• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2013.02a
• /
• pp.330-332
• /
• 2013

소 분위기에서 플라즈마 표면 처리의 경우 기판 표면에 존재하는 수소와 탄소 유기물들이 산소와 반응하여 $H_2O$와 $CO_2$ 등으로 제거되며 표면에 오존 결합을 유도하여 표면 에너지를 증가시키는 것으로 알려져 있다. ZnO 나노구조물을 성장시키는 방법으로는 MOCVD (Metal-Organic Chemical Vapor Deposited), PLD (Pulsed Laser Deposition), VLS (Vapor-Liquid-Solid), Sputtering, 습식화학합성법(Wet Chemical Method) 방법 등이 있다. 그중에서도 습식화학합성법은 쉽게 구성요소를 제어할 수 있고, 저비용 공정과 낮은 온도에서 성장 가능하며 플렉서블 소자에도 적용이 가능하다. 그러므로 본 연구에서는 플라즈마 표면처리에 따라 표면에너지를 변화하여 습식화학합성법으로 성장시킨 ZnO nanorods의 밀도를 제어하고 photolithography 공정 없이 패터닝 가능성을 유 무를 판단하는 연구를 진행하였다. 기판은 Si wafer (100)를 사용하였으며 세척 후 표면에너지 증가를 위한 플라즈마 표면처리를 실시하였다. 분위기 가스는 Ar/$O_2$를 사용하였으며 입력전압 400 W에서 0, 5, 10, 15, 60초 동안 각각 실시하였다. ZnO nanorods의 seed layer를 도포하기 위하여 Zinc acetate dehydrate [Zn $(CH_3COO)_2{\cdot}2H_2O$, 0.03 M]를 ethanol 50 ml에 용해시킨 후 스핀코팅기를 이용하여 850 RPM, 15초로 5회 실시하였으며 $80^{\circ}C$에서 5분간 건조하였다. ZnO rods의 성장은 Zinc nitrate hexahydrate [$Zn(NO_3)_2{\cdot}6H_2O$, 0.025M], HMT [$C6H_{12}N_4$, 0.025M]를 deionized water 250 ml에 용해시켜 hotplate에 올리고 $300^{\circ}C$에서 녹인 후 $200^{\circ}C$에서 3시간 성장시켰다. ZnO nanorods의 성장 공정은(Fig. 1)과 같다. 먼저 플라즈마 처리한 시편의 표면에너지 측정을 위해 접촉각 측정 장치[KRUSS, DSA100]를 이용하였다. 그 결과 0, 5, 10, 15, 60 초로 플라즈마 표면 처리했던 시편이 각각 Fig. l, 2와 같이 $79^{\circ}$, $43^{\circ}$, $11^{\circ}$, $6^{\circ}$, $7.8^{\circ}$로 측정되었으며 이것을 각각 습식화학합성법으로 ZnO nanorods를 성장 시켰을 때 Fig. 3과 같이 밀도 차이를 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 바탕으로 기판의 표면에너지를 제어하여 Fig. 4와 같이 나타나며 photolithography 공정없이 ZnO nanorods를 패터닝을 할 수 있었다. 본 연구에서는 플라즈마 표면 처리를 통하여 표면에너지의 변화를 제어함으로써 ZnO nanorods 성장의 밀도 차이를 나타냈었다. 이러한 저비용, 저온 공정으로 $O_2$, CO, $H_2$, $H_2O$와 같은 다양한 화학종에 반응하는 ZnO를 이용한 플렉시블 화학센서에 응용 및 사용될 수 있고, 플렉시블 디스플레이 및 3D 디스플레이 소자에 활용 가능하다.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
• /
• v.30 no.4
• /
• pp.137-147
• /
• 2017

Sericite is a clay mineral that has a wide applications in the industry, depending on its purity. To maintain sericite's purity as high as possible it is necessary to remove its gangue minerals or control their contents prior to use for high value-added products and applications. In this study, the wet beneficiation of sericite by applying selective grinding and sedimentation techniques, were investigated. The ore mineral was composed mainly of sericite, quartz and calcite. Analysis showed that the content of sericite increased along with the particle size decrease, but the contents of impurity minerals as quartz and calcite were tended to decrease relatively with particle size decrease. The results of liberation tests using an attrition scrubber showed that the increase in residence time and slurry density have increased the generation of fine particles in -325 mesh size range. It was observed, however, that the contents of impurities such as quartz and calcite in such fine particles also increased during prolonged scrubbing. In the dispersed form without breaking, the yield of the recovered concentrate was 15.4 wt% and the $K_2O$ content was 9.84 wt%, after the dispersed slurry was allowed to settle for 20 minutes. On the other hand, the concentrate yield was increased to 23.4 wt% after 10 minute attrition scrubbing and 40 minute sedimentation, while its $K_2O$ content was decreased to 9.71 wt%. Most of final products were observed as platelet-shaped particles containing Si, Al and K which are main component of sericite.

