• 한국분말재료학회지
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• 제26권4호
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• pp.282-289
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• 2019

Ti has received considerable attention for aerospace, vehicle, and semiconductor industry applications because of its acid-resistant nature, low density, and high mechanical strength. A common precursor used for preparing Ti materials is $TiCl_4$. To prepare high-purity $TiCl_4$, a process based on the removal of $VOCl_3$ has been widely applied. However, $VOCl_3$ removal by distillation and condensation is difficult because of the similar physical properties of $TiCl_4$ and $VOCl_3$. To circumvent this problem, in this study, we have developed a process for $VOCl_3$ removal using Cu powder and mineral oil as purifying agents. The effects of reaction time and temperature, and ratio of purifying agents on the $VOCl_3$ removal efficiency are investigated by chemical and structural measurements. Clear $TiCl_4$ is obtained after the removal of $VOCl_3$. Notably, complete removal of $VOCl_3$ is achieved with 2.0 wt% of mineral oil. Moreover, the refined $TiCl_4$ is used as a precursor for the synthesis of Ti powder. Ti powder is fabricated by a thermal reduction process at $1,100^{\circ}C$ using an $H_2-Ar$ gas mixture. The average size of the Ti powder particles is in the range of $1-3{\mu}m$.

• 대한금속재료학회지
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• 제50권8호
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• pp.613-618
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• 2012

We report on electrical and mechanical properties of silicon nitride ($SiN_x$) films deposited by a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) method at $200^{\circ}C$ from $SiH_4$ highly diluted in $N_2$. The films were also prepared from $SiH_4$ diluted in He for comparison. The $N_2$ dilution was also effective in improving adhesion of the $SiN_x$ films, fascilitating construction of thin film transistors (TFTs). Metal-insulator-semiconductor (MIS) and Metal-insulator-Metal (MIM) structures were used for capacitance-voltage (C-V) and current-voltage (I-V) measurements, respectively. The resistivity and breakdown field strength of the $SiN_x$ films from $N_2$-diluted $SiH_4$ were estimated to be $1{\times}10^{13}{\Omega}{\cdot}cm$, 7.4 MV/cm, respectively. The MIS device showed a hysteresis window and a flat band voltage shift of 3 V and 0.5 V, respectively. The TFTs fabricated by using these films showed a field-effect mobility of $0.16cm^2/Vs$, a threshold voltage of 3 V, a subthreshold slope of 1.2 V/dec, and an on/off ratio of > $10^6$.

• 청정기술
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• 제28권2호
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• pp.131-137
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• 2022

현재 반도체 공정에서 다양한 by-product 및 미사용 가스가 배출되고 있다. 오염물질을 함유한 배기는 일반적으로 유기, 산, 알칼리, 열, 캐비넷 배기 등으로 분류하며, 각각의 배기 특성에 맞는 대기 방지설비에서 처리 후 배출된다. 유기 배기 물질로서 휘발성 유기 화합물(volatile organic compound, VOC)은 산소 함유 탄화수소, 유황 함유 계 탄화수소 및 휘발성 탄화수소를 총칭하는 물질이고, 알칼리 배기의 주요성분은 암모니아(NH₃), 수산화테트라메틸암모늄(Tetramethylammonium hydroxide, TMAH)등이 있다. 본 연구의 목적은 유기와 알칼리 배기가스를 동시에 처리하기 위해 직접 연소 및 로 내 온도를 일정하게 유지하여 연소 특성 파악하고 NO_X 저감률을 분석하고자 진행하였다. VOC는 Acetone, IPA(isopropyl alcohol), PGMEA(propylene glycol methyl ether acetate)을 사용하였으며, 알칼리 배기 대표 물질로는 암모니아를 사용하였다. 실험 변수로는 온도와 당량 비(equivalence ratio, ER)로 배기가스 특성을 살펴보았다. 물질별 단독 및 혼합 연소테스트를 진행하였다. VOC 단독 테스트 결과 당량 비 1.4 조건에서 완전 연소가 일어남을 확인하였다. 암모니아는 당량 비 감소에 따라 산소 및 질소산화물의 농도가 감소하였다. 혼합 연소 운전 결과 배기가스 조성 내 질소산화물의 대부분은 일산화질소였으며 이산화질소는 10 ppm 부근으로 검출되었다. 전체적으로 질소산화물의 농도는 반응온도가 증가하면서 산화반응이 활성화되어 감소하는 경향을 나타나지만 이산화탄소의 농도는 증가하는 경향을 확인하였다. 전기열원을 적용한 무 화염 연소 기술을 적용하였을 때 VOC 및 암모니아 연소가 원활하게 일어남으로써 현재 별도로 운전되는 유기 및 알칼리 배기 시스템보다 경제성 및 공간적인 측면에서 장점이 있다고 판단된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제34권1호
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• pp.50-57
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• 2017

