 2012

반도체 산업에서 회로의 고집적화와 다층구조를 형성하기 위해 화학적-기계적 연마(CMP: Chemical-Mechanical Planarization) 공정이 도입되었으며 반도체 패턴의 미세화와 다층화에 따라 화학적-기계적 연마 공정의 중요성은 더욱 강조되고 있다. 화학적-기계적 연마공정이란 화학적 반응과 기계적 힘을 동시에 이용하여 표면을 평탄화하는 공정으로, 화학적-기계적 연마 공정은 압력, 속도 등의 공정조건과, 화학적 반응을 유도하는 슬러리(Slurry), 기계적 힘을 위한 패드 등에 의해 복합적으로 영향을 받는다. 패드 컨디셔닝이란 컨디셔너가 화학적-기계적 연마 공정 중에 지속적으로 패드 표면을 연마하여 패드의 손상된 부분을 제거하고 새로운 표면을 노출시켜 패드의 상태를 일정하게 유지시키는 것을 말한다. 한편, 금속박막의 화학적-기계적 연마 공정에 사용되는 슬러리는 금속박막과 산화반응을 하기 위하여 산화제를 포함하는데, 산화제는 금속 컨디셔너 표면을 산화시켜 부식을 야기한다. 컨디셔너의 표면부식은 반도체 수율에 직접적인 영향을 줄 수 있는 스크래치(Scratch) 등을 발생시킬 뿐만 아니라, 컨디셔너의 수명도 저하시키게 되므로 이를 방지하기 위한 노력이 매우 중요하다. 본 연구에서는 컨디셔너 표면에 슬러리와 컨디셔너 표면 간에 일어나는 표면부식을 방지하기 위하여 유기박막을 표면에 증착하여 부식을 방지하고자 하였다. 컨디셔너 제작에 사용되는 금속인 니켈과 니켈 합금을 기판으로 하고, 증착된 유기박막으로는 자기조립단분자막(SAM: Self-Assembled Monolayer)과 불화탄소(FC: FluoroCarbon) 박막을 증착하였다. 자기조립단분자막은 2가지 전구체(Perfluoroctyltrichloro silane(FOTS), Dodecanethiol(DT))를 사용하여 기상 자기조립 단분자막 증착(Vapor SAM) 방법으로 증착하였고, 불화탄소막은 10 nm, 50 nm, 100 nm 두께로 PE-CVD(Plasma Enhanced-Chemical Vapor Deposition, SRN-504, Sorona, Korea) 방법으로 증착하여 표면의 부식특성을 평가하였다. 표면 부식 특성은 동전위분극법(Potentiodynamic Polarization)과 전기화학적 임피던스 측정법(Electrochemical Impedance Spectroscopy(EIS)) 등의 전기화학 분석법을 사용하여 평가되었다. 또한 측정된 임피던스 데이터를 전기적 등가회로(Electrical Equivalent Circuit) 모델에 적용하여 부식 방지 효율을 계산하였다. 동전위분극법과 EIS의 결과 분석으로부터 유기박막이 증착된 표면의 부식전류밀도가 감소하고, 임피던스가 증가하는 것을 확인하였다.

• 자원환경지질
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• 제9권1호
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• pp.27-43
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• 1976

