• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.448-448
• /
• 2013

최근 생물학적 분석 기구에서 시료를 처리, 분리, 검출, 샘플링 또는 분석하기 위해 사용되는 마이크로펌프(Micropump)에 대한 관심이 높아지고 있다. 또한 전자소자의 성능과 신뢰성의 증진을 위한 전자소자의 열 문제를 해결하기 위해 냉각장치로 마이크로 펌프가 적용되기도 한다. 그 외에도 마이크로펌프는 다양한 분야에 응용이 가능하다. 마이크로펌프는 작동 방식에 따라 압전형, 공압형, 열공압형, 연동형 등의 여러 종류로 분류되고 있다. 그중에서도 최근에는 연동형 마이크로 펌프의 개발이 각광받고 있다. 기존의 연동형 펌프들은 다중 챔버를 가지고 있으며, 각각의 챔버 내에서 Dead volume이 많이 발생할 뿐만 아니라 이상적인 연동운동과는 차이가 많이 나는 문제점을 가지고 있다. 또한 압전방식과 열공압방식은 느린 응답성으로 인해 효율적인 유체 이동이 어렵다. 본 논문에서는 이상적인 연동운동을 구현하기 위하여 기존의 연동형 펌프의 단점을 보완하고, 하나의 챔버에 다중전극 구조를 가지는 정전기력방식의 연동형 펌프를 개발하였다. 정전기력방식으로 펌프를 구동함으로써, 저전력으로 펌프구동이 가능하며, 하나의 챔버에 다중전극을 설치함으로써 이상적인 연동운동을 재현하였다. 그리고 Dead volume을 최소화 하였다. 또한, 빠른 반응속도로 인해 효율적인 유체 이동을 실현시킬 수 있었다. 본 연구에서 제안된 마이크로 펌프의 구성은 크게 챔버, 박막, Inlet/outlet hole으로 구성되었다. 챔버는 Si-wafer에 wet etching 공정으로 제작 하였고 그 위에 알루미늄 박막을 200 nm 증착시켰다. 챔버는 가로 32 mm, 세로 5 mm, 깊이는 $15{\mu}m$, 부피는 $200{\mu}l$으로 제작되었다. 박막은 폴리이미드(polyimide)를 사용하여 $3{\mu}m$의 두께로 제작 되었으며, 폴리이미드 박막 사이에는 200 nm 두께의 4개의 알루미늄 박막 전극을 삽입시켰다. 삽입된 4개의 전극에 개별적인 전기신호를 보냄으로써 연동운동이 가능하다. Inlet/outlet hole은 직경 2 mm의 크기로 제작되었으며, 튜브를 연결하여 유체가 흐를 수 있는 체널을 형성하였다. 제작된 마이크로 펌프의 구동전압은 115 V이며, 인가되는 주파수를 1 Hz~100 KHz까지 변화시켜 유량을 측정하였다. 작동 유체는 공기이며, 유량측정은 튜브 내에 물방울을 삽입하여 시간에 따른 이동거리를 관측하였다. 측정결과 2.2 KHz에서 2.4 mm/min의 가장 높은 유량을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해 제안된 연동형 마이크로펌프는 이상적인 연동운동이 가능함으로써 기존의 연동형 방식의 문제점을 보완하였으며, 생명과학, 의학, 화학 등의 분야에서 적용이 가능하리라 기대된다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
• /
• 제33권2호
• /
• pp.141-147
• /
• 2008

본 연구의 목적은 나노리터 수준의 물 흐름을 계측할 수 있는 장치를 개발하고, 상아질의 물 투과성을 측정하여 치아과민증 치료제와 상아질 접착제의 상아세관 밀폐효과를 알아보고자 하였다. 본 연구에서 제작한 미세흐름 측정장치는 첫째, 물의 흐름을 감지하는 모세관과 광 센서부, 둘째 물의 흐름을 추적하는 서보모터와 구동부, 셋째, 모터의 회전을 측정하여 물의 이동량으로 변환하는 엔코더와 컴퓨터 기록장치 등 세 부분으로 구성되어 있다. 본 장비를 이용하여 교합 면이 절단되어 노출된 상아질의 물 투과도와 치아과민증 치료제인 BisBlock과 자가부식형 상아질접착제인 Clearfil SE bond의 상아질 밀폐효과를 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 나노리터 수준의 물 흐름을 측정할 수 있는 장치를 제작하였고, 이를 이용하여 상아질의 물 투과도를 측정할 수 있었다. 2. 삭제 후 노출 연마된 상아질은 0.84 - 15.2 nL/s의 물 투과도를 보였고 Oxalate 제재인 BisBlock 이나 자가부식형 접착제 Cleafil SE bond 적용 시 투과도가 39.8 - 89.6% 감소하였다.