금속산화물 반도체 중 하나인 산화아연은 인체에 무해하고 친환경적이며, 우수한 화학적, 열적 안정성의 특성을 지니며 3.37 eV의 넓은 밴드갭 에너지와 60 meV의 높은 엑시톤 바인딩 에너지로 인해 태양전지, 염료페기물의 분해, 가스센서 등 다양한 분야에 응용이 가능한 물질이다. 산화아연은 입자 형상 및 결정성의 변화에 따라 광촉매 활성이 변하게 된다. 따라서, 다양한 실험변수와 첨가제를 사용하여 입자를 합성하는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는 마이크로파 수열합성법을 사용하여 산화아연을 합성하였다. 전구체로는 질산아연을 사용하였고, 수산화나트륨을 사용하여 용액의 pH를 11로 조정하였다. 첨가제로는 계면활성제인 에탄올아민, 세틸트리메틸암모늄브로마이드, 소듐도데실설페이트, 솔비탄모노올레이트를 첨가하였다. 합성된 입자는 별모양, 원추형, 씨드형태, 박막형태의 구형의 형상을 보였다. 합성된 산화아연의 물리 화학적 특성은 XRD, SEM, TGA을 통하여 확인하였고, 광학적 특성은 UV-vis spectroscopy, PL spectroscopy, Raman spectroscopy으로 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.406-406
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• 2016

To get high efficiency n-type crystalline silicon solar cells, passivation is one of the key factor. Tunnel oxide (SiO2) reduce surface recombination as a passivation layer and it does not constrict the majority carrier flow. In this work, the passivation quality enhanced by different chemical solution such as HNO3, H2SO4:H2O2 and DI-water to make thin tunnel oxide layer on n-type crystalline silicon wafer and changes of characteristics by subsequent annealing process and firing process after phosphorus doped amorphous silicon (a-Si:H) deposition. The tunneling of carrier through oxide layer is checked through I-V measurement when the voltage is from -1 V to 1 V and interface state density also be calculated about $1{\times}1012cm-2eV-1$ using MIS (Metal-Insulator-Semiconductor) structure . Tunnel oxide produced by 68 wt% HNO3 for 5 min on $100^{\circ}C$, H2SO4:H2O2 for 5 min on $100^{\circ}C$ and DI-water for 60 min on $95^{\circ}C$. The oxide layer is measured thickness about 1.4~2.2 nm by spectral ellipsometry (SE) and properties as passivation layer by QSSPC (Quasi-Steady-state Photo Conductance). Tunnel oxide layer is capped with phosphorus doped amorphous silicon on both sides and additional annealing process improve lifetime from $3.25{\mu}s$ to $397{\mu}s$ and implied Voc from 544 mV to 690 mV after P-doped a-Si deposition, respectively. It will be expected that amorphous silicon is changed to poly silicon phase. Furthermore, lifetime and implied Voc were recovered by forming gas annealing (FGA) after firing process from $192{\mu}s$ to $786{\mu}s$. It is shown that the tunnel oxide layer is thermally stable.

• 한국재료학회지
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• 제4권6호
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• pp.715-722
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• 1994

"Smart window"에 코팅재료로 쓰이는 thermochromic $Vo_{2}$박막을 전자빔 증착 방법으로 유리 기판위에 증착시켜 $0^{\circ}C$-$90^{\circ}C$ 온도범위에서 가시광 및 근적외선의 투과율을 spectrophotometer로 측정하였다. $300^{\circ}C$의 기판온도와 $400^{\circ}C$ 어닐링 온도가 $VO_{2}$ 박막이 결정화되기 때문인 것으로 확인되었다. 또한, $VO_{2}$박막을 알곤중에서 어닐링하면 500nm이하의 파장에서는 그 투과율이 상당히 낮아지는 것으로 나타났다. W가 5a/0첨가된 $V_{0.95}W_{0.05}O_{2}$박막은 약 $0^{\circ}C$의 천이돈도를 나타내었고 Sn이 0.5a/o $V_{0.995}W_{0.005}O_{2}$박막의 경우에는 $300^{\circ}C$의 기판온도에서 증착한 후 $450^{\circ}C$/5시간 동안 알곤가스 중에서 어닐링하였을때 뚜렷한 thermochromism을 나타내었으며 이 박막의 천이온도는 실용가능한 온도인 약 $25^{\circ}C$로 발견되었으며 약간의 이력곡선이 나타났다.력곡선이 나타났다.