The flourite in Hwacheon, Hwanggangri and Keumsan district are major fluorite producing areas in Korea. The fluorite deposits of Hwacheon district are wholly fissure filling hydrothermal veins embedded in Precambrian gneiss and schists and Jurassic granites. Also some fluorite deposits are emplaced in felsite whose age is unknown. Emplacement of most fluorite veins of the district are controlled by EW fracture system. Fluorites are generally accompanied to chalcedonic quartz and also kaolinite, montmorillonite, dickite and calcite in parts. Vertical and lateral mineral zonings are not distinct. The fluorite deposits in the Hwanggangri district are wholly embedded in limestone and other calcareous sediments of Paleozoic Yeongweol Group. Most of the fluorite deposits belong to one of two categories which are steeply. dipping veins and gently dipping replacement deposits adjacent to Late Cretaceous(83-90mys) granite bodies. The strikes of fluorite veins of Hwanggangri district mostly occupy the fractures of $N30^{\circ}-40^{\circ}E$ and $N30^{\circ}-40^{\circ}W$ system. Fluorites are accompanied to calcite, milky quartz, chalcedonic quartz, and also montmorillonite, kaolinite in parts. But in some deposits, scheelite, various sulfide minerals and barite are accompanied. Emplacement of fluorite deposits are largely controlled by lithology and structures of this district. In some deposits fluorite veins gradate to scheelite veins and also telescoping of the mineral zones are found in this district. In the Keumsan district, fissure-filled fluorite veins and replacement deposits are mostly emplaced in limestone of Paleozoic Yeongweol Group, late Cretaceous quartz-porphyry, granite and sandstone. Some deposits are emplaced in Precambrian metasediments. Mineralogy and other characteristics of the deposits in this district is similar to those of Hwanggangri district. Fluid inclusion studies reveal the difference of salinities, $CO_2$ contents of ore fluid and temperatures during fluorite mineral deposition in the these districts. In Hwacheon district, ore-fluids were comparatively dilute brine and low $CO_2$ content. Filling temperatures ranges $104^{\circ}C$ to $170^{\circ}C$. In the Chuncheonshinpo mine, most deeply exploited one in this district, salinitles range 0.5-2. 2wt. % NaCl and filling temperatures range from $116^{\circ}C$ to $143^{\circ}C$. In the Hwanggangri district, ore fluids were complex and filling temperature ranges very widly. In the contact metasomatic fluorite deposits, ore fluid were NaCl rich brines with moderate $CO_2$ content and filling temperatures range from $285^{\circ}C$ to above $360^{\circ}C$. Fluids inclusions in tungsten and sulfide minerals bearing fluorite veins show high $CO_2$ content up to 31wt. %. Filling temperature ranges from $101^{\circ}C$ to $310^{\circ}C$. Fluids inclusions In mainly fluorite bearing veins were more dilute brine and low $CO_2$ contents. Filling temperatures range from $95^{\circ}C$ to $312^{\circ}C$. Filling temperature of fluid inclusions of Keumsan district are between $95^{\circ}C$ and $237^{\circ}C$. Data gathered from geologic, mineralogic and fluid inclusion studies reveal that fluorite mineralization in H wacheon district proceeded at low temperature with dilute brine and low $CO_2$ content. In Hwangganri district, fluorite mineralization proceeded by several pulse of chemically distinct ore fluids and formed the mineralogically different type of deposits around cooling granite pluton which emplaced comparatively shallow depth.

• 센서학회지
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• 제29권1호
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• pp.14-18
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• 2020

This study investigates the nitrogen dioxide (NO₂) sensing characteristics of an Si MOSFET gas sensor with a tungsten trioxide (WO₃) sensing layer deposited using the sputtering method. The Si MOSFET gas sensor consists of a horizontal floating gate (FG) interdigitated with a control gate (CG). The WO₃ sensing layer is deposited on the interdigitated CG-FG of a field effect transistor(FET)-type gas sensor platform. The sensing layer is deposited with different thicknesses of the film ranging from 100 nm to 1 ㎛ by changing the deposition times during the sputtering process. The sensing characteristics of the fabricated gas sensor are measured at different NO₂ concentrations and operating temperatures. The response of the gas sensor increases as the NO₂ concentration and operating temperature increase. However, the gas sensor has an optimal performance at 180℃ considering both response and recovery speed. The response of the gas sensor increases significantly from 24% to 138% as the thickness of the sensing layer increases from 100 nm to 1 ㎛. The sputtered WO₃ film consists of a dense part and a porous part. As reported in previous work, the area of the porous part of the film increases as the thickness of the film increases. This increased porous part promotes the reaction of the sensing layer with the NO₂ gas. Consequently, the response of the gas sensor increases as the thickness of the sputtered WO₃ film increases.

