• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제36권4호
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• pp.376-384
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• 2023

Nitrogen-doped graphene was synthesized by a hydrothermal method using graphene oxide (GO) as the raw material, urea as the reducing agent and nitrogen as the dopant. The morphology, structure, composition and electrochemical properties of the samples are characterized by scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), nitrogen adsorption-desorption analysis, electrical conductivity and electrochemical tests. The results show that urea can effectively reduce GO and achieve nitrogen doping under the hydrothermal conditions. By adjusting the mass ratio of raw materials to dopants, the graphene with different nitrogen doping contents can be obtained; the nitrogen content range is from 5.28~6.08% (atomic fraction percentage).When the ratio of dopant to urea is 1:30, the nitrogen doping content reaches a maximum of 6.08%.The supercapacitor performance test shows that the nitrogen content prepared by the ratio of 6.08% is the best at 0.1 A·g^-1. The specific capacitance is 95.2 F·g^-1.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.179-179
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• 2010

다양한 분야에서 확산 방지막은 소자의 신뢰성 향상에 중요한 역할을 하고 있다. 최근 반도체에 적용되기 시작한 구리 배선 형성 공정에서도 실리콘이나 실리콘 산화막으로 구리가 확산하는 것을 방지하는 기술이 중요한 부분을 차지하고 있다. 기존 physical vapor deposition (PVD)법을 이용한 $TaN_x$ 확산 방지막 형성 기술이 성공적으로 적용되고 있으나 반도체의 최소선폭이 지속적으로 감소함에 따라 한계에 다다르고 있다. 20 nm 급과 그 이하의 구리 배선을 위해서는 5 nm 이하의 매우 얇고 높은 피복 단차율을 가진 확산 방지막 형성 기술이 요구된다. 또한, 요구 두께의 감소에 따라 더 우수한 확산 방지 특성이 요구된다. Atomic layer deposition (ALD)은 박막의 정교한 두께 조절이 가능하며 높은 종횡비를 가지는 구조에서도 균일한 박막 형성이 가능하다. 이번 연구에서는 다른 질소 함량을 가진 $TaN_x$ 박막을 Tertiarybutylimido tris (ethylamethlamino) tantalum (TBITEMAT) 전구체와 $H_2+N_2$ 반응성 플라즈마를 사용하여 plasma enhanced atomic layer deposition (PEALD) 법으로 형성하였다. 박막 내질소 함량에 따라 $TaN_x$의 상 (phase)과 미세구조 변화가 관찰되었고, 이러한 물성의 변화는 확산 방지 특성에 영향을 주었다. TEM (Transmission electron microscopy)과 SEM (scanning electron microscope), XPS (x-ray photoelectron spectroscopy)를 통해 $TaN_x$의 물성을 분석하였고, 300 도에서 700 도까지 열처리 후 XRD (x-ray deffraction)와 I-V test를 통해 확산 방지막의 열적 안정성이 평가되었다. PEALD를 통해 24 nm 크기의 trench 기판 위에 약 4 nm의 $TaN_x$ 확산 방지막이 매우 균일하게 형성할 수 있었으며 향후 구리 배선에 효과적으로 적용될 것으로 예상된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제45권2호
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• pp.143-148
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• 2007

도시가스를 원료로 수소를 제조하여 연료전지에 활용할 경우에 도시가스에 포함된 황화합물이 개질기의 촉매와 연료전지의 전극에 독으로 작용하므로 금속이온이 담지 된 $\beta$-제올라이트(BEA)로 황화합물 흡착 제거를 수행하였다. 담지 된 금속염의 농도, 종류에 따라 파과흡착량이 달라졌으며, $AgNO_3$이 담지 된 흡착제가 실험에 사용된 흡착제 중 가장 높은 파과흡착량을 나타내었다(41.1 mg/g). 그러나 $Ni(NO_3)_2$, $Fe(NO_3)_3$, $Co(NO_3)_2$와 같은 금속염이 담지 된 BEA도 $AgNO_3/BEA$와 비교할 수준의 황화합물 흡착량을 나타냈다. $AgNO_3/BEA$ 흡착제 특성 분석과 온도 영향성 실험 및 X선 광전자 분광기(x-ray photoelectron spectroscopy, XPS) 분석을 통하여 흡착제와 황화합물 사이에 작용하는 힘은 금속이온과 황화합물간의 화학적 상호작용보다 물리적 상호작용이 우세한 것으로 나타났다.

