• 멤브레인
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• 제11권3호
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• pp.124-132
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• 2001

고온에서 수소 분리 회수를 목적으로 silica/alumina 복합 막을 합성하였다. 막의 선택 투과 성능을 향상시키기 위해, sol-gel법에 의한 silica 및 alumina층을 중간층으로 도입하고, 그 위에 강제유동 CVD법에 의한 silica를 합성하였다. Sol-gel법에 의해 ${\alpha}$-alumina tube에 합성한 ${\gamma}$-alumina 및 silica 막은 Knudsen 확산 영역의 많은 mesopore를 포함하고 있어서 수소 선택 분리 막으로는 적합하지 못했다. 하지만, sol-gel법에 의해 합성한 silica/${\gamma}$-alumina층에 강제유동 CVD법으로 silica를 합성한 결과, 질소 투과 영역의 세공이 완전히 제거되어, 높은 수소 선택성을 가지는 복합 막이 형성되었다. 그 막은 온도에 따라 수소 투과 속도가 증가하여 $450^{\circ}C$에서 $5.57{\times}10^{-8}molm^2s^LPa^1$의 수소 투과 속도와, 9.52 kJ/mol의 활성화 에너지를 나타냈다. 분자체 효과에 의해 질소 투과가 완전히 배제되고, 수소만 선택적으로 투과되는 silica/alumina 복합막이 성공적으로 합성된다.

• 멤브레인
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• 제15권4호
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• pp.330-337
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• 2005

[ $250^{\circ}C$의 고온에서 수증기 선택 투과 특성을 가지는 silica 막을 메탄을 탈수에 의한 dimethyl ether (DME) 합성 반응에 분리막 반응기로 적용하였다. Silica 전구체로서 tetraethoxysilane (TEOS)을 이용하여 초음파 분무 열분해 및 기상화학 증착법(CVD)법 등에 의해 다공성 스테인레스 스틸(SUS)에 silica 막을 합성하였다. CVD법에 의해 합성한 silica막의 수증기 투과도 및 메탄올에 대한 분리계수 상관관계 trade-off 선이 열분해 silica 막보다 높이 존재하였다. 수증기 투과도가 $1.2\times10^{-7}\;mol\;{\cdot}\;m^{-2}\;{\cdot}\;S^{-1}\;{\cdot}\;Pa^{-1}$ 이상이고, 메탄올에 대한 분리계수가 10 이상의 성능을 가지는 분리막 반응기에 대해서 기존 반응기 대비 $20\%$ 이상 메탄을 전환율이 향상되었다. 고온 수증기 선택성 silica 막이 메탄을 탈수 반응에 의해 생성되는 수증기를 제거함으로서 촉매 활성 저하를 억제하여 반응 전환율을 개선시키는 막 반응기로서의 효과를 확인할 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제21권4호
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• pp.351-359
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• 2011

For advanced drinking water treatment of high turbidity water, we used the hybrid process that was composed of photocatalyst packing in space of between outside of multi-channel ceramic microfiltration membrane and membrane module inside. Photocatalyst was polypropylene (PP) beads coated $TiO_2$ powder by CVD (chemical vapor deposition) process. Instead of natural organic matters (NOM) and fine inorganic particles in natural water source, standard NOM solution was prepared with humic acid and kaolin. Water-back-flushing of 10 sec was performed per every period of 10 min to minimize membrane fouling. Resistance of membrane fouling ($R_f$) increased and J decreased as concentration of humic acid changed from 2 mg/L to 10 mg/L, and finally the highest total permeate volume ($V_T$) could be obtained at 2 mg/L. Then, treatment efficiency of turbidity and $UV_{254}$ absorbance were above 96.4% and 78.9%, respectively. As results of treatment portions by membrane filtration, photocatalyst adsorption, and photo-oxidation in (MF), (MF + $TiO_2$), (MF + $TiO_2$ + UV) processes, turbidity was treated little by photocatalyst adsorption, and photo-oxidation. However, treatment portions of $UV_{254}$ absorbance by adsorption (MF + $TiO_2$) and photo-oxidation (MF + $TiO_2$ + UV) at humic acid of 4 mg/L and 6 mg/L were above 9.0, 9.5 and 8.1, 10.9%, respectively.

