• 제목/요약/키워드: porous silicon

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수정진동자 미세저울을 위한 티타늄산화물 나노튜브 어레이 (Titanium Oxide Nanotube Arrays for Quartz Ctystal Microbalance)

  • 문규식;양대진;박훈;최원열
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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    • pp.372-372
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    • 2007
  • Titanium oxide nanotube arrays were fabricated by the anodization of pure titanium thin film deposited at $500^{\circ}C$ on silicon substrates. The titania nanotubes were grown by anodization in nonaqueous-base electrolytes at different potentials between 5 V and 30 V. $TiO_2$ nanotube array with a small pore diameter of 40 nm and long titanium oxide layer of $4\;{\mu}m$ was obtained. The $TiO_2$ nanotube array was used as a porous electrode for quartz crystal microbalance (QCM). Nanoporous morphology of electrode will increase the sensitivity of microbalance.

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나노 다공질 실리콘 다이어프램에 캐리어 주입을 위한 전극 형성 및 응용 (Formation of electrode for carrier injection into nano-porous silicon diaphragm and its applications)

  • 표성열;강철구;강문식;홍석인;민남기
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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    • pp.77-78
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    • 2002
  • 본 논문은 Pt/Ti 박막을 HF-ethanol 혼합 용액에 대한 매스킹 물질과 오믹 전극으로 사용하였다. 다공질 실리콘 층에 정공과 전자의 주입을 용이하게 하기 위해 이온 주입 공정으로 애노드(anode)와 캐소드(cathode) 전극을 실리콘 다이어프램에 구성하였다. 실리콘 다이어프램 영역에 정전압을 인가하여, 전기화학적 방법으로 관통된 PSi 층을 다이어프램 영역에 성장시켰다. 또한, 제작된 소자를 UV에 대한 광 특성을 고찰하였다.

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Interfaces of Stacking $TiO_2$ Thin Layers Affected on Photocatalytic Activities

  • 주동우;부진효
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.189.1-189.1
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    • 2013
  • Titanium dioxide (TiO2) is a wide bandgap semiconductor possessing photochemical stability and thus widely used for photocatalysis. However, enhancing photocatalytic efficiency is still a challenging issue. In general, the efficiency is affected by physio-chemical properties such as crystalline phase, crystallinity, exposed crystal facets, crystallite size, porosity, and surface/bulk defects. Here we propose an alternative approach to enhance the efficiency by studying interfaces between thin TiO2 layers to be stacked; that is, the interfacial phenomena influencing on the formation of porous structures, controlling crystallite sizes and crystallinity. To do so, multi-layered TiO2 thin films were fabricated by using a sol-gel method. Specifically, a single TiO2 thin layer with a thickness range of 20~40 nm was deposited on a silicon wafer and annealed at $600^{\circ}C$. The processing step was repeated up to 6 times. The resulting structures were characterized by conventional electron microscopes, and followed by carrying out photocatalytic performances. The multi-layered TiO2 thin films with enhancing photocatalytic efficiency can be readily applied for bio- and gas sensing devices.

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전사 인쇄에 의한 3차원 백금 다공성 다층구조 (Three-dimensional and Multilayered Structure Prepared by Area of Platinum Transfer Printing)

  • 정승재;최용호;조정호
    • 센서학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.113-116
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    • 2019
  • A three-dimensional porous structure was fabricated by pattern transfer printing for applications of electrodes in gas sensors. To form replica patterns, solutions were mixed with acetone, toluene, heptane, and poly(methyl methacrylate). These replica patterns can also be formed on substrates such as polyimide, polydimethylsiloxane, and silicon. The wide range of line widths from 1 to $5{\mu}m$ was derived from the surface grating patterns of master substrates. The cross-bar pattern with 40 layers showed a thickness of 600 nm. The area of platinum transferred patterns with different line widths was enhanced to $20{\times}25mm$, which is applicable to various electrode patterns of gas sensors.

다공성 흑연 소재를 이용한 바나듐 도핑된 반절연 SiC 단결정 성장의 특성 연구 (Vanadium-doped semi-insulating SiC single crystal growth by using porous graphite)

  • 이동훈;김황주;김영곤;최수훈;박미선;장연숙;이원재;정광희;김태희;최이식
    • 한국결정성장학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.215-219
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    • 2016
  • 본 연구에서는 다공성 흑연 캡슐에 Vanadium carbide(VC) 분말을 채워 성장시킨 방법과 SiC 분말과 VC 분말을 혼합하여 다공성 흑연판을 그 위에 덮은 후 성장시키는 방법으로 진행하였으며, 성장된 결정들은 여러 분석방법을 사용하여 각각의 특성들을 관찰하였다. 반절연 SiC 성장은 6H-SiC 종자 결정을 사용하여 PVT(Physical Vapor Transport)법으로 성장을 진행하였다. 반절연으로 성장된 SiC 결정은 XRD를 이용하여 6H-SiC인 것을 확인하였으며, SIMS 분석결과 바나듐 도핑 농도가 바나듐 용해의 한계값 보다 높을 경우 석출물이 발생되며, 결정 품질 저하의 원인이 됨을 확인할 수 있었다.

