• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.161-161
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• 2012

질화티타늄(Titanium Nitride, TiN)은 화학적 안정성이 우수하고, N/Ti 원소 비율에 따라 열전도성 및 전기전도성이 변화하는 특성을 가지고 있어서 Metal Insulator Silicon (MIS) 나 Metal Insulator Metal (MIM) capacitor의 metal electrode 물질로 적용되고 있다. $TiCl_4$와 $NH_3$ gas를 이용하여 $500^{\circ}C$ 이상의 고온 조건에서 Chemical Vapor Deposition (CVD) 법으로 TiN 박막을 증착하는 방식이 가장 널리 사용되고 있으나, TiN 박막 내의 Chlorine (Cl) 원소가 SiO2 두께와 누설전류 밀도를 증가시키는 요인으로 작용하므로 Cl의 거동 및 함량 제어를 통한 전기적인 특성의 향상 평가가 요구되고 있다[1-3]. 본 실험에서는 $SiO_2$ 위에 TiN을 적층 한 구조에서 magnetic sector type의 Secondary Ion Mass Spectrometry (SIMS)를 이용하여 Cl 원소의 검출도 개선 방법을 연구하였다. 일반적인 $Cs^+$ 이온을 이용하여 $Cl^-$ 이온을 검출할 경우에는 TiN 하부에 $SiO_2$가 존재함에 따른 charging effect와 mass interference가 발생되는 문제점이 관찰되었다. 이를 개선하기 위해 Cl과 Cs 원소가 결합된 $ClCs^+$ cluster ion을 검출하는 방법을 시도하였으나, Cl- 이온 검출 방식에 비해 오히려 낮은 검출도를 나타내었으나 Cl 원소가 속하는 halogen 족 원소의 높은 전자 친화도 특성을 이용한 $ClCs_2^+$ cluster ion을 검출하는 방법[4]을 적용한 경우에는 $ClCs^+$ 방식에 비해 검출도가 3order 개선되는 결과를 확보하였으며, 이 결과를 토대로 Cl dose ($atoms/cm^2$) 와 Rs (ohm/sq) 간의 상관 관계에 대해 고찰하고자 한다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.111-111
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• 2007

Further scaling the semiconductor devices down to low dozens of nanometer needs the extremely shallow depth in junction and the intentional counter-doping in the silicon gate. Conventional ion beam ion implantation has some disadvantages and limitations for the future applications. In order to solve them, therefore, plasma source ion implantation technique has been considered as a promising new method for the high throughputs at low energy and the fabrication of the ultra-shallow junctions. In this paper, we study about the effects of DC bias and base pressure as a process parameter. The diluted mixture gas (5% $PH_3/H_2$) was used as a precursor source and chamber is used for vacuum pressure conditions. After ion doping into the Si wafer(100), the samples were annealed via rapid thermal annealing, of which annealed temperature ranges above the $950^{\circ}C$. The junction depth, calculated at dose level of $1{\times}10^{18}/cm^3$, was measured by secondary ion mass spectroscopy(SIMS) and sheet resistance by contact and non-contact mode. Surface morphology of samples was analyzed by scanning electron microscopy. As a result, we could accomplish the process conditions better than in advance.

• BMB Reports
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• 제53권7호
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• pp.349-356
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• 2020

Mass spectrometry (MS) is an ideal tool for analyzing multiple types of (bio)molecular information simultaneously in complex biological systems. In addition, MS provides structural information on targets, and can easily discriminate between true analytes and background. Therefore, imaging mass spectrometry (IMS) enables not only visualization of tissues to give positional information on targets but also allows for molecular analysis of targets by affording the molecular weights. Matrix-assisted laser desorption/ionization-time of flight (MALDI-TOF) MS is particularly effective and is generally used for IMS. However, the requirement for an organic matrix raises several limitations that get in the way of accurate and reliable images and hampers imaging of small molecules such as drugs and their metabolites. To overcome these problems, various organic matrix-free LDI IMS systems have been developed, mostly utilizing nanostructured surfaces and inorganic nanoparticles as an alternative to the organic matrix. This minireview highlights and focuses on the progress in organic matrix-free LDI IMS and briefly discusses the use of other IMS techniques such as desorption electrospray ionization, laser ablation electrospray ionization, and secondary ion mass spectrometry.