• 한국재료학회지
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• 제10권11호
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• pp.732-737
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• 2000

$TEMAT/H_2$플라즈마를 이용하여 $TiO_{2\pm}{\delta}$를 증착하였다. Power를 300W에서 500W로 증가시켜 고 밀도 플라즈마를 형성시킨 경우에는 Ti 함유량이 크게 증가하였고, 무시할 정도의 C, N이 함유되었다. 기판에 bias를 가한 경우에도 Ti 양이 증가되면서, 증착률이 크게 증가되었다. 또한 매우 적은 양의 $H_2O(~10^{-4}Torr)$는 TEAMT[tetrakis (ethylmethylamido) titanium] 분해를 효율적으로 이루어 주어 C, N의 양을 크게 감소시키면서 $TiO_2$에 요구되는 충분한 O을 제공하였다. 결과적으로 플라즈마 반응에 의하여 생성된 Ti 양이온이 TiOx 박막형성에 주요한 기여를 하고 있으며, 고 밀도 플라즈마의 사용은 Ti 양이온 생성을 크게 증가시켜 주고, 분위기 중에 존재하는 미량의 수분이 TEMAT 분해 효율성을 크게 하여 $TiO_2$박막증착을 이루고 있다.

• 한국세라믹학회지
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• 제43권11호
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• pp.688-692
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• 2006

Ferroelectric lanthanides-substituted $Bi_4Ti_3O_{12}$ $(Bi_{4-x}Ln_xTi_3O_{12}, BLnT)$ thin films approximately 200 nm in thickness were deposited by metal organic chemical vapor deposition onto Pt(111)/Ti/SiO$_2$/Si(100) substrates. Many researchers reported that the lanthanides substitution for Bi in the pseudo-perovskite layer caused the distortion of TiO$_6$ octahedron in the a-b plane accompanied with a shift of the octahedron along the a-axis. In this study, the effect of lanthanides (Ln=Pr, Eu, Gd, Dy)-substitution and crystallization temperature on their ferroelectric properties of bismuth titanate $(Bi_4Ti_3O_{12}, BIT)$ thin films were investigated. As BLnT thin films were substituted to lanthanide elements (Pr, Eu, Gd, Dy) with a smaller ionic radius, the remnant polarization (2P$_r$) values had a tendency to increase and made an exception of the Eu-substituted case because $Bi_{4-x}Eu_xTi_3O_{12}$ (BET) thin films had the smaller grain sizes than the others. In this study, we confirmed that better ferroelectric properties can be expected for films composed of larger grains in bismuth layered peroskite materials. The crystallinity of the thin films was improved and the average grain size increased as the crystallization temperature,increased from 600 to 720$^{\circ}C$. Moreover, the BLnT thin film capacitor is characterized by well-saturated polarization-electric field (P-E) curves with an increase in annealing temperature. The BLnT thin films exhibited no significant degradation of switching charge for at least up to $1.0\times10^{11}$ switching cycles at a frequency of 1 MHz. From these results, we can suggest that the BLnT thin films are the suitable dielectric materials for ferroelectric random access memory applications.

• 한국세라믹학회지
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• 제49권6호
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• pp.631-636
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• 2012

Conventional SONOS (poly-silicon/oxide/nitride/oxide/silicon) type memory is associated with a retention issue due to the continuous demand for scaled-down devices. In this study, $Al_2O_3/Y_2O_3/SiO_2$ (AYO) multilayer structures using a high-k $Y_2O_3$ film as a charge-trapping layer were fabricated for nonvolatile memory applications. This work focused on improving the retention properties using a $Y_2O_3$ layer with different tunnel oxide thickness ranging from 3 nm to 5 nm created by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD). The electrical properties and reliabilities of each specimen were evaluated. The results showed that the $Y_2O_3$ with 4 nm $SiO_2$ tunnel oxide layer had the largest memory window of 1.29 V. In addition, all specimens exhibited stable endurance characteristics (program/erasecycles up to $10^4$) due to the superior charge-trapping characteristics of $Y_2O_3$. We expect that these high-k $Y_2O_3$ films can be candidates to replace $Si_3N_4$ films as the charge-trapping layer in SONOS-type flash memory devices.

• 한국표면공학회지
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• 제42권4호
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• pp.179-185
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• 2009

Diamond-like carbon(DLC) films were deposited by linear ion source(LIS)-physical vapor deposition method changing the anode voltages from 800 V to 1800 V, and characteristics of the films were investigated using residual stress tester, nano-indentation, micro raman spectroscopy, scratch tester and Field Emission Scanning Electron Microscope(FE-SEM). The results showed that the residual stress and hardness increased with increasing the ion energy up to anode voltage of 1400 V. It was also found that the content of $SP^3$ carbon increased with increasing the anode voltage $SP^3/SP^2$ ratio through investigation of $SP^3/SP^2$ ratio by the micro-raman analysis. From these results, it can be concluded that the physical properties of DLC films such as residual stress and hardness are increased with increasing the anode voltage. These results can be explained that 3-dimensional cross-links between carbon atoms and Dangling bond are enhanced and the internal compressive stress also increased with increasing the anode voltage. The optimal anode voltage is considered to be around 1400 V in these experimental conditions.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1938-1940
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• 2003