• Journal of Sensor Science and Technology
• /
• v.16 no.6
• /
• pp.395-400
• /
• 2007

Ambient drying sol-gel processing was used for monolithic silica ambigels in the temperature range of $130-250^{\circ}C$. A new method of mesopore ambigels, which mean the aerogels prepared by ambient pressure drying process synthesis, is suggested at first. This method includes two important approaches. The first point is that $SiO_{2}$ surface modification of wet gel was performed by trimethylchlorosilane in n-butanol solution. This procedure is provided the silica gel mesopore structure formation. The second point is a creation of the ternary azeotropic mixture water/n-butanol/octane as porous liquid, which is effectively provided removing of water such a low temperature by 2 step drying condition under ambient pressure. The silica aerogels, which were prepared by ambient pressure drying from azeotropic mixture of water/n-butanol/octane, are transparent, crack-free and mesoporous (pore size ${\sim}$ 5.6 nm) with surface area of ${\sim}$ $923{\;}m^2/g$, bulk density of $0.4{\;}g/cm^3$ and porosity of 85 %.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2008.11a
• /
• pp.90-90
• /
• 2008

실리콘을 기판으로 하는 대부분의 태양전지에서는 표면반사에 의한 광에너지손실을 최소화시키고자 습식에칭(wet etching)에 의한 텍스쳐링처리가 이루어진다. 그러나 습식 에칭은 공정 과정이 번거롭고 비용이 많이 든다. Inductively Coupled Plasma Etcher 장비를 이용한 플라즈마 에칭 (plasma etching)을 실리콘 표면에 적용하여 공정을 간단하고 저렴하게 하며 반사도를 획기적으로 낮추는 기술이 개발되었다. 습식 에칭으로 형성된 표면의 피라미드 구조는 1차 반사 후 빛의 일부가 외부로 흩어져 나가지만 플라즈마 에칭으로 형성된 나노구조는 내부전반사가 가능하여 대부분의 태양 에너지를 흡수한다. 나노구조는 필라(pillar)의 형태로 형성되며 이 필라의 길이에 따라 반사도가 다르게 나타난다. 이는 플라즈마 에칭 시 발생하는 이온폭격과 에칭 측벽 식각 보호막(SiOxFy : Silicon- Oxy- Fluoride)이 필라의 길이에 영향을 주기 때문이며, 필라가 길수록 반사도를 저하시킨다. 최저의 반사도를 얻기 위해서 나노필라 형성에 기여하는 플라즈마 에칭 시간, RF bias power, SF6/O2 gas ratio의 변화에 따른 실험이 진행되었다. 플라즈마 발생 초기에는 표면의 거칠기만 증가할 뿐 필라가 형성되지 않지만 특정조건에서 3um 이상의 필라를 얻는다. 이는 에칭 측벽 식각 억제막이 약한 부분으로 이온폭격이 집중되어 발생한다. 플라즈마 에칭을 적용하여 형성된 나노필라는 반사도가 가시광 영역에서 대략 1%에 불과하며, 마스크 없이 공정이 가능한 장점이 있다.

• Journal of the Korean institute of surface engineering
• /
• v.32 no.3
• /
• pp.428-432
• /
• 1999

As metallic surface has its unique lustrous appearance and optical reflectance in visible range of light, the metallization of plastic surface has been an essential drive toward weight reduction for fuel economy and decorations in transportation industry and has been put into practiced from wet chemical-electrochemial to dry vacuum process in view of an environmental effect. Electron-beam metallization was used in this work with an aim at improving the scratchproof surface hardness of plastic substrate with metallic finish character. Thin film of Al ($1000\AA$) and $SiO_2$($7000\AA$) were metallized on substrate of PC and PMMA and the films were evaluated by pencil test for surface hardness and by cross-cut tape test for adhesion. The ion beam treatment improved around twice as hard as non-treat surface. The ion beam is effect on its hardness and adhesion to surface hardened PC substrate.