잠재지문 현출용 나노 은 분말의 표면개질에 대한 연구 (A study on surface modification of Ag powder for developing latent fingerprints)

  • 김만기;최미정;전충현;박성우
    • 분석과학
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    • 제23권2호
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    • pp.216-223
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    • 2010
  • Ag 분말 입자형태와 크기에 따른 효율성을 확인한 결과 flake, spherical 형태의 분말은 시판 회색 분말과 현출효율이 유사하였고, nAg (rod, $0.9\;{\mu}m$) 분말의 경우 다양한 잠재지문 현출효율 평가 실험에서 우수한 결과를 보였다. 그러나 1개월간 nAg 분말을 자연조건에서 방치하였을 때 분말의 산화 및 수분의 영향으로 현출효율이 낮게 확인되어 산화 및 수분 흡습 방지를 위한 연구가 제기되었다. 본 연구는 nAg 분말의 산화 및 수분 흡습의 단점을 보완하기위해 nAg 분말에 실리콘 오일을 다양한 수준으로 표면개질하여 비다공성 대상물질 표면인 유리, 플라스틱에서 현출지문의 동일한 영역에서 특징점 수, 이랑과 분말의 흡착정도, 현출지문의 contrast 등으로 nAg 분말과 표면개질 nAg 분말의 현출효율을 평가하여 유리, 플라스틱 대상물질에서 DC200 실리콘 오일 0.5%로 표면개질한 nAg 분말의 우수함과 산화 및 수분 흡습의 단점을 보완할 수 있었다.

산화된 다공질 실리콘 기판 위에 제작된 에어브리지를 가진 CPW Phase Shifter와 Shunt Stub (CPW Phase Shifter and Shunt Stub with Air-Bridge Fabricated on Oxidized Porous Silicon(OPS) Substrate)

  • 심준환;박동국;강인호;권재우;박정용;이종현;전중성;예병덕
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제39권9호
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    • pp.11-18
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    • 2002
  • 본 논문에서는 표면 마이크로머시닝을 사용하여 10 ${\mu}m$ 두께의 다공질 실리콘 산화막으로 제조된 기판 위에 에어브리지를 가진 CPW phase shifter와 shunt stub을 제작하였다. CPW phase shifter의 크기는 S-W-$S_g$ = 100-30-400 ${\mu}m$로 설계되었다. “ㄷ” 모양을 가진 에오브리지의 폭은 100 ${\mu}m$, 길이는 400-460-400 ${\mu{m$ 이다. 낮은 손실을 얻기 위하여, step 된 에어브리지를 가진 CPW phase shifter가 제안되었다. Step된 에어브리지를 가진 구조가 step이 없는 에어브리지를 가진 구조보다 삽입손실이 보다 더 향상되었다. 제작된 CPW phase shifter의 위상특성은 28 GHz의 넓은 주파수 범위에서 180$^{\circ}$ 의 천이를 나타내었다. 그리고 short-end series stub의 동작주파수는 28.7 GHz이며, 반사손실은 - 20 dB를 나타내었다. 또한 short-end shunt stub의 동작주파수는 28.9 GHz이며, 반사손실은 - 23 dB를 나타내었다. 이상의 결과에서 중앙 전송선에 설계된 stub은 크기 감소로 고 밀도 칩 레이아웃을 이끌 수 있는 장범을 가진다.

(111) 실리콘 웨이퍼를 이용한 6빔 가속도센서의 유한요소법 해석 (Analysis of 6-Beam Accelerometer Using (111) Silicon Wafer by Finite Element Method)

  • 심준환;김동권;서창택;류인식;이종현
    • 센서학회지
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    • 제6권5호
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    • pp.346-355
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    • 1997
  • 본 논문에서는 범용 유한요소 구조해석 프로그램인 ANSYS를 이용하여 가속도센서의 미세기계구조부의 스트레스 분포와 주파수특성을 해석하였다. 해석된 결과로 부터 자동차의 에어백 시스템에 들어가는 가속도센서의 사양에 적합한 새로운 형태의 6빔 압저항형 가속도센서의 파라미터 값을 설정하였다. 이때, 설계된 가속도 센서의 매스 패드의 반경 및 빔 길이, 빔 폭, 빔 두께의 각 파라미터 값은 $500{\mu}m$, $350{\mu}m$, $100{\mu}m$, $5{\mu}m$였으며, 그리고 같은 구조의 센서에서 진동질량은 0.4 mg과 0.8mg인 두가지 종류로 정의하였다. 설계된 구조를 가지고 (111)면 n 실리콘웨이퍼에 $n^{+}$ 영역이 선택적으로 확산된 $n/n^{+}/n$ 3층 구조를 사용하여 6빔 압저항형 실리콘 가속도센서를 제조하고, 특성을 조사하였다. 이때, 센서의 미세기계구조를 형성하기 위하여 다공질 실리콘 에칭법을 이용한 마이크로머시닝 기술을 사용하였다.