• 한국자기학회:학술대회 개요집
• /
• 한국자기학회 2010년도 임시총회 및 하계학술연구발표회
• /
• pp.79-79
• /
• 2010

Semimetallic bismuth (Bi) has been extensively investigated over the last decade since it exhibits very intriguing transport properties due to their highly anisotropic Fermi surface, low carrier concentration, long carrier mean free path l, and small effective carrier mass $m^*$. In particular, the great interest in Bi nanowires lies in the development of nanowire fabrication methods and the opportunity for exploring novel low-dimensional phenomena as well as practical application such as thermoelectricity[1]. In this work, we introduce a self-assembled interconnection of nanostructures produced by an on-film formation of nanowires (OFF-ON) method in order to form a highly ohmic Bi nanobridge. A Bi thin film was first deposited on a thermally oxidized Si (100) substrate at a rate of $40\;{\AA}/s$ by radio frequency (RF) sputtering at 300 K. The sputter system was kept in an ultra high vacuum (UHV) of $10^{-6}$ Torr before deposition, and sputtering was performed under an Ar gas pressure of 2m Torr for 180s. For the lateral growth of Bi nanowires, we sputtered a thin Cr (or $SiO_2$) layer on top of the Bi film. The Bi thin films were subsequently put into a custom-made vacuum furnace for thermal annealing to grow Bi nanowires by the OFF-ON method. After thermal annealing, the Bi nanowires cannot be pushed out from the topside of the Bi films due to the Cr (or $SiO_2$) layer. Instead, Bi nanowires grow laterally as a mean s of releasing the compressive stress. We fabricated a self-assembled Bi nanobridge (d=192 nm) device in-situ using OFF-ON through annealing at $250^{\circ}C$ for 10hours. From I-V measurements taken on the Bi nanobridge device, contacts to the nanobridge were found highly ohmic. The quality of the Bi nanobridge was also proved by the high MR of 123% obtained from transverse MR measurements. These results manifest the possibility of self-assembled nanowire interconnection between various nanostructures for a variety of applications and provide a simple device fabrication method to investigate transport properties on nanowires without complex patterning and etching processes.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.150.1-150.1
• /
• 2014

Showerhead is used as a main part in the semiconductor equipment. The face plate flatness should remain constant and the cleaning performance must be gained to keep the uniformity level of etching or deposition in chemical vapor deposition process. High operating temperature or long period of thermal loading could lead the showerhead to be deformed thermally. In some case, the thermal deformation appears very sensitive to showerhead performance. This paper describes the methods for robust design using computational fluid dynamics. To reveal the influence of the post distribution on flow pattern in the showerhead cavity, numerical simulation was performed for several post distributions. The flow structure appears similar to an impinging flow near a centered baffle in showerhead cavity. We took the structure as an index to estimate diffusion path. A robust design to reduce the thermal deformation of showerhead can be achieved using post number increase without ill effect on flow. To prevent the showerhead deformation by heat loading, its face plate thickness was determined additionally using numerical simulation. The face plate has thousands of impinging holes. The design key is to keep pressure drop distribution on the showerhead face plate with the holes. This study reads the methodology to apply to a showerhead hole design. A Hagen-Poiseuille equation gives the pressure drop in a fluid flowing through such hole. The assumptions of the equation are the fluid is viscous-incompressible and the flow is laminar fully developed in a through hole. An equation can be expressed with radius R and length L related to the volume flow rate Q from the Hagen-Poiseuille equation, $Q={\pi}R4{\Delta}p/8{\mu}L$, where ${\mu}$ is the viscosity and ${\Delta}p$ is the pressure drop. In present case, each hole has steps at both the inlet and the outlet, and the fluid appears compressible. So we simplify the equation as $Q=C(R,L){\Delta}p$. A series of performance curves for a through hole with geometric parameters were obtained using two-dimensional numerical simulation. We obtained a relation between the hole diameter and hole length from the test cases to determine hole diameter at fixed hole length. A numerical simulation has been performed as a tool for enhancing showerhead robust design from flow structure. Geometric parameters for the design were post distribution and face plate thickness. The reinforced showerhead has been installed and its effective deposition profile is being shown in factory.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.148-148
• /
• 2011