• Economic and Environmental Geology
• /
• v.25 no.3
• /
• pp.259-273
• /
• 1992

The Seongsan mine is one of the largest dickite deposits in the southwestern part of the Korean Peninsula. The main constithent minerals of the ore are dickite and quartz with accessory alunite, kaolinite and sericite. The geology around the Seongsan mine consists mainly of the late Cretaceous felsic volcanic rocks. In the studied area, these rocks make a synclinal structure with an axis of E-W direction plunging to the east. Most of the felsic volcanic rocks have undergone extensive hydrothermal alteration. The hydrothermally altered rocks can be classified into the following zones: Dickite, Dickite-Quartz, Quartz, Sericite, Albite and Chlorite zones, from the center to the margin of the alteration mass. Such zonal arrangement of altered rocks suggests that the country rocks, most of which are upper part of the rhyolite and welded tuff, were altered by strongly acid hydrothermal solutions. It is reasonable to consider that initial gas and solution containing $H_2S$ and other compounds were oxidized near the surface, and formed hydrothermal sulfuric acid solutions. The mineralogical and chemical changes of the altered rocks were investigated using various methods, and chemical composition of fifty-six samples of the altered rocks were obtained by wet chemical analysis and X.R.F. methods. On the basis of these analyses, it was found that some components such as $SiO_2$, $Al_2O_3$, $Fe_2O_3$, CaO, MgO, $K_2O$, $Na_2O$ and $TiO_2$ were mobilized considerably from the original rocks. The formation temperature of the deposits was estimated as higher than $200^{\circ}C$ from fluid inclusion study of samples taken from the Quartz zone. On the basis of the chemical composition data on rocks and minerals and estimated temperatures, the hydrothermal solutions responsible for the formation of the Seongsan dickite deposits were estimated to have the composition: $m_{K^+}=0.003$, $m_{Na^+}=0.097$, $m_{SiO_2(aq.)}=0.008$ and pH=5.0, here "m" represents the molality (mole/kg $H_2O$).

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2010.08a
• /
• pp.198-198
• /
• 2010

전하 트랩형 비휘발성 메모리는 10년 이상의 데이터 보존 능력과 빠른 쓰기/지우기 속도가 요구 된다. 그러나 두 가지 특성은 터널 산화막의 두께에 따라 서로 trade off 관계를 갖는다. 즉, 두 가지 특성을 모두 만족 시키면서 scaling down 하기는 매우 힘들다. 이것의 해결책으로 적층된 유전막을 터널 산화막으로 사용하여 쓰기/지우기 속도와 데이터 보존 특성을 만족하는 Tunnel Barrier engineered Memory (TBM)이 있다. TBM은 가운데 장벽은 높고 기판과 전극쪽의 장벽이 낮은 crested barrier type이 있으며, 이와 반대로 가운데 장벽은 낮고 기판과 전극쪽의 장벽이 높은 VARIOT barrier type이 있다. 일반적으로 유전율과 밴드갭(band gap)의 관계는 유전율이 클수록 밴드갭이 작은 특성을 갖는다. 이러한 관계로 인해 일반적으로 crested type의 터널산화막층은 high-k/low-k/high-k의 물질로 적층되며, VARIOT type은 low-k/high-k/low-k의 물질로 적층된다. 이 형태는 밴드갭이 다른 물질을 적층했을 때 전계에 따라 터널 장벽의 변화가 민감하여 전자의 장벽 투과율이 매우 빠르게 변화하는 특징을 갖는다. 결국 전계에 민감도 향상으로 쓰기/지우기 속도가 향상되며 적층된 유전막의 물리적 두께의 증가로 인해 데이터 보존 특성 또한 향상되는 장점을 갖는다. 본 연구에서는 기존의 TBM과 다른 형태의 staggered tunnel barrier를 제안한다. staggered tunnel barrier는 heterostructure의 에너지 밴드 구조 중 하나로 밴드 line up은 두 밴드들이 같은 방향으로 shift된 형태이다. 즉, 가전자대 에너지 장벽의 minimum이 한 쪽에 생기면 전도대 에너지 장벽의 maximum은 반대쪽에 생기는 형태를 갖는다. 이러한 밴드구조를 갖는 물질을 터널 산화막층으로 하게 되면 쓰기/지우기 속도를 증가시킬 수 있으며, 데이터 보존 능력 모두 만족할 수 있어 TBM의 터널 산화막으로의 사용이 기대된다. 본 연구에서 제작한 staggered TBM소자의 터널 산화막으로는 Si3N4/HfAlO (3/3 nm)을 사용하여 I-V(current-voltage), Retention, Endurance를 측정하여 메모리 소자로서의 특성을 분석하였으며, 제 1 터널 산화막(Si3N4)의 두께를 wet etching 시간 (0, 10, 20 sec)에 따른 메모리 특성을 비교 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2000.02a
• /
• pp.107-107
• /
• 2000

