• 한국재료학회지
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• 제18권4호
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• pp.204-210
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• 2008

$1.5\;{\mu}m$-thick copper films deposited on silicon wafers were successfully bonded at $415^{\circ}C$/25 kN for 40 minutes in a thermo-compression bonding method that did not involve a pre-cleaning or pre-annealing process. The original copper bonding interface disappeared and showed a homogeneous microstructure with few voids at the original bonding interface. Quantitative interfacial adhesion energies were greater than $10.4\;J/m^2$ as measured via a four-point bending test. Post-bonding annealing at a temperature that was less than $300^{\circ}C$ had only a slight effect on the bonding energy, whereas an oxygen environment significantly deteriorated the bonding energy over $400^{\circ}C$. This was most likely due to the fast growth of brittle interfacial oxides. Therefore, the annealing environment and temperature conditions greatly affect the interfacial bonding energy and reliability in Cu-Cu bonded wafer stacks.

• 폴리머
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• 제31권3호
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• pp.201-205
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• 2007

폴리락타이드, 폴리글리콜라이드, 및 글리콜라이드-락타이드 공중합체(PLGA)와 같은 생분해성 고분자들은 쉬운 약물방출량 조절과 부산물독성이 없이 지지체의 완벽한 분해과 좋은 생체적합성을 갖고 있다. 그러나 PLGA는 in vitro 실험에서의 괴상침식, 과도한 초기방출 후의 방출량이 감소하는 단점을 갖고 있다. 본 연구에서 PLGA 재결정 분말은 진공건조법을 이용하여 제조하였으며 1,3-bis(2-chloroethyl)-1-nitro-sourea(BCNU, carmustine)가 함유된 PLGA 웨이퍼의 방출거동을 알아보았으며 동시에 수용성 첨가제를 넣어 약물의 방출거동을 알아보고자 하였다. 진공건조법으로 재결정한 PLGA 웨이퍼가 일반방법으로 제조한 PLGA 웨이퍼보다 수분흡수율 감소와 웨이퍼 자체 초기의 분해 속도 감소로 인하여 초기 방출량이 감소하고 지속적 방출거동을 가지는 것을 확인하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.47.2-47.2
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• 2010

텍스쳐링은 태양전지 표면에 어떠한 "요철"을 만들거나 거칠게 만들어 빛이 반사되는 면을 최대한 늘리는 구조를 만드는 공정으로 anti-reflection coating과 같이 태양전지에 입사되는 빛의 반사를 최소화 시키는데 그 목적이 있다. 단결정 실리콘 웨이퍼의 경우 표면에 피라미드 구조를 형성하는 것이 텍스쳐링 공정인데, 수산화칼륨과 이소프로필 알콜의 혼합용액으로 인해 식각되는 웨이퍼 표면이 작은 "pellet"으로 시작하여 그 크기와 수가 점점 증가하여 피라미드의 형태를 갖춰가는 방법으로 진행된다. 이와 같은 텍스쳐링 공정의 성패를 좌우하는 가장 큰 이슈는 "식각률"이다. 이 식각률에 영향을 주는 인자는 그 종류가 많으나 온도, 시간, KOH 농도(비율) 세 가지로 압축할 수 있다. 또 다른 요소인 Bath 내 chemical flow 및 Bubbling은 정량화하기 어렵고, 이용 장비가 변경되면 공정 조건 또한 변경되기 때문이다. 본 논문에서는 단결정 실리콘 웨이퍼에 적용하는 최적의 텍스쳐링 조건을 수립하기 위해 주요 공정변수를 온도, 시간, KOH 농도로 정하고, 다구치 방법을 사용하여 주요공정변수의 범위를 정하였으며, 보다 완벽한 강건설계를 위하여 3인자 3수준의 망소특성으로 설계하였다. 그 결과 반사율과 식각률의 경향성을 파악하여 주요 변수들 간 최적의 조건을 찾을 수 있었다.

• 열처리공학회지
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• 제22권5호
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• pp.267-274
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• 2009

Titanium Chromium Nitrided (TiCrN) coatings were deposited on stainless steel 316 L and Si (100) wafer by inductively coupled plasma assisted D.C. magnetron sputtering at the various sputtering power on Cr target and $N_2/Ar$ gas ratio. Increasing the sputtering power of Cr target, XRD patterns were changed from TiCrN to nitride $Cr_2Ti$. The maximum hardness was $Hk_{3g}$ 3900 at $0.3\;N_2/Ar$ gas ratio. The thickness of the TiCrN films increased as the Cr target power increased, and it showed over $Hk_{5g}3100$ hardness at 100 W, 150 W. TiCrN films were deposited by the ICP assisted DC magnetron sputtering shown good wear resistance as the $N_2/Ar$ gas ratio was 0.1, 0.3.

