• 한국표면공학회지
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• 제41권3호
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• pp.94-101
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• 2008

A new convenient magnet array module is designed to investigate effects of magnetic field array on magnetron discharge characteristics. Magnetic field analysis showed good agreement of measured discharge region by a CCD device which has a high quantum efficiency over visible wavelength range. OES (optical emission spectroscopy) showed major emission peaks are from electronic transitions in 400 nm range and 800 nm range. Effects of driving voltage characteristics were analyzed in a point of electron drift trajectories and ionizing collision frequencies. Pulsed dc with a fast rising and falling time was analyzed to have potential to increase ionization collisions by putting a burst of hot electrons and to raise sheath potential. From measured voltage and current waveform, maximum of -1000 V peak was generated with $-400\;V_{rms}$ conditions. Possibility of a properly designed magnetron cathode was shown to be used as a melting device. Cu was successfully melted with power density of a several tens of $W/cm^2$.

• Current Applied Physics
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• 제18권11호
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• pp.1381-1387
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• 2018

One dimensional (1D) grating has been fabricated (using focused ion beam) on 50 nm gold (Au) film deposited on higher refractive index Gallium phosphate (GaP) substrate. The sub-wavelength periodic metal nano structuring enable to couple photon to couple with the surface plasmons (SPs) excited by them. These grating devices provide the efficient control on the SPs which propagate on the interface of noble metal and dielectric whose frequency is dependent on the bulk electron plasma frequency of the metal. For a fixed periodicity (${\Lambda}=700 nm$) and slit width (w = 100 nm) in the grating device, the efficiency of SPP excitation is about 40% compared to the transmission in the near-field. Efficient coupling of SPs with photon in dielectric provide field localisation on sub-wavelength scale which is needed in Heat Assisted Magnetic recording (HAMR) systems. The GaP is also used to emulate Vertical Cavity Surface emitting laser (VCSEL) in order to provide cheaper alternative of light source being used in HAMR technology. In order to understand the underlying physics, far-and near-field results has been compared with the modelling results which are obtained using COMSOL RF module. Apart from this, grating devices of smaller periodicity (${\Lambda}=280nm$) and slit width (w = 22 nm) has been fabricated on GaP substrate which is photoluminescence material to observe amplified spontaneous emission of the SPs at wavelength of 805 nm when the grating device was excited with 532 nm laser light. This observation is unique and can have direct application in light emitting diodes (LEDs).

• Journal of Information Display
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• 제1권1호
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• pp.63-69
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• 2000

In order to improve both the level and the stability of electron emission, Mo and Co silicides were formed from Mo mono-layer and Ti/Co bi-layers on single crystal silicon field emitter arrays (FEAs), respectively. Using the slope of Fowler-Nordheim curve and tip radius measured from scanning electron microscopy (SEM), the effective work function of Mo and Co silicide FEAs were calculated to be 3.13 eV and 2.56 eV, respectively. Compared with silicon field emitters, Mo and Co silicide exhibited 10 and 34 times higher maximum emission current, 10 V and 46 V higher device failure voltage, and 6.1 and 4.8 times lower current fluctuation, respectively. Moreover, the emission currents of the silicide FEAs depending on vacuum level were almost the same in the range of $10^{-9}{\sim}10^{-6}$ torr. This result shows that silicide is robust in terms of anode current degradation due to the absorption of air molecules.

• 센서학회지
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• 제10권5호
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• pp.292-303
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• 2001

본 연구에서는 수평형 전계 방출 소자를 제작하고 그 특성을 측정하였다. 이를 진공자장 센서에 이용하기 위하여 Lorentz 원리를 응용하여 센서를 설계하고 제작하였다. $POCl_3(10^{20}cm^{-3})$ 도핑된 다결정 실리콘을 전계 방출 소자의 음극 및 양극 재료로 이용하였으며 그 두께는 각각 $2\;{\mu}m$였다. PSG(두께 $2\;{\mu}m$)를 희생층으로 사용하여 최종 단계에서 불산을 이용하여 제거하고 승화건조법을 이용하여 소자의 기판 점착 현상을 방지하였다. 제작된 소자를 유리기판 #1 위에 silver paste로 고정시키고 Cr 전극 패드와 와이어본딩 한 뒤 진공내에서 양극접합공정을 이용하여 소자를 $1.0{\times}10^{-6}\;Torr$에서 진공 실장하였다. 실장 후 게터를 활성화하여 내부진공도를 향상시켰다. 이렇게 패키징된 소자는 두달여 기간 동안 특별한 특성저하 없이 잘 동작되었으며 그 이상의 기간에 대해서는 확인하지 못하였다. 패키징된 자장 센서는 패키징하기 전 진공챔버 내에서 보인 특성치와 별다른 차이 없이 잘 동작되었으며 단지 약간의 전류 감소 현상만이 관찰되었다. 측정된 센서의 감도는 약 3%/T로서 작은 값이었으나 그 가능성을 확인할 수는 있었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권6호
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• pp.23-30
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• 2005