• Tribology and Lubricants
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• 제15권4호
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• pp.335-342
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• 1999

Corrosion of the disk has been an ongoing concern for the manufacturers of hard disk drives. With the advent of magnetoresistive (MR) head, very low levels of corrosion and contamination become more critical since the raised defects and corrosion products on the disk surface-anything that heats the MR sensor due to the contact-can distort the output signal of the head. This phenomenon is called as thermal asperity. In this paper, the effect of corrosion as a form of Co migration on the occurrence of thermal asperity in MR drives was investigated. The corrosion test at high temperature (60$^{\circ}C$) and high relative humidity (80%) was emphasized in this study and the testing results at ambient condition were compared. The corrosion on the disks was characterized as the amount of Co ion migration using an ion chromatography (IC) and a time-of-flight secondary ion mass spectroscopy (TOF-SIMS). It is proved that corrosion on the disk surface after storage testing is closely correlated to the amount of Co ions migration from the magnetic layer to disk surfaces and higher Co migration causes more thermal asperities in the drive. In order to reduce Co migration, several methods such as burnishing process and structure of the carbon overcoat were investigated. It is found that the hydrogenated carbon overcoat shows the least Co migration among different types of overcoat layer. However, the most effective way to reduce Co migration is the application of Cr layer between the overcoat and the magnetic alloy layer.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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• pp.21-24
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• 2000

Ferroelectric YMnO$_3$ thin films are excellent dielectric materials for high integrated ferroelectric random access memory (FRAM) with metal-ferroelectric-silicon field effect transistor (MFSFET) structure. In this study, YMnO$_3$ thin films were etched with C1$_2$/Ar gas chemistries in inductively coupled plasma (ICP). The maximum etch rate of YMnO$_3$ thin films is 285 $\AA$/min under C1$_2$/Ar of 10/0, 600 W/-200 V and 15 mTorr. The selectivities of YMnO$_3$ over CeO$_2$ and $Y_2$O$_3$ are 2.85, 1.72, respectively. The results of x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) reflect that Y is removed dominantly by chemical reaction between Y and Cl, while Mn is removed more effective by Ar ion bombardment than chemical reaction. The results of secondary ion mass spectrometer (SIMS) were equal to these of XPS. The etch profile of the etched YMnO$_3$ film is approximately 65$^{\circ}$and free of residues at the sidewall.

• 한국진공학회지
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• 제13권1호
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• pp.1-8
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• 2004

양성자 주입과 웨이퍼접합기술을 접목한 ion-cut기술로서 SOI 웨이퍼를 제조하는 기술을 개발하고자 하였다. TRIM 전산모사결과 표준 SOI 웨이퍼 (200 nm SOI, 400 nm BOX) 제조를 위해서는 65 keV의 양성자주입이 요구됨을 알 수 있었다. 웨이퍼분리를 위한 최적 공정조건을 얻기 위해 조사선량과 열처리조건(온도 및 시간)에 따른 표면변화를 조사하였다. 실험결과 유효선량범위는 6∼$9\times10^{16}$ $H^{+}/\textrm{cm}^2$이며, 최적 아닐링조건은 $550^{\circ}C$에서 30분 정도로 나타났다. 주입된 수소의 깊이분포는 ERD(Elastic Recoil Detection)와 SIMS(Secondary Ion Mass Spectrometry)측정에 의해 실험적으로 확인되었다. 아울러 상해층의 미세구조 형성기구를 X-TEM측정을 통해 조사하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.162-162
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• 2012

Sub 100 nm의 Complementary Metal-Oxide-Semiconductor (CMOS) 소자를 구동하기 위해서는 2.0 nm 이하의 $SiO_2$ oxide에 해당하는 전기적 특성이 요구된다. 그러나 2.0 nm 이하의 $SiO_2$에서는 누설 전류가 너무 크기 때문에 이를 대체하기 위해서 유전 상수 (dielectric permittivity)가 높은 $HfO_2$ (${\varepsilon}=25$), $Al_2O_3$, $HfO_2/Al_2O_3$ laminate 등의 high-k dielectric 물질들이 연구되고 있다[1]. High-k dielectric 물질의 전기적 특성은 박막 조성, 두께 및 전극과의 계면에 생성되는 계면 층이나 불순물(Impurity) 거동에 크게 의존하므로 High-k dielectric/전극(Metal or Si) 구조에서 조성 및 불순물의 거동에 대한 정확한 평가가 주요 쟁점으로 부각되고 있다. 이를 평가하기 위해 일반적으로 $Ar^+$ ion에 의한 depth profiling 분석이 진행되나 Oxygen 원자의 선택적 식각에 기인된 분석 깊이 분해능(Depth Resolution) 왜곡으로 계면 층의 형성이나 불순물의 거동을 정확하게 평가할 수 없다. 이러한 예로는 $Ta_2O_5$ 및 $SrBi_2Ta_2O_9$와 같은 다 성분 계 산화막에 $Ar^+$ ion 주사 시 발생하는 선택적인 식각(Preferential Sputtering) 때문에 박막의 실제 조성 및 거동을 평가하는 것은 어렵다고 보고된 바 있다[2,3]. 본 연구에서는 $90{\AA}$인 적층 $Hf_xO_y/Al_xO_y/Hf_xO_y$ 구조에서의 불순물 거동 분석 능력 확보 상 주요 인자인 깊이 분해능 개선을 Secondary Ion Mass Spectroscopy(SIMS)의 primary ion 종, impact energy 및 주사 각도를 변화시켜 ~1 nm 수준까지 구현하였다. 이러한 분석 깊이 분해능의 개선은 Low Impact Energy, 입사 이온의 glancing angle 및 Cluster ion 적용에 의존하며 이들 요인의 효과에 대해 비교/고찰하고자 한다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권10호
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• pp.2410-2414
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• 2020

