• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.350-350
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• 2008

최근 이동 통신 분야에서 전자기기들의 고주파화와 소형화에 대한 관심이 높아지면서 고주파 소자로서 필수적으로 사용 되어온 디커플링 캐패시터도 이 두 가지 요구를 만족시키기 위해 기존의 표면 실장형에서 평판 형태인 기판 내장형 캐패시터로 발전해 가고 있다. 이를 실현하기 위한 공정법으로 Low Temperature Co-fired Ceramics (LTCCs)와 polymer composite등의 연구가 진행되고 있으나 LTCCs는 높은 공정온도에 의한 내부 확산과 서로 다른 열팽창 계수에 의한 소결후의 수축과 같은 단점들을 가지고 있으며 polymer composite 은 비교적 낮은 공정온도에도 불구하고 유전특성과 방열특성이 우수하지 못한 문제점을 가지고 있었다. 이러한 단점들을 극복하기 위해 Aerosol Deposition Method (ADM)를 주목하게 되었다. 이 공정 법은 상온 저 진공 분위기에서 세라믹 분말을 기판에 고속 분사시켜 기공과 균열이 거의 없는 치밀한 나노구조의 세라믹을 제작하는 새로운 코팅기술이다. 본 연구에서는 고주파용 디커플링 캐패시터의 응용을 위하여 상온에서 높은 유전율을 가지며 강유전체 물질인 $BaTiO_3$를 사용하였다. 출발원료로서 0.45 ${\mu}m$크기의 $BaTiO_3$ 분말을 이용하여 상온에서 submicron에서 수 micron의 두께로 성막하였다. 그러나 ADM으로 $BaTiO_3$ 막을 성막할 경우 유전율이 100이하로 급격히 떨어지는 현상이 기존 연구에서 보고되어 왔으며 본 연구에서도 이를 확인하였다. 디커플링 캐패시터의 밀도를 높이기 위해서 유전체의 유전율을 높이거나 두께를 앓게 하는 방법이 있으나 이번 연구에서는 박막화에 초점을 맞추어 진행하였다. 하지만 $BaTiO_3$ 막의 두께를 $1{\mu}m$이하의 박막으로 제조했을 경우 XRD 분석을 통하여 결정상이 얻어졌음을 확인했음에도 불구하고 유전체로서의 특성을 보이지 않았다. 이 원인을 $BaTiO_3$ 박막의 누설전류에 의한 것이라고 판단하고 $BaTiO_3$ 박막과 기판과의 계면 및 미세구조를 확인하였으며 이것이 전기적 특성에 미치는 영향에 대해 분석하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제25권6호
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• pp.239-244
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• 2015

에어로졸 증착법에 의해 실리콘 기판위에 $10{\sim}20{\mu}m$의 두께를 가진 PZT 후막을 제조한 후 $700^{\circ}C$에서 어닐링처리하였다. PZT 분말에 의해 제조된 막은 임피던스 분석기(impedance analyzer)와 쇼여-타워 서킷(Sawyer-Tower circuit)으로 분석하였다. PZT 분말은 통상적인 고상반응법 및 솔-젤 법으로 준비되었다. 고상반응법으로 만들어진 분말을 사용한 $10{\mu}m$ 두께 PZT 막의 잔류분극, 항전계 및 유전상수는 각각 $20{\mu}C/cm^2$, 30 kV/cm 그리고 1320이었다. 한편 솔-젤 법으로 제조된 분말을 사용한 경우의 유전상수는 635로 비교적 낮은 값을 나타낸다. 이는 어닐링시 생기는 발생하는 유기물에 의한 기공의 존재 때문이다.