본 논문에서는 다양한 에미터 금속 재료를 이용하여 산화된 다공질 폴리실리콘(Oxidized Porous Poly-Silicon) 전계방출 소자를 제조하였으며 에미터 금속의 열처리 효과가 산화된 다공질 폴리실리콘 전계방출소자의 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 다양한 에미터 금속 중 구동전극을 가진 Pt/Ti 에미터 전극을 $300^{\circ}C$-1hr 열처리한 경우 전자방출 효율은 $V_{ps}$=12 V에서 최대 $2.98\%$의 효율을 나타내었으며, $350^{\circ}C$-1hr 열처리한 경우 $V_{ps}$=16V에서 $3.37\%$의 가장 높은 효율을 나타내었다. 이는 열처리 공정을 통해 OPPS 전계방출 소자 표면에 다수의 결정립 경계와 무수히 많은 미세한 다공질 간의 흡착성의 개선으로 인한 면 저항 감소에 의한 것을 알 수 있다. OPPS 전계 방출 소자를 디스플레이소자로 적용하기 위해 형광체 발광 특성을 조사해 본 결과, $900^{\circ}C$-50min 산화 후 Pt/Ti(5nm/2nm) 에미터 전극을 사용하여 제조된 OPPS 전계 방출 소자의 경우 15 V에서 3600 cd/$m^2$, 20 V에서 6260 cd/$m^2$의 상대적으로 높은 휘도를 나타내었다. 열처리는 Ti층과 OPPS 간의 흡착성을 개선시키고 에미터 전극에 고른 전계를 가하는 중요한 역할을 한다.

• 한국재료학회지
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• 제10권2호
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• pp.124-127
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• 2000

Si FEA로부터 tip의 표면을 Ti 금속으로 silicidation한 새로운 3극형 Ti-silicided Si FEA를 제작하고 이의 전계 방출특성을 조사하였다. 제작된 소자에서 단위 pixel(pixel area : $1000{\mu\textrm{m}}{\times}1000{$\mu\textrm{m}}$, tip array : $200{\mu\textrm{m}}{\times}200{$\mu\textrm{m}}$)을 통해 측정된 전계 방출 특성은 $10^8Torr$의 고진공 상태에서 turn-on 전압이 약 70V로, 아노드 방출전류의 크기와 current degradation이 $V_A=500V,\;V_G=150V$ 바이어스 아래에서 각각 2nA/tip와 0.3%/min로 나타났다. 3극형 Ti-silicided Si FEA의 낮은 turn-on 전압과 높은 전류안정성은 Si tip 표면에 형성된 실리사이드 박막의 열화학적 안정성과 낮은 일함수에 기인하는 것으로 판단된다.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제2권1호
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• pp.97-101
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• 2016

산화아연은 다양한 나노 구조와 특유의 특성으로 인하여 여러 분야에서 많은 관심을 받고있는 물질이다. 산화아연을 합성하는 다양한 방법 중에서, 수열합성법은 간단하고 친환경적인 장점을 가지고 있다. 나노 구조를 가지는 산화아연 박막은 수열합성법을 통하여 FTO 전극 위에 제작되었다. 성장된 산화아연은 X-ray diffraction (XRD)와 Field-emission scanning electron microscopy (FESEM)을 통하여 분석되었다. XRD 분석에서 산화아연 박막이 자연상태의 hexagonal wurtzite 상으로 구성되어 있음을 확인하였으며 SEM 사진에서는 나노 로드 형태를 구성하고 있는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구에서는 UV 영역의 흡수 스펙트럼을 분석하여 산화아연이 보이는 365 nm 파장에서의 흡수를 확인하였다. 또한 photoluminescence 방출을 분석한 결과, 424 nm의 band edge emission과 500 nm에서 산화아연의 oxygen vacancies에 의한 방출을 확인하였다. 또한 라만 스펙트럼 분석을 통하여 본 연구진이 제작한 산화아연이 높은 결정성을 가지고 있는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 연구를 통하여 다양한 특성을 가진 산화아연의 광촉매적 적용을 기대할 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.1312_1313
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• 2009

In this study the fabrication technique of the planner field emission device structure with a DLC layer were studied. The bottom Mo electrode using electrochemical method on the DLC layer deposited using assist sputtering.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2006년도 6th International Meeting on Information Display
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• pp.1219-1224
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• 2006

This study investigates the effect of $NH_3$ gas upon the growth of carbon nanotubes (CNTs) using thermal chemical vapor deposition. It is considered that the CNT synthesis occurs mainly through two steps, clustering of catalyst particles and subsequent growth of CNTs. We thus introduced $NH_3$ during either an annealing or growth step. When $NH_3$ was fed only during annealing, CNTs grew longer and more highly crystalline with diameters unchanged. An addition of $NH_3$ during growth, however, resulted in shorter CNTs with lower crystallinity while increased their diameters. Vertically aligned, highly populated CNT samples showed poor field emission characteristics, leading us to apply post-treatments onto the CNT surface. The CNTs were treated by adhesive tapes or etched back by dc plasma of $N_2$ to reduce the population density and the radius of curvatures of CNTs. We discuss the morphological changes of CNTs and their field emission properties upon surface treatments.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2006년도 6th International Meeting on Information Display
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• pp.1225-1228
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• 2006

In the CNT paste for field emission, PbO frit had a fatal influence on CNTs by accelerating a decomposition of CNTs during firing. In the thermogravimetric analysis on the mixtures of CNTs and other ingredients, it was evident that CNTs began to burn out at ${\sim}350^{\circ}C$ by reacting with PbO. This problem was overcome by replacing the PbO frit by the Pb-free frit such that most of CNTs could survive during firing. Consequently, the emission current of the CNT paste prepared using the lead-free frit was improved as much as 250 %, compared to the PbO-containing one. The CNT paste was further optimized by adding a dispersant, whose dispersibility was assessed by measuring the resistance of the paste. With 10% dispersant added, the emission properties of the paste was greatly enhanced as 50 times higher as those of the paste without a dispersant.