Heavy ions have a high potential for destroying deep tumors that carry the highest dose at the peak of Bragg. The peak caused by a single-energy carbon beam is too narrow, which requires special measures for improvement. Here, carbon-12 (¹²C) ion with different energies has been used as a source for calculating the dose distribution in the water phantom, soft tissue and bone by the code of Monte Carlobased FLUKA code. By increasing the energy of the initial beam, the amount of absorbed dose at Bragg peak in all three targets decreased, but the trend for this reduction was less severe in bone. While the maximum absorbed dose per bone-mass unit in energy of 200 MeV/u was about 30% less than the maximum absorbed dose per unit mass of water or soft tissue, it was merely 2.4% less than soft tissue in 400 MeV/u. The simulation result showed a good agreement with experimental data at GSI Darmstadt facility of biophysics group by 0.15 cm average accuracy in Bragg peak positioning. From 200 to 400 MeV/u incident energy, the Bragg peak location increased about 18 cm in soft tissue. Correspondingly, the bone and soft tissue revealed a reduction dose ratio by 2.9 and 1.9. Induced neutrons did not contribute more than 1.8% to the total energy deposited in the water phantom. Also during ¹²C ion bombardment, secondary fragments showed 76% and 24% of primary 200 and 400 MeV/u, respectively, were present at the Bragg-peak position. The combined treatment of carbon ions with neutron or electron beams may be more effective in local dose delivery and also treating malignant tumors.

• 한국동물위생학회지
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• 제35권3호
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• pp.197-205
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• 2012

Despite of a long history of the sulfur on the disease healing effect, there were limited ways of applying sulfur to animal and human. We have developed the detoxified sulfur (non toxic sulfur) method to make it practical and mass production possible through laboring for many years. This study practiced scanning electron microscope (SEM), Energy dispersive X-ray spectrometer (EDS) and secondary ion mass spectrometry (SIMS) analysis to investigate the physicochemical aspect of detoxified sulfur. We also performed the oral toxicity experiment to mice, and anti-bacterial test of the detoxified sulfur. Based on the SEM, EDS and SIMS results, the united particles in the mass form with the similar component intensity with the raw sulfur were observed, and hydrogen sulfide ion (HS-) component which is regarded as a toxic matter, was decreased after detoxification. Indeed, toxicity test on the mice (10 males, 10 females) showed no clinical, histopathological changes with the 5 times amount (2,500 mg/kg) of the actual doses. However, the male-mice showed decreased in body weight by 23.6%, 24.3% in the 7th, 14th day, respectively, after detoxified sulfur. Moreover, the female-mice administered the detoxified sulfur showed decreased in body weight by 28.7% (P<0.05) than that in the control group on the 14th day. The result of antibacterial test on the detoxified sulfur showed antibacterial effect (27%) to inhibit the growth of Staphylococcus aureus. It is shown that detoxified sulfur can be used as feed additive and has an affect on the farm perfomance.

• 자원리싸이클링
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• 제32권6호
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• pp.25-33
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• 2023

이차전지 산업의 성장과 함께 이차전지의 생산량과 사용량의 급격한 증가가 예상되며, 이와 맞물려 생산 스크랩을 포함한 폐이차전지의 재활용에도 많은 관심과 노력이 이루어지고 있다. 그동안 폐이차전지 재활용은 양극재를 중심으로 많은 노력이 이루어졌지만, 핵심 광물의 공급망 확보와 재활용률 향상을 위해 음극재의 재활용에도 많은 관심이 기울이기 시작하였다. 음극재의 주성분인 흑연 분석을 위해 석탄의 함량을 측정하는 공업분석이 활용될 수 있지만, 기존의 석탄 분석에 활용되는 공업분석 방법은 블랙 매스의 구성 성분 간의 상호작용으로 인해 정확한 측정이 불가능하다. 이에 본 연구에서는 산소 분위기에서 950℃까지의 온도 상승에 따른 블랙 매스 각 성분의 열중량 변화를 측정하였다. 측정 결과 양극재의 경우에는 양극재에 포함된 바인더와 도전재의 산화에 의한 약 5%의 질량 감소 이외에는 질량 변화가 측정되지 않았으며, 음극재의 경우에는 약 2%의 바인더에 의한 질량 감소 이외에는 모두 고정 탄소에 의한 질량 감소로 측정되었다. 또한 블랙 매스에 함유될 수 있는 금속 전극(Al, Cu)들은 온도가 상승함에 따라 산화되어 질량이 증가하는 현상이 관찰되었다. 다양한 혼합 비율의 양극재/음극재 혼합 시료의 열중량 변화 측정 결과는 양극재와 음극재 각각의 열중량 변화를 통해 계산할 수 있는 예측값과 유사한 결과를 보여, 블랙 매스의 열중량 특성 변화를 통해 음극재의 함량 도출이 가능할 수 있음을 확인하였다.