Recently, there have been many research activities to develop the large-area plasma source, which is able to generate the high-density plasma with relatively good uniformity, for the plasma processing in the thin-film solar cell and display panel industries. The large-area CCP sources have been applied to the PECVD process as well as the etching. Especially, the PECVD processes for the depositions of various films such as a-Si:H, ${\mu}c$-Si:H, Si3N4, and SiO2 take a significant portion of processes. In order to achieve higher deposition rate (DR), good uniformity in large-area reactor, and good film quality (low defect density, high film strength, etc.), the application of VHF (>40 MHz) CCP is indispensible. However, the electromagnetic wave effect in the VHF CCP becomes an issue to resolve for the achievement of good uniformity of plasma and film. Here, we propose a new electrode as part of a method to resolve the standing wave effect in the large-area VHF CCP. The electrode is split up a series of strip-type electrodes and the strip-type electrodes and the ground ones are arranged by turns. The standing wave effect in the longitudinal direction of the strip-type electrode is reduced by using the multi-feeding method of VHF power and the uniformity in the transverse direction of the electrodes is achieved by controlling the gas flow and the gap length between the powered electrodes and the substrate. Also, we provide the process results for the growths of the a-Si:H and the ${\mu}c$-Si:H films. The high DR (2.4 nm/s for a-Si:H film and 1.5 nm/s for the ${\mu}c$-Si:H film), the controllable crystallinity (~70%) for the ${\mu}c$-Si:H film, and the relatively good uniformity (1% for a-Si:H film and 7% for the ${\mu}c$-Si:H film) can be obtained at the high frequency of 40 MHz in the large-area discharge (280 mm${\times}$540 mm). Finally, we will discuss the issues in expanding the multi-electrode to the 8G class large-area plasma processing (2.2 m${\times}$2.4 m) and in improving the process efficiency.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.140-140
• /
• 2018

The 3D interconnect technologies have been appeared, as the density of Integrated Circuit (IC) devices increases. Through Silicon Via (TSV) process is an important technology in the 3D interconnect technologies. And the process is used to form a vertically electrical connection through silicon dies. This TSV process has some advantages that short length of interconnection, high interconnection density, low electrical resistance, and low power consumption. Because of these advantages, TSVs could improve the device performance higher. The fabrication process of TSV has several steps such as TSV etching, insulator deposition, seed layer deposition, metallization, planarization, and assembly. Among them, TSV metallization (i.e. TSV filling) was core process in the fabrication process of TSV because TSV metallization determines the performance and reliability of the TSV interconnect. TSVs were commonly filled with metals by using the simple electrochemical deposition method. However, since the aspect ratio of TSVs was become a higher, it was easy to occur voids and copper filling of TSVs became more difficult. Using some additives like an accelerator, suppressor and leveler for the void-free filling of TSVs, deposition rate of bottom could be fast whereas deposition of side walls could be inhibited. The suppressor was adsorbed surface of via easily because of its higher molecular weight than the accelerator. However, for high aspect ratio TSV fillers, the growth of the top of via can be accelerated because the suppressor is replaced by an accelerator. The substitution of the accelerator and the suppressor caused the side wall growth and defect generation. The suppressor was used as Single additive electrodeposition of TSV to overcome the constraints. At the electrochemical deposition of high aspect ratio of TSVs, the suppressor as single additive could effectively suppress the growth of the top surface and the void-free bottom-up filling became possible. Generally, copper was used to fill TSVs since its low resistivity could reduce the RC delay of the interconnection. However, because of the large Coefficients of Thermal Expansion (CTE) mismatch between silicon and copper, stress was induced to the silicon around the TSVs at the annealing process. The Keep Out Zone (KOZ), the stressed area in the silicon, could affect carrier mobility and could cause degradation of the device performance. Cobalt can be used as an alternative material because the CTE of cobalt was lower than that of copper. Therefore, using cobalt could reduce KOZ and improve device performance. In this study, high-aspect ratio TSVs were filled with cobalt using the electrochemical deposition. And the filling performance was enhanced by using the suppressor as single additive. Electrochemical analysis explains the effect of suppressor in the cobalt filling bath and the effect of filling behavior at condition such as current type was investigated.