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Si-Containing Nanostructures for Energy-Storage, Sub-10 nm Lithography, and Nonvolatile Memory Applications

  • 정연식
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.108-109
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    • 2012
  • This talk will begin with the demonstration of facile synthesis of silicon nanostructures using the magnesiothermic reduction on silica nanostructures prepared via self-assembly, which will be followed by the characterization results of their performance for energy storage. This talk will also report the fabrication and characterization of highly porous, stretchable, and conductive polymer nanocomposites embedded with carbon nanotubes (CNTs) for application in flexible lithium-ion batteries. It will be presented that the porous CNT-embedded PDMS nanocomposites are capable of good electrochemical performance with mechanical flexibility, suggesting these nanocomposites could be outstanding anode candidates for use in flexible lithium-ion batteries. Directed self-assembly (DSA) of block copolymers (BCPs) can generate uniform and periodic patterns within guiding templates, and has been one of the promising nanofabrication methodologies for resolving the resolution limit of optical lithography. BCP self-assembly processing is scalable and of low cost, and is well-suited for integration with existing semiconductor manufacturing techniques. This talk will introduce recent research results (of my research group) on the self-assembly of Si-containing block copolymers for the achievement of sub-10 nm resolution, fast pattern generation, transfer-printing capability onto nonplanar substrates, and device applications for nonvolatile memories. An extraordinarily facile nanofabrication approach that enables sub-10 nm resolutions through the synergic combination of nanotransfer printing (nTP) and DSA of block copolymers is also introduced. This simple printing method can be applied on oxides, metals, polymers, and non-planar substrates without pretreatments. This talk will also report the direct formation of ordered memristor nanostructures on metal and graphene electrodes by the self-assembly of Si-containing BCPs. This approach offers a practical pathway to fabricate high-density resistive memory devices without using high-cost lithography and pattern-transfer processes. Finally, this talk will present a novel approach that can relieve the power consumption issue of phase-change memories by incorporating a thin $SiO_x$ layer formed by BCP self-assembly, which locally blocks the contact between a heater electrode and a phase-change material and reduces the phase-change volume. The writing current decreases by 5 times (corresponding to a power reduction of 1/20) as the occupying area fraction of $SiO_x$ nanostructures varies.

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SiC의 염소화에 의한 다공성 탄소 입자 제조 (Preparation of Porous Carbon by Chlorination of SiC)

  • 박회경;박균영;강태원;장희동
    • 한국입자에어로졸학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.173-180
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    • 2012
  • SiC particles, 8.3 ${\mu}m$ in volume average diameter, were chlorinated in an alumina tubular reactor, 2.4 cm in diameter and 32 cm in length, with reactor temperature varied from 100 to $1200^{\circ}C$. The flow rate of the gas admitted to the reactor was held constant at 300 cc/min, the mole fraction of chlorine in the gas at 0.1 and the reaction time at 4 h. The chlorination was negligibly small up to the temperature of $500^{\circ}C$. Thereafter, the degree of chlorination increased remarkably with increasing temperature until $900^{\circ}C$. As the temperature was increased further from 900 to $1200^{\circ}C$, the increments in chlorination degree were rather small. At $1200^{\circ}C$, the chlorination has nearly been completed. The surface area of the residual carbon varied with chlorination temperature in a manner similar to that with the variation of chlorination degree with temperature. The surface area at $1200^{\circ}C$ was 912 $m^{2}/g$. A simple model was developed to predict the conversion of a SiC under various conditions. A Langmuir-Hinshelwood type rate law with two rate constants was employed in the model. Assuming that the two rate constants, $k_{1}$ and $k_{2}$, can be expressed as $A_{1e}^{-E_{1}/RT}$ and $A_{2e}^{-E_{2}/RT}$, the four parameters, $A_{1}$, $E_{1}$, $A_{2}$, and $E_{2}$ were determined to be 32.0 m/min, 103,071 J/mol, 2.24 $m^{3}/mol$ and 39,526 J/mol, respectively, through regression to best fit experimental data.