• 한국지구과학회지
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• 제34권6호
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• pp.588-601
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• 2013

최근 지구물리 물리탐사 분야에서 경사각과 방위각 정보는 시추공 물리검층 및 물리탐사 자료보정을 위한 시추공 편차검층, 이동형 실시간 자료획득 시스템, 기타 지구물리 모니터링 시스템 등 다양하게 활용되면서 그 중요성이 높아지고 있다. 특히 최근 셰일가스의 개발이 가능하게 한 방향시추 기술에서도 경사각과 방위각 정보는 필수일 정도로 그 응용범위가 매우 넓다. 따라서 여러 분야에 응용될 수 있는 경사각과 방위각 측정 시스템의 초소형 옥외 저전력 운용이 절실해졌다. 본 논문에서는 최신 CMOS 저전력, 고성능 MCU 및 멤스(MEMS) 자세방위기준장치(AHRS)를 도입하여 초소형, 저전력으로 제작된 다용도 야외시험용 실시간 경사각과 방위각 연속 측정 시스템 개발 연구의 결과를 제시하고자 한다. 시스템은 최소 지름 42 mm의 존데 내에 설치될 수 있도록 초슬림 형태로 제작되었으며 실시간 데이터 획득이 가능할 뿐만 아니라 엔코더, DGPS 연동으로 운용 확장이 가능하여 다양한 응용이 기대된다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제14권4호
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• pp.211-215
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• 2013

Partial discharge diagnosis techniques using ultra high frequencies do not affect load movement, because there is no interruption of power. Consequently, these techniques are popular among the prevention diagnosis methods. For the first time, this measurement technique has been applied to the GIS, and has been tested by applying an extra high voltage switchboard. This particular technique makes it easy to measure in the live state, and is not affected by the noise generated by analyzing the causes of faults ? thereby making risk analysis possible. It is reported that the analysis data and the evaluation of the risk level are improved, especially for poor location, and that the measurement of Ultra high frequency (UHF) partial discharge of the real live wire in industrial switchgear is spectacular. Partial discharge diagnosis techniques by using the Ultra High Frequency sensor have been recently highlighted, and it is verified by applying them to the GIS. This has become one of the new and various power equipment techniques. Diagnosis using a UHF sensor is easy to measure, and waveform analysis is already standardized, due to numerous past case experiments. This technique is currently active in research and development, and commercialization is becoming a reality. Another aspect of this technique is that it can determine the occurrences and types of partial discharge, by the application diagnosis for live wire of ultra high voltage switchgear. Measured data by using the UHF partial discharge techniques for ultra high voltage switchgear was obtained from 200 places in Gumi, Yeosu, Taiwan and China's semiconductor plants, and also the partial discharge signals at 15 other places were found. It was confirmed that the partial discharge signal was destroyed by improving the work of junction bolt tightening check, and the cable head reinforcement insulation at 8 places with a possibility for preventing the interruption of service. Also, it was confirmed that the UHF partial discharge measurement techniques are also a prevention diagnosis method in actual industrial sites. The measured field data and the usage of the research for risk assessment techniques of the live wire status of power equipment make a valuable database for future improvements.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.603-608
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• 2018

전압 인가식 제전방식이 반도체나 디스플레이 산업에는 가장 많이 사용되고 있지만, 방전에 의한 주변 미세 먼지의 흡착 및 전극핀의 오염으로 불량 발생의 원인을 제공하므로, 주기적인 관리 비용이 발생하게 된다. 전극핀의 오염 문제는 코로나 방전으로 인하여, 주변 공기의 미세한 입자를 축적함으로 생성된다. Fuzz ball의 생성은 전극핀의 마모를 촉진 시키고, 또한 정전기 제거 장치의 성능을 저하시킨다. 오염물 제거 방법은 수동 브러쉬 및 자동 브러쉬를 이용하여 기계적인 세척 방법이 효과적이지만, 추가적인 기계부품이나 사용자의 관리를 요구한다. 일부의 경우에는 이미터에 축척된 오염물이 웨이퍼나 제품에 전이될 수도 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 제전기의 외부로 돌출되는 전극핀을 없애고, 이온탱크 내부에 위치한 텡스텐 전극선을 이용하여 주위 기체 분자를 직접 이온화할 수 있는 청정 환경에 적합한 정전기 제거 장치를 개발하였다. 한국기계연구원에서 시험인증한 결과, 오염 입자는 평균 $0.7572particles/ft^3$이고, 제전 시간은 2초 이하 이며, 잔류 전위는 7.6V로 만족할 만한 결과를 얻었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제23권5호
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• pp.213-217
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• 2013

GaN는 대표적인 III-V족 질화물반도체로 주로 값싸고 다루기 쉬운 사파이어 기판 위에 성장된다. 하지만 사파이어 기판은 부도체이며, GaN과의 격자부정합을 일으키고 열전도도 또한 낮은 기판으로 알려져 있다. 본 논문에서는 방열기능과 열 전기전도도가 뛰어난 금속 화합물 탄소체 기판 위에 poly GaN epilayer를 HVPE법으로 성장시켜보았다. 비정질의 금속 화합물 탄소체 기판위에 성장되는 GaN epilayer의 성장메카니즘을 관찰하였다. GaN epilayer의 성장을 위해 HCl과 $NH_3$를 흘려주었다. 성장하기 위해 source zone과 growth zone의 온도는 각각 $850^{\circ}C$와 $1090^{\circ}C$로 설정했다. 성장이 끝난 샘플은 SEM, EDS, XRD측정을 통해 분석하였다.