• 한국진공학회지
• /
• 제7권4호
• /
• pp.403-409
• /
• 1998

본 연구에서는 자장강화된 유도결합형 플라즈마를 사용하여 이 플라즈마의 특성을 조사하고 또한 산화막 식각에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 자장 강화를 위해 4쌍의 영구자석이 사용되었고, 산화막 식각을 위해 $C_2F_6, CHF_3, C_4F_8$ 가스 및 이들 혼합가스가 사 용되었으며 첨가가스로 $H_2$를 사용하였다. 자장강화된 유도결합형 플라즈마 특성 분석을 위 해 Langmuir probe와 optical emission spectrometer를 이용하여 산화막 식각 속도 및 photoresist에 대한 식각 선택비를 stylus profilometer를 이용하여 측정하였다. 이온 밀도에 있어서 자장 유무에 따른 큰 변화는 관찰되지 않았으나 이온전류밀도의 균일도는 자장을 가 한 경우 웨이퍼가 놓이는 기판 부분에서 상당히 증가된 것을 알 수 있었다. 또한 자장이 가 해진 경우, 자장을 가하지 않은 경우에 비해 플라즈마 전위가 감소된 반면 전자온도 및 라 디칼 밀도는 크게 증가되는 것을 알 수 있었으며 산화막 식각시에도 높은 식각 속도와 식각 균일도를 보였다. 산화막 식각을 위해 수소가스를 사용한 가스조합중에서 C4F8/H2가스조합 이 가장 우수한 식각 속도 및 photoresist에 대한 식각 선택비를 나타내었으며 공정변수를 최적화 함으로써 순수 C4F8에서 4이상의 선택비와 함께 8000$\AA$/min의 가장 높은 식각속도 를 얻을 수 있었으며, 50%C4F8/50%H2에서 4000$\AA$/min의 산화막 식각 속도와 함께 15이상 의 식각 선택비를 얻을 수 있었다.

• 분석과학
• /
• 제13권4호
• /
• pp.403-411
• /
• 2000

TL 측정과 subtraction 방법을 이용한 고고 도자기 시편의 절대연대 측정방법을 확립하였다. 본 연구에서는 백제시대 토기 시편을 사용하였으며, TL측정을 위한 시료는 미세낟알법과 석영분리법을 이용하여 준비하였다. 미세낟알법에서는 분쇄한 시편 분말 중 아세톤 용액에서의 침강속도에 따른 분리를 통하여 $5-10{\mu}m$ 크기의 미세 낟알을 TL측정에 사용하였다. 석영분리법에서는 분쇄한 시편 분말을 HF처리후 90-125{\mu}m$ 크기의 석영 결정을 분리하여 사용하였다. 각 시료에 감마선원($^{137}Cs$) 또는 알파선원($^{241}Am$)을 인위적으로 조사하여 자연 TL량에 고고학적 선량을 평가하였고, subtraction 방법을 통하여 알파선원 만의 영향으로 시편에 축적된 고고학적 선량을 계산하였다. 그 결과 백제시대 토기 시편에 대하여 얻어진 선량은 4.60Gy이었다. 시편에 함유된 알파 방출 방사능 물질(U,Th)의 농도 분석 값으로부터 토기 시편에 대한 매년마다의 선량률($3.05{\pm}0.11$ mGy/yr.)을 결정하였다. 얻어진 선량률로 시편의 고고학적 선량을 나누어줌으로써 결정된 토기 시편의 절대연대는 $1508{\pm}80$년(A.D. ca. 492 yr.)이었으며, 편년연대법에 의한 추정 연대 (5세기 중반)와 10% 오차 범위 내에서 일치하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제62권3호
• /
• pp.262-268
• /
• 2024

본 연구에서는 고성능 리튬이온전지용 음극 소재로써 2차원 구조의 티타늄 카바이드(MXene)와 나노 실리콘의 정전기적 결합을 통한 MXene/Si 음극 복합소재를 제조하였다. LiF/HCl을 이용하여 Ti₃AlC₂ MAX를 에칭해 Ti₃C₂T_x MXene을 제조하였으며, 정전기적 결합을 형성하기 위해 나노 실리콘의 표면을 CTAB (Cetyltrimethylammonium bromide)을 활용하여 양전하로 대전하였다. MXene/Si 음극 복합소재는 제조된 MXene과 대전 된 실리콘의 간단한 혼합 공정을 통해 성공적으로 제조되었다. 제조된 복합소재의 물리적 특성과 전기화학적 특성을 MXene과 실리콘의 조성비에 따라 조사하였으며, 전극의 안정성을 평가하기 위해 충·방전 사이클 후의 전극 표면을 분석하였다. MXene/Si 복합소재는 MXene 대비 실리콘 조성 비율이 2, 3 및 4로 증가할수록 1962.9, 2395.2 및 2504.3 mAh/g의 높은 초기 방전용량을 나타내었다. MXene과 실리콘 조성비가 1 : 4인 MXene/Si-4는 100 사이클에서 1387.5 mAh/g의 가역 용량과 74.5%의 용량 유지율을 나타내었으며, 4.0 C의 높은 율속에서도 700.5 mAh/g으로 높은 용량을 발현하였다. 이러한 결과를 통해 정전기적 결합으로 제조된 MXene/Si 복합소재는 고성능 리튬이온배터리용 음극소재로 적용 될 수 있다.