• 한국어병학회지
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• 제20권3호
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• pp.307-313
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• 2007

In this study, a QCM biosensor was made to detect Edwardsiella tarda (E. tarda) using a specific antibody. A 9 MHz AT-cut piezoelectric wafer layered with two gold electrodes of 5mm diameter had a reproducibility of 0.1 Hz in frequency response and was used as the transducer of the QCM biosensor. Self assembled layer (SAM) was conformed on a quartz crystal by treating with 3-mer-captopropionic acid (MPA) and activated with N-ethyl-N'-(3-dimethyl-aminopropyl) carbodiimide (EDC) and N-hydroxysuccinimide (NHS). The resulting NHS group was further converted to hydrazide by the reaction with hydrazine. Aldehyde group was introduced into the carbohydrate moiety of anti-E. tarda antibody by the reaction with periodic acid and was used to immobilise the antibody through the reaction with hydrazide group on the electrode surface. A baseline was established in the presence of phosphate-buffered saline (PBS) and a resonant frequency (F1) was measured. Sample was added to the sensor surface and second resonant frequency (F2) was measured after unbound substances were washed out with PBS several times. Finally, the frequency shift (ΔF) representing the mass change was calculated by subtracting F2 from F1. After adding the oxidized anti-E. tarda antibody to the electrode surface containing hydrazide group, frequency shift of 288.811.4 Hz (mean S.E) was observed, thus proving that considerable amount of antibody was immobilized. In the immunoassay test, the frequency shift of 1877.75 Hz, 580.67 Hz, 221.39 Hz, 7.671.83 Hz (mean S.E) were observed at doses of 1000, 500, 100, 50 g of bacterial cells, respectively. It was also demonstrated that the prepared sensor chip was stable enough to withstand repeated surface regeneration with 0.2 M Tris-glycine and 1 % DMSO, pH 2.3 more than ten times.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.756-759
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• 2004

We present a piezoelectric actuator using stiffness control and stroke amplification mechanism in order to make large lateral displacement. In this work, we suggest stiffness control approach that generates lateral displacement by increasing the vertical stiffness and reducing the lateral stiffness using additional structure. In addition, an additional structure of a serpentine spring amplifies the lateral displacement like leverage structure. The suggested lateral PZT actuator (bellows actuator) consists of serpentine spring and PZT/electrode layer which is located at the edge of the serpentine spring. The edge of the serpentine spring prevents the vertical motion of PZT layer, while the other edge of the serpentine spring makes stroke amplification like leverage structure. We have determined dimensions of the bellows actuator using ANSYS simulation. Length, width and thickness of PZT layer are 135$\mu$m, 20$\mu$m and 0.4$\mu$m, respectively. Dimensions of the silicon serpentine spring are thickness of 25$\mu$m, length of 300$\mu$m, and width of 5$\mu$m. The bellows actuator has been fabricated by SOI wafer with 25$\mu$m-top silicon and 1$\mu$m-buried oxide layer. The bellows actuator shows the maximum 3.93$\pm$0.2$\mu$m lateral displacement at 16V with 1Hz sinusoidal voltage input. In the frequency response test, the fabricated bellows actuator showed consistent displacement from 1Hz to 1kHz at 10V. From experimental study, we found the bellows actuator using thin film PZT and silicon serpentine spring generated mainly laterally displacement not vertical displacement at 16V, and serpentine spring played role of stroke amplification.

• 대한기계학회논문집A
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• 제28권1호
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• pp.1-10
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• 2004

This paper presents a navigation garde capacitive microaccelerometer, whose low-noise high-resolution detection capability is achieved by a new electrode design based on a high-amplitude anti-phase sense voltage. We reduce the mechanical noise of the microaccelerometer to the level of 5.5$\mu\textrm{g}$/(equation omitted) by increasing the proof-mass based on deep RIE process of an SOI wafer. We reduce the electrical noise as low as 0.6$\mu\textrm{g}$/(equation omitted) by using an anti-phase high-amplitude square-wave sense voltage of 19V. The nonlinearity problem caused by the high-amplitude sense voltage is solved by a new electrode design of branched finger type. Combined use of the branched finger electrode and high-amplitude sense voltage generates self force-balancing effects, resulting in an 140％ increase of the bandwidth from 726㎐ to 1,734㎐. For a fixed sense voltage of 10V, the total noise is measured as 2.6$\mu\textrm{g}$/(equation omitted) at the air pressure of 3.9torr, which is the 51％ of the total noise of 5.1$\mu\textrm{g}$/(equation omitted) at the atmospheric pressure. From the excitation test using 1g, 10㎐ sinusoidal acceleration, the signal-to-noise ratio of the fabricated microaccelerometer is measured as 105㏈, which is equivalent to the noise level of 5.7$\mu\textrm{g}$/(equation omitted). The sensitivity and linearity of the branched finger capacitive microaccelerometer are measured as 0.638V/g and 0.044％, respectively.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.187.2-187.2
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• 2011