본 연구는 요소 센서 제작을 위한 과정으로서, 전기화학적 방법을 이용한 다공질 실리콘 구조 형성과, PDV(Physical Vapor Deposition) 법에 의한 백금 박막 코팅 및 전기화학적 전도성 고분자 코팅과 urease 고정화 단계를 고찰하고 감도 특성을 제시 하였다. 전극 기질로서 B을 도우핑한 p-type 실리콘웨이퍼를 사용하였고, HF:$C_2H_5OH:H_2O$=1:2:1의 부피비를 갖는 에칭 용액에서 5분간 -7 $mA/cm^2$의 일정 전류를 가하여 폭 2 ${\mu}m$, 깊이 10 ${\mu}m$의 다공질 실리콘(PS) 충을 형성하였다. 그 위에 200 ${\AA}$의 Ti 층을 underlayer로서 증착하고, 2000 ${\AA}$의 Pt를 중착하여 PS/Pt 박막 전극을 제작하고, 전도성 고분자로서 polypyrrole (PPy), 또는 poly(3-mehylthiophene) (P3MT)을 전기화학적으로 코팅한 후, urease(EC 3.5.1.5, type III, Jack Bean, Sigma)를 고정화 하였다. 고정화 시 전해질 수용액의 pH는 7.4로 하여 urease표면이 음전하를 갖도록 하고, 전극에 0.6 V (vs. SCE(Saturated Calomel Electrode))의 일정 전압을 가함으로써 urease가 전도성 고분자 표면에 전기적으로 흡착되도록 하였다. 이상의 방법으로 제작한 요소 센서의 감도는 PPy와 P3MT를 전자 전달 매질로 사용한 경우, 각각 8.44 ${\mu}A/mM{\cdot}cm^2$와 1.55 ${\mu}A/mM{\cdot}cm^2$의 감도를 보였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.315-315
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• 2007

본 논문에서는 DLC (Diamond-like carbon)박막이 가지는 높은 경도, 낮은 마찰계수, 전기적 절연성, 화학적 안정성 등의 특성을 이용하여, 리소그래피를 위한 resist나 hard coating물질로써 응용하기 위해, DLC 박막의 에칭에 관한 연구를 진행하였다. DLC 박막의 합성 과 에칭은 13.56 MHz RF plasma enhanced vapor deposition technique를 통해 이루어졌으며, DLC 박막은 150 W의 RF Power에서 메탄 $(CH_4)$과 수소$(H_2)$ 가스를 이용하여 약 300 nm의 두께로 제작되었으며, DLC박막의 에칭은 RF power의 변화 (50~250 W)와 산소 $(O_2)$가스의 유량변화 (5~25 sccm)에 따라 실시하였다. 에칭 되어진 DLC 박막의 표면 특성들은 AFM (atomic force microscopy)과 contact angle 장치를 사용하여 측정되었고, 측정된 결과로써 DLC 박막은 RF power와 산소 가스의 유량이 높을수록 etching rate는 증가하였고, 박막의 표면은 거칠어졌으며, 결국 DLC 표면에서는 산소에 의한 결합의 증가로 인해 친수성을 나타내었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.176-176
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• 2007

Flat-panel direct conversion detectors used in compound substance of semiconductor are being studied for digital x-ray imaging. Recently, such detectors are deposited by physical vapor deposition(PVD) generally. But, most of materials (HgI2, PbI2, TlBr, PbO) deposited by PVD have shown difficult fabrication and instability for large area x-ray imaging. Consequently, in this paper, we propose applicable potentialities for screen printing method that is coated on a substrate easily. It is compared to electrical properties among semiconductors such as $HgI_2$, $PbI_2$, PbO, HgBrI, InI, and $TlPbI_3$ under investigation for direct conversion detectors. Each film detector consists of an ~25 to $35\;{\mu}m$ thick layer of semiconductor and was coated onto the substrate. Substrates of $2cm{\times}2cm$ have been used to evaluate performance of semiconductor radiation detectors. Dark current, sensitivity and physics properties were measured. Leakage current of $HgI_2$ as low as $9pA/mm^2$ at the operation bias voltage of ${\sim}1V/{\mu}m$ was observed. Such a value is not better than PVD process, but it is easy to be fabricated in high quality for large area x-ray Imaging. Our future efforts will concentrate on optimization of growth of film thickness that is coated onto a-Si TFT array.