최근 반도체 소자의 고집적화 및 대용량화의 경향에 다라 MOSFET 소자 제작에 이동되는 게이트 산화막의 두께가 수 nm 정도까지 점점 얇아지는 추세이고 Giga-DRAM급 차세대 UNSI소자를 제작하기 위해 5nm이하의 게이트 절연막이 요구된다. 이런 절연막의 두께감소는 게이트 정전용량을 증가시켜 트랜지스터의 속도를 빠르게 하며, 동시에 저전압동작을 가능하게 하기 때문에 게이트 산화막의 두께는 MOS공정세대가 진행되어감에 따라 계속 감소할 것이다. 따라서 절연막 두께는 소자의 동작 특성을 결정하는 중요한 요소이므로 이에 대한 정확한 평가 방법의 확보는 공정 control 측면에서 필수적이다. 그러나, 절연막의 두께가 작아지면서 게이트 산화막과 crystalline siliconrksm이 계면효과가 박막의 두께에 심각한 영향을 주기 때문에 정확한 두께 계측이 어렵고 계측방법에 따라서 두께 계측의 차이가 난다. 따라서 차세대 반도체 소자의 개발 및 양산 체계를 확립하기 위해서는 산화막의 두께가 10nm보다 작은 1nm-5nm 수준의 박막 시료에 대한 두께 계측 방법이 확립이 되어야 한다. 따라서, 본 연구에서는 습식 산화 공정으로 제작된 3nm-7nm 의 게이트 절연막을 현재까지 알려진 다양한 두께 평가방법을 비교 연구하였다. 절연막을 MEIS (Medim Energy Ion Scattering), 0.015nm의 고감도를 가지는 SE (Spectroscopic Ellipsometry), XPS, 고분해능 전자현미경 (TEM)을 이용하여 측정 비교하였다. 또한 polysilicon gate를 가지는 MOS capacitor를 제작하여 소자의 Capacitance-Voltage 및 Current-Voltage를 측정하여 절연막 두께를 계산하여 가장 좋은 두께 계측 방법을 찾고자 한다.다. 마이크로스트립 링 공진기는 링의 원주길이가 전자기파 파장길이의 정수배가 되면 공진이 일어나는 구조이다. Fused quartz를 기판으로 하여 증착압력을 변수로 하여 TiO2 박막을 증착하였다. 그리고 그 위에 은 (silver)을 사용하여 링 패턴을 형성하였다. 이와 같이 공진기를 제작하여 network analyzer (HP 8510C)로 마이크로파 대역에서의 공진특서을 측정하였다. 공진특성으로부터 전체 품질계수와 유효유전율, 그리고 TiO2 박막의 품질계수를 얻어내었다. 측정결과 rutile에서 anatase로 박막의 상이 변할수록 유전율은 감소하고 유전손실은 증가하는 결과를 나타내었다.의 성장률이 둔화됨을 볼 수 있다. 또한 Silane 가스량이 적어지는 영역에서는 가스량의 감소에 의해 성장속도가 둔화됨을 볼 수 있다. 또한 Silane 가스량이 적어지는 영역에서는 가스량의 감소에 의해 성장속도가 줄어들어 성장률이 Silane가스량에 의해 지배됨을 볼 수 있다. UV-VIS spectrophotometer에 의한 비정질 SiC 박막의 투과도와 파장과의 관계에 있어 유리를 기판으로 사용했으므로 유리의투과도를 감안했으며, 유리에 대한 상대적인 비율 관계로 투과도를 나타냈었다. 또한 비저질 SiC 박막의 흡수계수는 Ellipsometry에 의해 측정된 Δ과 Ψ값을 이용하여 시뮬레이션한 결과로 비정질 SiC 박막의 두께를 이용하여 구하였다. 또한 Tauc Plot을 통해 박막의 optical band gap을 2.6~3.7eV로 조절할 수 있었다. 20$0^{\circ}C$이상으로 증가시켜도 광투과율은 큰 변화를 나타내지 않았다.부터 전분-지질복합제의 형성 촉진이 시사되었다.이것으로 인하여 호화억제에 의한 노화 방지효과가 기대되었지만 실제로 빵의 노화는 현저히 진행되었다

