일반기술
재료 > 기타 재료
1. 기술의 개요- 아크 방전법을 통해 제작되는 분말 형태의 탄소나노튜브를 기판상에 직접 방전중에 도포하여, 이를 탄소나노튜브 필름으로 제작하는 공정 방법임.- 아크 방전중에 기판을 아크 챔버내에 장입하여, 기판상에 균일하게 증착된 우수한 결정성을 지닌 탄소나노튜브 필름을 제작한 뒤 탄소나노튜브와 기판간의 접합 특성 향상을 위한 유기 용매 처리 공정 및 이를 통한 탄소나노튜브 필름 제작 공정.- 제작된 탄소나노튜브 필름내의 불순물 제거를 위한 정제 공정.- 탄소나노튜브 필름을 전계방출 소자로 제작 하기 위한 열처리 공정 및 전계방출 활성화 공정.2. 기술의 특징 본 기술에서는 현재 전계방출 소자, 투명전극, 박막트랜지스터 및 센서 소재로 활용 연구가 활발한 탄소나노튜브필름을 아크 방전법을 이용하여 합성 단계에서 필름으로 가공하는 기술을 개발 하였다. 이는 기존의 탄소나노튜브 필름 제작 공정이 합성, 정제, 분산, 및 도포 공정으로 여러 단계로 나뉘어 있는 공정을 통합하여 탄소나노튜브 필름 제작 공정 단계를 줄임으로써, 합성된 탄소나노튜브 필름의 제작 공정 비용 및 신뢰성을 향상 시킬 수 있는 기술이다. 특히 탄소나노튜브의 경우 용매에 완벽한 분산이 어려우며 분산을 위해서는 계면활성제 사용이 반드시 필요하다. 이 경우 탄소나노튜브 분산용액 도포 공정이후 용매를 제거하거나 계면활성제 제거 공정 동안에 탄소나노튜브 필름의 응집이 발생하여, 박막의 균일도 저하가 이루어지는 단점이 발생한다. 하지만 본 기술의 경우 합성 단계에서 탄소나노튜브를 기판에 흡착 시키는 기술을 이용하기 때문에 상기의 단점을 보완할 수 있는 기술이다.
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- 2008-06-24
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재료 > 기타 재료
1. 기술의 개요 탄소박막은 다이아몬드 결정구조와 흑연 결정구조를 가지며, 다이아몬드 결정구조에서는 높은 비저항과 경도 및 고내구성을 가지는 반면에 흑연 결정구조에서는 비교적 낮은 비저항(1mΩ-cm)과 마찰계수를 가지는 반면에 쉽게 닿는다. 이러한 극단적인 두가지 성질을 카본 박막 합성시 다층박막 또는 복합화하여 각각의 장점을 최대한 확보하는 기술이 필요하다. 예를 들어 모터 브러쉬와 같은 곳에는 전기전도도가 좋아야 하면서 높은 내구성이 필요하다. 이는 흑연의 전도도와 다이아몬드의 높은 내구성을 동시에 만족시킬 수 있을 때 얻을 수 있다.2. 기술의 특징 카본박막을 합성할 때 합성 조건에 따라 다이아몬드 결정구조 비율이 높게 만들면 DLC(Diamond Like Carbon) 박막을 합성할 수 있을 뿐만아니라 흑연에 가까운 박막을 합성할 수도 있다. 그러나 DLC박막이 잘 만들어지는 조건과 흑연에 가까운 박막이 잘 만들어지는 조건을 기판에 인가하는 전압의 세기와 시간에 따라 제어함으로써 DLC박막이 합성되는 조건과 흑연이 합성되는 조건을 번갈아 가며, 합성함으로써 DLC의 장점이 고경도, 고내구성, 저마찰 특성을 만족시키면서 흑연의 장점인 전도성과 낮은 잔류응력 및 극저마찰 특성을 동시에 달성할 수 있다.
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재료 > 기타 재료
1. 기술의 개요 연꽃잎 효과는 표면에 존재하는 마이크로/나노 돌기들이 왁스와 같은 소수성을 가질 때 표면이 쉽게 더러워지지 않으면서 물을 뿌려주면 물방울이 되어 구르면서 표면을 스스로 세정하는 자기세정 기능을 가지는 것을 말한다. 이러한 표면을 초소수성 표면 또는 초발수성 표면이라고 하며, 값싸고 넓은 면적으로 만들 수 있으면 건축물의 외관, 자동차, 선박 등의 운송기기의 외관 등을 항상 깨끗한 상태로 유지시키는데 활용될 수 있다.2. 기술의 특징 초발수 표면을 다양한 소재에 대해 직접 제조하기 보다는 투명한 필름 형태로 개발이 되면 표면이 깨끗하게 유지되어야 할 곳에 부착함으로써 늘 청결하게 유지시킬 수 있다. 이를 위해 플라즈마 처리를 통하여 투명한 폴리머 필름을 처리하여 초발수성을 부여하는 기술을 개발하였다. 현재, 다양한 투명 폴리머 필름의 초발수 부여 공정 기술을 개발하고 있으며, PMMA의 경우는 매우 우수한 특성을 나타내고 있으며, 내구성 향상을 위한 막바지 연구를 진행하고 있다.