• 자원환경지질
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• 제26권1호
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• pp.41-54
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• 1993

경상분지 남동부에 위치한 울산광산은 석회암을 교대한 전형적인 calcareous skarn강상으로 Fe W광화작용 이외에도 Cu, Pb, Zn, As, Bi, Ni, Co, Cr, Ag, Sn, In, Te, Sb 등이 수반되는 다금속광화작용의 특성을 보여주고 있다. 본 광상은 직립에 가까운 파이프상 광체로 산출되며, 자철석과 함께 북측의 혼펠스와의 경계부근에 회중석이 부분적으로 광염되어 있다. 본 광상의 스카른대는 석회암 및 혼펠스를 교대한 괴상 스카른과 양자를 각기 절단하는 맥상스카른으로 구분된다. 괴상스카른은 석회암 기원의 스카른이 주체를 이루며, 이러한 스카른대는 규회석 스카른, 석류석 스카른, 단사휘석-석류석 스카른, 단사휘석 스카른으로 분류되며, 부분적으로 스카른대 주변부를 따라 거정질 방해석대가 존재하고 있다. 스카른 진화과정은 초기스카른 및 후기스카른의 두 시기로 분류되며, 초기스카른은 prograde한 스카른 생성시기로 초기에는 규회석, Mg-rich 단사휘석, Al-rich garnet가 주로 정출되며 광석광물은 거의 불모한 시기이나, 초기스카른의 말기로 진행됨에 따라 자철석과 회중석이 정출된다. 그리고, 후기스카른의 전반기까지는 Fe-rich 단사휘석, Fe-rich garnet와 함께 자철석 회중석이 연속적으로 정출되었으나, 후기스카른의 중기부터는 Ni, Co, As, Cu, Zn, Fe, Bi 등의 황화광물이 정출되는 다금속광화 작용의 특정을 보인다. 또한, 최후기 열수작용시기에는 섬아연석과 방연석 등의 Base-metal 황화광물이 주로 정출되는 연 아연 광화작용의 양상을 나타낸다. 이러한 각 광화시기별 스카른 광물과 광석광물의 변화양상은 고온의 열수용액이 천부로 유출되는 과정에서 광화용액의 온도가 급격히 떨어진 결과 (telescope)에 기인된 것으로 사료된다.

• 한국재료학회지
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• 제11권3호
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• pp.178-184
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• 2001

rf-마그네트론 스퍼터링 방법을 이용하여 높은 광투과성을 지니며 c-축 배향된 KLN 박막을 제작하였다. 하소 및 소결 과정을 거쳐서 균일하고 안정한 상태의 KLN 타겟을 제조하였다. KLN 타겟은 화학량론적인 조성 및 K가 30%, 60%, 그리고 Li가 각각 15%, 30% 과량된 조성을 사용하였으며 K와 Li의 휘발을 방지하기 위하여 낮은 온도에서 소결시켰다. 제조된 타겟을 사용하여 rf-magnetron sputtering 방법으로 박막을 제조하였으며, 이때 K가 60% Li가 30% 과량된 타겟으로 제조할 때 단일상의 KLN 박막을 얻을 수 있었다. KLN 박막은 코닝 1737 기판 위에서 우수한 결정성과 높은 c-축 배향성을 나타내었으며, 이때 박막의 성장조건은 고주파 전력 100 W, 공정 압력 150 mTorr, 기판 온도 58$0^{\circ}C$였다. 가시광 영역에서 박막의 투과율은 약 90% 이고, 흡수는 333 nm에서 발생하였으며 632.8 nm에서 박막의 굴절율은 1.93이었다.