• Economic and Environmental Geology
• /
• v.39 no.6 s.181
• /
• pp.675-687
• /
• 2006

The purpose of this study is to determine the geochemical characteristics of the stream sediments in the Cheongpung area. So that we can understand the natural background and predict the prospects of geochemical disaster, if any. We collected the stream sediments samples by wet sieving along the primary channels and slow dried the collected samples in the laboratory and ground them to pass a 200 mesh using an alumina mortar and pestle for chemical analysis. Miner-alogical characteristics, major, trace and rare earth elements were determined by XRD, XRF, ICP-AES and NAA analysis methods. For geochemical characteristics on the geological group of stream sediments, the studied area was grouped into granitic gneiss area, metatectic gneiss area, Dado tuff area, Yuchi conglomerate area, and Neungju flow area in the Cheongpung area. Contents of major elements for the stream sediments in the Cheongpung area were $SiO_2\;47.31{\sim}72.81\;wt.%,\;A1_2O_3 \;11.26{\sim}21.88\;wt.%,\;Fe_2O_3\;2.83{\sim}8.39\;wt.%,\;CaO\;0.34{\sim}7.54\;wt.%,\;MgO\; 0.55{\sim}3.59\;wt.%,\;K_2O\;1.71{\sim}4.31\;wt.%,\;Na_2O\;0.56{\sim}2.28\;wt.%,\;TiO_2\;0.46{\sim}1.24\;wt.%,\;MnO\;0.04{\sim}0.27\;wt.%,\;P_2O_5\;0.02{\sim}0.45\;wt.%$. The con-tents of trace and rare earth elements for the stream sediments were $Ba\;700ppm{\sim}8990ppm,\;Be\;1.0{\sim}3.50ppm,\;Cu\;6.20{\sim}60ppm,\;Nb\;12{\sim}28ppm,\;Ni\;4.4{\sim}61ppm,\;Pb\;13{\sim}34ppm,\;Sr\;65{\sim}787ppm,\;V\;4{\sim}98ppm,\;Zr\;32{\sim}164ppm,\;Li\;21{\sim}827ppm,\;Co\;3.68{\sim}65ppm,\;Cr\;16.7{\sim}409ppm,\;Cs\;2.72{\sim}37.1ppm,\;Hf\;4.99{\sim}49.2ppm,\;Rb\;71.9{\sim}649ppm,\;Sb\;0.16{\sim}5.03ppm,\;Sc\;4.97{\sim}52ppm,\;Zn\;26.3{\sim}375ppm,\;Ce\;60.6{\sim}373ppm,\;Eu\;0.82{\sim}6ppm,\;Yb\;0.71{\sim}10ppm$.

• Applied Chemistry for Engineering
• /
• v.10 no.8
• /
• pp.1129-1135
• /
• 1999

The reduction of $SO_2$ by CO over supported cobalt catalysts was investigated within the temperature range of $350{\sim}550^{\circ}C$, initial $SO_2$ concentration of 1000~10000 ppm, $CO/SO_2$ molar ratio of 1.0~3.0 and space velocity of $5000{\sim}15000h^{-1}$. Several types of supports such as ${\gamma}-Al_2O_3$, $TiO_2$ were tested. The $SO_2$ conversion and selectivity to elemental sulfur were investigated using a differential fixed bed reactor at atmospheric pressure. The catalyst prepared by wet impregration of 5 wt % cobalt on ${\gamma}-Al_2O_3$ showed $SO_2$ conversion higher than 90% and COS yield lower than 6% at temperature above $400^{\circ}C$. The optimum $CO/SO_2$ molar ratio was investigated as 2.0. At higher $CO/SO_2$ molar ratio, the $SO_2$ conversion became higher but the main product was COS. The effect of $SO_2$ concentration and space velocity over $SO_2$ conversion and COS yield was not appreciable in the experimental range. The activated cobalt phase was detected as $CoS_2$ and the $CoS_2$ phase unchanged even after reaction.