• 한국자기학회지
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• 제18권1호
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• pp.9-13
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• 2008

에어로졸 성막법으로 제작된 Bi:YIG($Bi_{0.5}Y_{2.5}Fe_5O_{12}$) 막에 있어서, 에어로졸 입사각도가 광학적 특성과 자기적 특정에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 에어로졸입사각도를 0도에서 30도로 증가시킴으로써 입사광의 파장이 450 nm일 때 광투과율은 약 80%의 향상이 얻어졌다. 그 이유는 에어로졸 입사각도를 높임으로써 입자간 응집체 등에 의해서 생성되는 막표면 혹은 막내부의 결함을 줄일 수 있기 때문으로 고찰되었다. 또한, 에어로졸 입사각도를 높임으로써 Bi:YIG막의 보자력을 크게 줄일 수 있다는 것을 실험적으로 검증할 수 있었다. 그 이유로는 에어로졸 입사각도를 높임으로써 입자와 기판간의 충돌에너지의 변화와 자벽이동의 방해가 되는 결함의 감소가 정성적으로 예상되었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.6-12
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• 2013

Aerosol deposition(AD) coating that enable fabricate films at low temperature have begun to be widely researched for the integration of ceramics as well to realize high-speed deposition rates. For application of ceramic thick film by AD to display and electronic ceramic industry, fabrication of dense structure with a no cracking is required. In this study, to fabricate dense ceramic thick film, the effect of crystal phase of starting powder was investigated. For this study, amorphous and crystalline $SiO_2$ powders were used as starting powders. Two types of $SiO_2$ powders were deposited on glass substrate by AD. In the case of amorphous $SiO_2$ powder, the deposited films had extremely incompact and opaque layer, irrespective of particle size. In contrast to amorphous powder, in the case of crystalline powder, porous structure layer and dense microstructure with no cracking layer were fabricated depending on the particle size. The optimized starting powder size for dense coating layer was $1{\sim}2{\mu}m$. The transmittance of film reached a maximum of 76% at 800 nm.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.113-113
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• 2010

유비쿼터스 시대를 맞이하여 현재의 전자제품은 초고주파 환경에서의 소형화된 마이크로파 소자를 요구하고 있다. 마이크로파 대역에서 세라믹 소재는 대부분의 폴리머 소재에 비해 낮은 유전손실 값을 보이고 있어 향후 확대되는 고주파화에 적합한 소재로 평가되고 있다. 하지만 세라믹 재료는 깨지기 쉬운 특성을 가지고 있어 공정 및 취급이 어려우며 높은 소결온도를 가지고 있어 융점이 낮은 재료와의 집적화에 있어서 난점을 가지고 있다. 이를 위해 본 연구실에서는 실온에서 세라믹을 비롯한 금속 및 폴리머 재료의 치밀한 코팅막의 성막 및 이종 접합이 가능한 Aerosol Deposition (AD 법)에 주목하였고 마이크로파 소자 제작 공정으로서 AD 법의 응용 가능성을 연구하였다. 마이크로파 소자의 기판으로서는 AD 법을 이용하여 유전손실이 낮고 플렉서블한 $Al_2O_3$-PTFE 혼합 기판을 제작하고 적용하였다. 금속 선로 패터닝 제작 공정으로는 도금법이 대표적이지만 고비용 및 복잡한 공정 절차, 폐화학용액으로 인한 환경문제 등의 단점을 지니고 있어 이를 대체하는 금속 선로 패터닝 공정이 절실히 요구되고 있다. 이를 위해 본 연구에서는 AD 법을 이용하여 금속 필름을 제작하고 대체 공정으로서의 가능성을 확인하였다. 하지만 AD 법을 이용한 세라믹 필름 제작에 관한 연구는 크게 활성화되어 있는 반면에 금속 필름의 제작, 특성 측정 및 개선에 관한 연구는 그에 비해 미비한 수준이다. 이를 위해 이번 연구에서는 AD 법을 이용하여 금속 필름을 성막 시에 영향을 미치는 요인을 고찰하였으며 또한 마이크로파 소자의 도체 손실에 크게 관계되는 금속 필름의 비저항 특성의 측정 및 개선에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위해 본 연구에서는 정전장 시뮬레이션을 활용하여 AD 법으로 성막된 금속 필름의 정밀한 비저항 측정에 관한 연구방법을 마련하고 후열처리를 통한 비저항 특성을 개선시키는 연구를 진행하였다.