• 공업화학
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• 제21권4호
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• pp.396-400
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• 2010

본 연구에서는 킬레이트 관능기가 도입된 활성탄소의 이산화탄소 흡착거동에 관하여 고찰하였다. 활성탄소에 peroxide의 열분해를 통해 glycidyl methacrylate를 그래프트 중합한 후 에폭사이드기에 킬레이트 관능기로서 diethylene triamine을 도입하였다. 킬레이트 관능기가 처리된 활성탄소의 표면특성은 scanning electron microscope와 X-ray photoelectron spectroscopy를 사용하여 측정하였으며, 흡착표면적과 기공도는 BET법을 이용한 $N_2$ 기체 흡착을 통해 알아보았다. 또한 킬레이트 관능기 처리된 활성탄소의 흡착특성을 비교하기 위해 이산화탄소의 흡착실험을 수행하였다. 실험 결과, 활성탄소 표면에 도입된 킬레이트 관능기는 비표면적 감소에 따른 물리적 흡착량이 감소하더라도 이산화탄소에 대한 선택적, 화학적 흡착량을 향상시킴을 알 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제19권3호
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• pp.77-82
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• 2012

본 연구에서는 칩을 기판에 내장하기 위해 상용화된 CSR사의 bluetooth chip을 이용하여 표면의 솔더볼을 제거하고 PCB소재와 공정을 이용하는 embedded active PCB 공정에 관한 연구를 하였다. 솔더볼이 제거된 칩과 PCB는 구리 도금 공정으로 연결되었으나 열 충격시 표면처리를 하지 않았을 시 칩의 표면과 ABF 간의 de-lamination 현상이 발견되었고, 이를 해결하기 위해 칩의 polyimide passivation layer에 디스미어와 플라즈마 공정을 이용하여 조도 형성을 하는 연구를 진행하였다. SEM(Scanning Electron Microscope) 과 AFM(Atomic Force Micrometer)을 통하여 표면을 관찰하였고, XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy)를 이용하여 표면의 화학적 구조의 변화를 관찰하였다. 실험결과 플라즈마 처리 시 표면 조도형성이 되었으나 그 밀도가 조밀하지 못하였지만 디스미어 공정과 함께 처리하였을 시 조도의 조밀도가 높아 열 충격을 가하였을 시에도 칩의 polyimide layer와 ABF간의 de-lamination 현상이 발견되지 않았다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.22-26
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• 2014

본 연구에서는 액정의 수직배향을 달성하기 위해서 특별히 제조된 폴리스타일렌 박막에 다양한 이온빔을 조사하는 방법을 사용하였다. 일반적으로 폴리스타일렌 수지는 통상의 폴리이미드 계열의 수지에 비해서 박막코팅을 하였을 때 보다 우수한 투과율을 나타내므로, 투과형 디스플레이로 사용되는 LCD의 배향막 재료로 더 적합하다고 생각되었다. 특히 고휘도이면서 저전력 사양을 달성하여야 하는 휴대용 디스플레이에서의 응용가능성이 기대되었다. 그러나, 일반적인 러빙법에 의한 배향처리에 대해서는 액정분자의 배향성이 폴리이미드 계열의 재료에 비해서 열등하여 사용되지 못하였다. 본 연구에서는 폴리스타일렌 계열의 박막재료를 배향막으로 가공함에 있어서 새로운 이온빔 조사법에 의한 비접촉식 배향법을 사용하였으며, 배향성과 액정분자의 프리틸트각 특성에 대해서 정량적인 결과를 얻을 수 있었다. 실험에서는 폴리스타일렌 수지에 이온빔의 조사시간을 15초까지 변화시키면서 액정분자의 배향성 및 프리틸트각의 특성을 측정하였다. 측정결과 스마트폰 및 휴대용 정보단말기 등의 디스플레이에 적합한 고투과율 액정표시소자의 구현이 가능하였다.

• 한국진공학회지
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• 제10권3호
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• pp.328-334
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• 2001

초박막 게이트 유전막 및 비휘발성 기억소자의 게이트 유전막으로 연구되고 있는 NO/$N_2$O 질화산화막 및 재산화질화산화막의 특성을 D-SIMS(dynamic secondary ion mass spectrometry), ToF-SIMS(time-of-flight secondary ion mass spectrometry), XPS(x-ray Photoelectron spectroscopy)으로 조사하였다. 시료는 초기산화막 공정후에 NO 및 $N_2$O 열처리를 수행하였으며, 다시 재산화공정을 통하여 질화산화막내 질소의 재분포를 형성토록 하였다. D-SIMS 분석결과 질소의 중심은 초기산화막 계면에 존재하며 열처리 공정에서 NO에 비해서 $N_2$O의 경우 질소의 분포는 넓게 나타났다. 질화산화막내 존재하는 질소의 상태를 조사하기 위하여 ToF-SIMS 및 XPS 분석을 수행한 결과 SiON, $Si_2$NO의 결합이 주도적이며 D-SIMS에서 조사된 질소의 중심은 SiON 결합에 기인한 것으로 예상된다. 재산화막/실리콘 계면근처에 존재하는 질소는 $Si_2$NO 결합형태로 나타나며 이는 ToF-SIMS로 얻은 SiN 및 $Si_2$NO 결합종의 분포와 일치하였다.