• 한국진공학회지
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• 제14권4호
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• pp.252-257
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• 2005

고휘도 마이크로빔 X-선원에 사용할 고휘도 전자빔원을 탄소나노튜브를 이용하여 설계, 제작하였다. 전자빔원은 탄소나노튜브 팁을 이용한 음극, 전자빔 인출용 그리드, 전자빔 가속용 양극으로 이루어진 삼극관 형태의 구조를 가진다. 설계된 휘도 값을 얻기 위하여 X-선 발생부에서의 전자빔 직경이 5 $\mu$m 이하, 빔전류가 약 30 $\mu$A 이상이 요구된다 이러한 요구조건을 만족시키기 위하여, EGUN Code를 이용하여 전자빔의 궤적 및 공간분포 등을 계산함으로써, 탄소나노튜브 팁 및 전자빔원의 구조 등을 최적화 하였다. 제작된 탄소나노튜브 팁은 직경 200 $\mu$m 의 텅스텐 와이어를 전기화학적으로 에칭하여 그 끝을 뽀족하게 만든 뒤 텅스텐의 끝 부분에 탄소나 노튜브를 화학기상법으로 증착하여 제작하였다. 제작된 탄소나노튜브를 이용하여 전자빔 인출실험을 수행하였다. 개발 중인 탄소나노튜브 팁을 이용한 고휘도 전자빔원의 설계 특성 및 기초 실험결과를 보고한다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제9권4호
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• pp.282-291
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• 2018

The pristine fluorine-doped $SnO_2$ (abbreviated as FTO) inverse opal (IO) was developed using a 410 nm polystyrene bead template. The nanolayered copper tungsten oxide ($CuWO_4$) was decorated on the FTO IO film using a facile electrochemical deposition, subsequently followed by annealing at $500^{\circ}C$ for 90 min. The morphologies, crystalline structure, optical properties and photoelectrochemical characteristics of the FTO and $CuWO_4$-decorated FTO (briefly denoted as $FTO/CuWO_4$) IO film were investigated by field emission scanning electron microscopy, X-ray diffraction, UV-vis spectroscopy and electrochemical impedance spectroscopy, showing FTO IO in the hexagonally closed-pack arrangement with a pore diameter and wall thickness of about 300 nm and 20 nm, respectively. Above this film, the $CuWO_4$ was electrodeposited by controlling the cycling number in cyclic voltammetry, suggesting that the $CuWO_4$ formed during 4 cycles (abbreviated as $CuWO_4$(4 cycles)) on FTO IO film exhibited partial distribution of $CuWO_4$ nanoparticles. Additional distribution of $CuWO_4$ nanoparticles was observed in the case of $FTO/CuWO_4$(8 cycles) IO film. The $CuWO_4$ layer exhibits triclinic structure with an indirect band gap of approximately 2.5 eV and shows the enhanced visible light absorption. The photoelectrochemical (PEC) behavior was evaluated in the 0.5 M $Na_2SO_4$ solution under solar illumination, suggesting that the $FTO/CuWO_4$(4 cycles) IO films exhibit a photocurrent density ($J_{sc}$) of $0.42mA/cm^2$ at 1.23 V vs. reversible hydrogen electrode (RHE, denoted as $V_{RHE}$), while the FTO IO and $FTO/CuWO_4$(8 cycles) IO films exhibited a $J_{sc}$ of 0.14 and $0.24mA/cm^2$ at $1.23V_{RHE}$, respectively. This difference can be explained by the increased visible light absorption by the $CuWO_4$ layer and the favorable charge separation/transfer event in the cascading band alignment between FTO and $CuWO_4$ layer, enhancing the overall PEC performance.

• 자원환경지질
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• 제8권3호
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• pp.147-164
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• 1975