• 한국자기학회지
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• 제18권1호
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• pp.14-18
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• 2008

본 연구에서는 Bi:YIG($Bi_{0.5}Y_{2.5}Fe_5O_{12}$) 막을 에어로졸 성막법을 이용하여 제작함에 있어서, 에어로졸을 구성하는 수송가스의 유량이 막의 자기적 특성과 광학적인 특성에 대하여 분석하였다. 직경 $100{\sim}500$ nm 의 Bi:YIG 분말을 질소 가스를 수송가스로 사용하여 성막을 실시하였고, 이 때, 수송가스의 유량은 0.5 l/min${\sim}10$ l/min 사이에서 변화시켰다. 수송가스의 유량이 증가할수록 Bi:YIG 막의 보자력은 51 Oe에서 37 Oe까지 지수함수적으로 감소하였다. 이것은 충돌에너지가 증가함에 따라 막내부 혹은 막표면의 결함이 감소하였기 때문이라고 고찰되었다. 포화자화는 유량이 증가할수록 감소하였는데, 이는 충돌에너지가 강해짐에 따라 결정이 왜곡되는 힘을 받았기 때문이라고 고찰되었다.

• Progress in Superconductivity
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• 제13권2호
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• pp.122-126
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• 2011

Superconducting $MgB_2$ thin films were fabricated by using a novel aerosol deposition technique wherein the pre-reacted powder is directly transformed into respective thin film. The formed thin films were characterized by X-ray diffraction technique and FE-SEM to understand its structure and morphology and the superconducting behavior has been characterized with the four probe resistivity measurement. The as-deposited thin films were formed into the frustrated amorphous structure, which were relaxed on the further heat treatment at $900^{\circ}C$ for 3 hrs. The relaxed amorphous $MgB_2$ thin films showed a comparatively high superconducting onset at about 38 K.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제21권2호
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• pp.117-122
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• 2010

BCY($Ba(Ce_{0.9}Y_{0.1})O_{3-\delta}$) oxide, shows high protonic conductivity at high temperatures, and are referred to as hydrogen separation membrane. For high efficiency of hydrogen separation ($H_2$ flux and selectivity) and low fabrication cost, ultimate thin and dense BCY-Ni layer have to be coated on a porous substrate such as $ZrO_2$. Aerosol depostion (AD) process is a novel technique to grow ceramic film with high density and nano-crystal structure at room-temperature, and would be applied to the fabrication process of AD integration ceramic layer effectively. XRD and SEM measurements were conducted in order to analyze the characteristics of BCY-Ni membrane fabricated by AD process.

• 한국해양공학회지
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• 제29권1호
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• pp.94-99
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• 2015

Lead zirconate titanate (PZT) thick films with thicknesses of ㎛ were fabricated on silicon substrates using an aerosol deposition method. A PZT powder solution was prepared using a sol-gel process. The average diameters (d50) obtained were 1.67, 1.98, and 2.40μm when the pyrolysis temperatures were 300℃, 350℃, and 450℃ respectively. The as-deposited film had a uniform microstructure without any cracks or pores. The as-deposited films on silicon were annealed at a temperature of 700℃. The 20-㎛-thick PZT film showed good adherence between the PZT film and substrate, with no tearing observed in the conventional solid phase process. This was probably because the presence of pores produced from organic residue during annealing relieved the residual stresses in the deposited film.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.37-37
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• 2008

에어로졸데포지션법을 이용하여 집적화 기판을 위한 $Al_2O_3$-PMMA 복합체 후막을 상온에서 구리 기판 위 에 제조하였다. XRD, FT-IR 분석을 통해 코팅된 막은 $Al_2O_3$와 PMMA의 혼합물로 존재함을 확인하였으며 성막 중 $Al_2O_3$. PMMA의 상호작용과 PMMA 파우더의 거동에 대한 분석을 통해 $Al_2O_3$-PMMA 복할체 후막의 성막 양상을 확인할 수 있었다. 또한 기판 거칠기에 따라 초기 계면의 양상이 달라질 수 있음을 확인하였고 이러한 초기 계면의 상태가 $Al_2O_3$-PMMA 복합체 후막의 제조에 있어 매우 중요함을 알 수 있었다. 본 연구에서는 에어로졸데포지션법을 이용한 $Al_2O_3$-PMMA 복합체 후막의 성막 양상을 통해 세라믹-폴리머 복합체의 제조에 있어서의 주요 변수들을 알아보고 $Al_2O_3$-PMMA 복합체 후막의 전기적인 특성을 확인하였다.