• 치위생과학회지
• /
• 제4권1호
• /
• pp.21-25
• /
• 2004

현대사회에서는 생활환경의 변화와 교통사고의 증가에 의해 해마다 소아의 외상의 증가하고 있는데 구강조직에 대한 외상성 손상을 완전히 치단하는 데에는 한계가 있어 외상성 치아손상에 관한 실태를 조사 분석함으로써 외상처치와 예방에 필요한 기초자료를 제시하고자 강릉대학교 치과병원 소아치과에 2000년 10월 4일부터 2004년 2월 27일까지 외상을 주소로 내원한 113명의 환자를 대상으로 조사 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 연구대상자의 성별에서는 2.05:1의 비율로 남자의 경우가 외상빈도가 더 높게 나타났다. 평균 연령은 남자 5.27세, 여자 5.27세로 차이가 없었고, 전체 연령중 2세에서 외상환자가 제일 많았다(21.2%) 2. 외상부위별 내원기간을 조사한 결과 유치는 당일(34.4%)에 내원한 경우가 가장 많았고, 영구치는 1일 후(38.8%)에 내원한 경우가 가장 많았다. 3. 외상부위별 치아손상의 원인을 분석한 결과 넘어진 경우가 유치 59.4%, 영구치 55.1%, 물체에 부딪친 경우 유치 26.6%, 영구치 26.5%로 나타나 대부분 넘어지거나 부딪쳐서 외상이 발생한 것으로 나타났다. 4. 성별에 따른 치아손상이 발생한 장소는 가정인 경우가 남자 42.1%, 여자 35.1%로 남녀모두 가정에서 외상이 가장 많이 발생하였다. 외상부위에 따른 치아손상 발생한 장소로는 유치는 가정(59.4%)에서 가장 많이 발생하였고, 영구치는 유치원 및 학교(28.6%)에서 가장 많이 발생하였다. 5. 외상부위에 따라 치아손상을 받은 치아의 수를 분석한 결과 유치는 2개(56.3%), 1개(31.3%), 3개와 4개 이상 각각(6.3%), 순으로 나타났으며, 영구치는 2개(46.9%), 1개(28.6%) 4개 이상(16.3%), 3개(8.2%) 순으로 영구치인 경우 4개 이상인 경우도 비교적 높게 나타났다. 6. 성별에 따른 치아손상이 발생한 부위로는 남자 유치 56.6%, 영구치 43.4%, 여자 유치 56.8%, 영구치 43.2%로 남녀 모두 유치에서 외상이 가장 많이 발생하였다. 7. 유치와 영구치의 치아손상부위는 상악 전치부가 거의 대부분을 차지하고, 유치(75%)와 영구치(63.8%) 모두 상악 중절치에서 외상율이 높게 나타났다. 8. 전체적인 외상성 치아손상에 따른 외상종류의 조사결과는 동요 30.2%, 치관파절 28.0%, 함입 14.7%, 진탕 8.9%, 완전 탈구 7.1%, 정출 2.2%, 변위 1.8% 순으로 나타났다. 유치와 영구치별로 외상성 치아손상의 종류를 분류하였을 때 유치는 동요(35.8%)가 가장 많이 나타났고, 파절에서 치관파절은 영구치(44.8%)에서 많이 발생하였다. 9. 외상부위에 따른 외상성 치아손상처치는 처치없이 경과관찰을 한 경우가 유치는 43.2%, 영구치 38.9%로 나타났으며, 치료한 경우 유치는 치수절제술(22.0%), 영구치는 임시적산부식레진수복(19.5%)을 가장 많이 사용하였다.