태양광산업의 value chain중 up-stream쪽인 고순도 실리콘산업은 셀, 모듈, 시스템 쪽에 비하여 영업 이익률이나 부가가치 측면에서 매우 높은 성장성을 현재 보여주고 있으며 최근 원자력산업의 안전성 문제가 대두됨으로 인하여 태양광수요가 전 세계적으로 증대되는 경향을 나타내어 태양광용 실리콘의 수요가 확대됨과 아울러 spot시장에서의 가격 또한 상승하고 있다. 이런 관점에서 잉곳 및 웨이퍼 가공 중에 발생하는 고순도 실리콘 폐기물의 재활용 이 다시 주목받고 있다. 태양전지 웨이퍼(wafer)용 소재는 6N급 이상의 결정질 실리콘 잉곳(ingot)이 주를 이루며, 고효율의 셀을 제조하기 위해서 단결정 실리콘 잉곳이 많이 사용된다. 실리콘 단결정을 육성하는 방법에는 Floating zone 법, Czochralski 법, Bridgeman 법, CVD 등 매우 다양하다. 이 중 Czochralski 법은 전체 생산량의 대부분을 차지하고 있는 방법으로, 용융액에서 결정을 인상하여 ingot을 제작하는 방법이다. 그러나 대량의 전기에너지를 소비하여 제작되는 고순도의 실리콘 단결정 잉곳은 후 가공공정에서 그 절반 이상이 분말(powder) 및 슬러지(sludge)로 폐기되므로, 자원의 재활용 및 환경오염 측면에서 주요과제가 되고 있다. Czochralski 법으로 제작된 ingot의 경우 그 표면이 매끄럽지 못하여, 웨이퍼 단위의 가공 시 형태가 진원이 될 수 있도록 표면을 미리 연마(grinding)하는데, 이때에도 미세 분말이 다량 발생하게 된다. 본 연구에서는 이러한 고순도 단결정 실리콘 ingot의 연마 가공공정에서 발생한 미세 분말을 용해하여 보았다. 진공 챔버(chamber) 내부에 유도가열 코일과 냉도가니로 구성된 장비를 통해 전자기유도가열을 이용하여 실리콘 분말 폐기물을 용해하고, 그 시편을 ICP-MS 및 비저항 측정을 통해 분말 의 특성을 조사하여 재활용 가능성을 검토해 보았다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.230-230
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• 2013

In amorphous or microcrystalline thin-film silicon solar cells, p-i-n structure is used instead of p/n junction structure as in wafer-based Si solar cells. Hence, these p-i-n structured solar cells inevitably consist of many interfaces and the cell efficiency critically depends on the effective control of these interfaces. In this study, in-situ plasma treatment process of the interfaces was developed to improve the efficiency of a-Si:H solar cell. The p-i-n cell was deposited using a single-chamber VHF-PECVD system, which was driven by a pulsed-RF generator at 80 MHz. In order to solve the cross-contamination problem of p-i layer, high RF power was applied without supplying SiH4 gas after p-layer deposition, which effectively cleaned B contamination inside chamber wall from p-layer deposition. In addition to the p-i interface control, various interface control techniques such as thin layer of TiO2 deposition to prevent H2 plasma reduction of FTO layer, multiple applications of thin i-layer deposition and H2 plasma treatment, H2 plasma treatment of i-layer prior to n-layer deposition, etc. were developed. In order to reduce the reflection at the air-glass interface, anti-reflective SiO2 coating was also adopted. The initial solar cell efficiency over 11% could be achieved for test cell area of 0.2 $cm^2$.

• 대한전자공학회논문지
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• 제27권10호
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• pp.113-123
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• 1990

저압화학증착 반응기에서 $WF_{6}$와 $SiH_{4}$를 사용해 단결정 실리콘 웨이퍼에 텅스텐 박막을 증착시키는 실험을 $250-400^{\circ}C$에서 하였다. 텅스텐 박막이 증착되는 속도는 기상에서 기판표면으로 반응기체가 이동하는 과정에 의해 결정되는 것으로 나타났으며 생성된 박막에서는 약 $3{\%}$ 정도의 실리콘이 함유되어 있는 것으로 나타났다. 증착온도가 높아질수록 박막의 결정성이 뚜렷해지고 grain의 크기도 커지는 것으로 나타났다. 증착된 박막의 비저항은 $7~25{\mu}{\Omega}-cm$ 정도이며 증착온도가 높아질수록 작아지는 것으로 나타났다. 테이프 테스트에 의해 접합도를 측정한 결과 증착온도가 높을수록 접합도가 좋아지는 것으로 나타났다. 반응생성물을 분석한 결과 HF가 생성되는 반응보다는 $SiF_{4}$와 수소가 발생하는 반응이 일어나는 것으로 관측되었다.