• 공업화학
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• 제10권1호
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• pp.93-97
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• 1999

불포화폴리에스테르 수지의 표면에너지를 저하시키기 위하여 실록산-에스터 공중합체를 소량 첨가하였다. 실록산-에스터 공중합체는 diol로써 ethylene glycol(EG)과 hydroxy terminated polydimethylsiolxane(PDMS)을, diacid로써 maleic anhydride (MA)와 phthalic anhydride (PA)를 축중합반응 시켜 합성하였다. 경화된 블렌드의 표면성질은 동적접촉각(dynamic contact angles)측정, 점착테이프의 peel 강도측정 및 X-ray photoelectron spectroscopy (ESCA)등을 통하여 분석하였다. 블렌드에서 공중합체의 첨가량이 증가하고, 공중합체내의 PDMS 함량이 증가함에 따라 물에 대한 advancing 접촉각 및 receding 접촉각이 증가하였으며, 점착테이프의 peel 강도는 급격히 감소하였다. ESCA 분석결과 실록산 세그멘트가 공기쪽 표면층에 주로 존재하고 있음을 알 수 있었다.

• 한국진공학회지
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• 제5권4호
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• pp.315-326
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• 1996

광전자분광 실험방법을 이용하여 희토류(Sm, Eu, Gd, 및 Tb) 화합물 부도체들의 희토류 원소의 3d와 4d 전자의 내각준위의 스펙트럼들을 연구했다. $La_2O_3,\;Ce_2O_3$ 등과 같은 가벼운 희토류 화합물 부도체의 경우와는 달리 Sm 이상의 무거운 희토류 화합물들의 경우는 란탄족 수축(lantanide contraction) 현상에 의한 희토류 원소의 f 전자와 음이온의 p 전자사이의 혼성의 크기가 줄어들면서 이 혼성에 의한 위성구조가 존재하지 않는 것을 알 수 있었다. 또한 Eu 부도체의 안정된 +3가의 화합물들에서 보이는 위성구조는 표면의 전자구조가 덩어리와는 다른 +2가의 전자가를 갖기 때문이라는 것을 밝혔다. 그리고 Eu 3d 전자의 내각준위의 주요 피크에 대하여 대략 10eV보다 큰 결합에너지 영역에 존재하는 위성구조는 $\underline{3d}4f^6$ 전자구조의 여러겹 효과에 의한 것으로 추정된다. 이러한 여러겹 효과는 Gd 부도체 화합물에서도 역시 발견할 수 있는데, Gd 3d 전자의 내각준위의 스펙트럼에의 위성구조는 $\underline{3d}4f^6$ 전자구조의 여러겹 효과에 의한 것이다. 모든 희토류 부도체 화합물들의 3d 전자의 내각준위의 스펙트럼에서 주요 피크에 대하여 대략 15eV보다 큰 결합에너지 영역에서 보이는 위성구조는 플라즈몬을 생성해서 에너지를 잃는 과정에서 발생하는 것이다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.93-98
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• 2001

YMnO$_3$ films are excellent gate dielectric materials of ferroelectric random access memories (FRAMs) with MFSFET (metal -ferroelectric-semiconductor field effect transistor) structure because YMnO$_3$ films can be deposited directly on Si substrate and have a relatively low permittivity. Although the patterning of YMnO$_3$ thin films is the requisite for the fabrication of FRAMs, the etch mechanism of YMnO$_3$ thin films has not been reported. In this study, YMnO$_3$thin films were etched with Cl$_2$/Ar gas chemistries in inductively coupled plasma (ICP). The maximum etch rate of YMnO$_3$ film is 285$\AA$/min under Cl$_2$/(Cl$_2$+Ar) of 1.0, RF power of 600 W, dc-bias voltage of -200V, chamber pressure of 15 mTorr and substrate temperature of $25^{\circ}C$. The selectivities of YMnO$_3$ over CeO$_2$ and $Y_2$O$_3$ are 2.85, 1.72, respectively. The selectivities of YMnO$_3$ over PR and Pt are quite low. Chemical reaction in surface of the etched YMnO$_3$ thin films was investigated with X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) surface of the selected YMnO$_3$ thin films was investigated with X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) and secondary ion mass spectrometry (SIMS). The etch profile was also investigated by scaning electron microscopy(SEM)