소백산(小白山) 변성대내(變成帶內)의 옥방(玉房), 선산(善山), 지례(知禮) 및 단성(丹城)일대에 분포하는 각섬석질암(角閃石質岩) 중 옥방지역(玉房地域)의 것은 주변 변성암류(變成岩類)에 상합적(相合的)이며 엽이(葉理)가 잘 발달되어 있고 그외 지역의 것은 심한 화강암화작용(花岡岩化作用)의 영향을 받아 편마암(片磨岩)및 화강암질암내(岡岩質岩內)에 lense 상(狀)의 잔류체(殘留體)로 산출(産出)된다. 본 연구에서는 주로 소백산(小白山) 변성대내(變成帶內)의 각섬석질암(角閃石質岩)옥방중석광상((玉房重石鑛床) 포함)과 그의 경계부에 위치한 옥천지향사대내(沃川地向斜帶內)의 상동광상(上東鑛床)의 염기성변성암(鹽基性變成岩)의 시료를 대상으로 습식(濕式) 및 방출분광분석(方出分光分析)을 수행하여, 24개 주성분(主成分) 및 희유원소(稀有元素)의 정성(定性) 정량적(定量的)인 값을 variation trend와 discriminant function analysis 를 통하여 비교검토함으로써 이들의 성인(成因)을 밝혀보려 하였다. 주성분원소(主成分元素)의 Niggli value를 사용한 각종 도면에서는 화강암화작용(花岡岩化作用)으로 인한 alkali, alumina, 및 silica 등의 증가로 인하여 충분한 data를 얻지못했으나, 연구(硏究) 대상 시료(試料)의 희유원소(稀有元素)들은 alkli, alumina, silica의 증감(增減)에 영향을 받지않아 (도면 12, 13) 성인규명(成因規明)에 만족한 결과를 얻을 수 있었다. 옥방(玉房), 선산(善山), 지례(知禮) 및 단성지역(丹城地域)의 각섬석질암(角閃石質岩)은 각 도표에서 높은 비율의 Cr, Ni, Co, Ti, Sr 및 V의 값을 가지며 염기성(鹽基性) 화성암(火成岩)의 variation trend를 잘 보여주고, 상동지역(上東地域)의 염기성변성암(鹽基性變成岩)은 낮은 Cr, Ni, Co, Ti, Sr 및 V의 값과 낮은 Niggli mg 값을 가져서 화성(火成), 퇴적(堆積)의 두 특징을 동시에 나타내고 있으나 화성기원의 특징을 더욱 강조하여 준다. 한편 Discriminant function test ($X_1$, $X_2$, $X_3$)에서도 옥방(玉房), 선산(善山), 지체(知體), 단성(丹城)지역의 각섬석질암(角閃石質岩)은 한 개의 시료(試料)를 제외하고는 모두 $X_1$, $X_2$, $X_3$ 중 둘이상이 positive값을 가져 화성기원(火成起源)을 지시해주며 상동광상(上東鑛床)의 것은 하나의 시료는 둘이상의 positive 값 ($X_1$=7.08, $X_2$=0.43, $X_3$=-4.42) 을 나타내고 두 개의 시료는 둘 이상의 negative 값($X_1$=7.66, -8.60, $X_2$=-0.78, -2.13, $X_3$=4.62, -1.00) 을 나타낸다. 또한 기원암(起源岩)의 규명에서 본 연구의 대상이 된 모든 염기성(鹽基性) 변성암(變成岩)이 분출암(憤出岩)및 퇴적암(堆積岩)의 특징인 높은 oxidation ratio (2 $Fe_2O_3{\times}100/2$ $Fe_2O_3+FeO$, in mols)를 가지는 것으로 보아 주성분(主成分) 및 희유원소(稀有元素) 연구(硏究)결과와 비교하여 보면 분출암(憤出岩)에서 유래된 것으로 결론 될 수 있으나 소백산변성암(小白山變成帶)의 경우는 oxidation ratio의 증가가 심한 화강암화작용(花岡岩化作用)의 영향 일수도 있으며 야외산출상태와 현미경기재에서도 분출암(憤出岩)의 잔류증거를 찾지못하였다. 결론적으로 소백산변성대내의 옥방(玉房), 선산(善山), 지체(知體), 단성(丹城)일대의 각섬석질암(角閃石質岩)은 염기성(鹽基性) 관입암(慣入岩)으로부터 유래된 것으로 사료되고, 옥천지향사대내(沃川地向斜帶內)의 상동광상(上東鑛床)일대의 염기성변성암(鹽基性變成岩)은 Kamp (1968)와 Orville (1969)가 취급한 연구 결과에서와 같이 탄산염퇴적물(炭酸鹽堆積物)의 퇴적환경에서 침천한 염기성(鹽基性) tuff로부터 유래된 가능성이 많다.