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재료 > 기타 금속재료
1. 기술의 개요본 기술은 생체친화 나노구조를 위한 철-금의 바코드형 나노선(Nanowire) 및 그 제조 방법이다.본 철-금 나노선(Nanowire)은 자성(Magnetic : 철(Fe))-광학(Optical : 금(Au))의 복합기능(Multifunctional)을 가지며, 나노선(Nanowire)의 자화도의 제어가 용이하다. 본 철-금 나노선(Nanowire)은 철층 및 금층이 교대로 반복되어 형성되는 다층구조를 가지며, 펄스 전기도금법(Pulse Electrodeposition)에 의해 하나의 도금조 안에서 형성할 수 있다.2. 기술의 특징철/금 바코드 나노선은 자성적인 측면에서 살펴보면, 연자성의 특성을 갖기 때문에 몸속이나 기타 실험 중에 발생하는 성능의 저하로 이어지는 뭉침 현상을 피할 수 있으며, 자화율(susceptibility)이 크고, 자화용이축을 조절할 수 있다는 장점을 갖는다. 또한 금(Au)층은 SPR (Surface Plasmon Resonance) 현상을 이용하여 검출할 수 있다. 이러한 특징을 이용하여 검출 시에 자성-광학 성질을 상호보완적으로 이용하기 때문에 신호 대 잡음비를 획기적으로 개선할 수 있다. 또한, 철(Fe)은 쉽게 산화가 되어 생체적합성을 가지게 되며, 금(Au)은 바이오 분야에서 가장 선호되는 생체적합성물질이다. 따라서 철(Fe)-금(Au) 바코드 나노선은 생체적합성을 갖는다는 측면에서 바이오-메디컬 분야에서 큰 장점을 갖는다.
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일반기술
재료 > 기타 재료
1. 기술의 개요 극미세물질의 비열측정장치를 위한 실리콘니트라이드 박막형 마이크로칼로리미터 소자를 개발하였다. 본 기술은 소자의 구조 개선 및 새로운 소재를 사용함으로써, 비열 측정 시 불필요한 열전도에 의한 열손실을 줄여 20 K에서 800 K 에 이르는 넓은 온도 범위에 대해 전형적으로 5% 미만의 절대적 비열 측정 정확도를 제공할 수 있는 새로운 형태의 정확도가 향상된 마이크로칼로리미터 소자 구조를 제시한다.2. 기술의 특징 마이크로칼로리미터는 통상적인 비열측정법으로는 불가능한 미세 단결정, 박막, 나노물질의 극히 작은 비열량의 측정을 가능하게 해준다. 개발된 마이크로칼로리미터는 실리콘 니트라이드 박막에 기반하였으며 적절한 구조 설계 및 재료 선택을 통해서 매우 작은 기판 비열 (addenda) 값을 가지며 시료 플랫폼의 온도 균질성이 향상되었다. 이를 통해 측정된 미세 시료의 비열측정값은 알려진 값에 대비하여 넓은 온도구간에서 5% 이내로 획기적으로 향상되었다.
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재료 > 기타 금속재료
1. 기술의 개요 본 기술은 생체친화 나노구조를 위한 철-금의 바코드형 나노선(Nanowire) 및 그 제조 방법이다.본 철-금 나노선(Nanowire)은 자성(Magnetic : 철(Fe))-광학(Optical : 금(Au))의 복합기능(Multifunctional)을 가지며, 나노선(Nanowire)의 자화도의 제어가 용이하다. 본 철-금 나노선(Nanowire)은 철층 및 금층이 교대로 반복되어 형성되는 다층구조를 가지며, 펄스 전기도금법(Pulse Electrodeposition)에 의해 하나의 도금조 안에서 형성할 수 있다.2. 기술의 특징 철/금 바코드 나노선은 자성적인 측면에서 살펴보면, 연자성의 특성을 갖기 때문에 몸속이나 기타 실험 중에 발생하는 성능의 저하로 이어지는 뭉침 현상을 피할 수 있으며, 자화율(susceptibility)이 크고, 자화용이축을 조절할 수 있다는 장점을 갖는다. 또한 금(Au)층은 SPR (Surface Plasmon Resonance) 현상을 이용하여 검출할 수 있다. 이러한 특징을 이용하여 검출 시에 자성-광학 성질을 상호보완적으로 이용하기 때문에 신호 대 잡음비를 획기적으로 개선할 수 있다. 또한, 철(Fe)은 쉽게 산화가 되어 생체적합성을 가지게 되며, 금(Au)은 바이오 분야에서 가장 선호되는 생체적합성물질이다. 따라서 철(Fe)-금(Au) 바코드 나노선은 생체적합성을 갖는다는 측면에서 바이오-메디컬 분야에서 큰 장점을 갖는다.
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재료 > 기타 재료
1. 기술의 개요 입자의 미세화, 구상화를 위해서 사용되는 전자교반을 이용한 레오로지 소재 제조 시 나타나는 단점 중의 하나는 교반력에 의해 용탕이 회전하는 동안 외부 공기의 유입과 표면의 산화물이 소재 내부 깊숙이 침투하여 제품 성형 시 제품 내부에 불순물과 기공 등의 결함으로 남게 되는 것이다. 이러한 문제점들을 개선시키기 위하여 본 기술은 레오로지 소재를 제조하기 위한 전자교반 과정 중에 용탕과 공기와의 접촉을 최소화하여 산화물 형성을 막고 또한 산화물이나 외부 공기의 용탕 내 침투를 방지하기 위해 진공펌프 시스템이 갖추어진 전자교반 시스템을 사용하는 것이다. 2. 기술의 특징 복잡한 형상의 부품에서도 진공 레오로지 단조 공정을 이용하여 지금까지 주조 공정에 대두되어온 공정의 결함(주물결함, 수지상정 조직, 편석 등)의 문제점을 보완하여 상대적으로 강도가 우수하고 기계적 성질이 균일한 제품을 생산할 수 있다. 성형온도, 성형압력, 진공도 등의 여러 변수와 함께 진공 펌프를 이용한 레오로지 단조 성형의 최적 공정을 찾아 고강도의 균질한 알루미늄 합금 부품의 개발에 필요한 원천성형기술을 구축하였다.
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- 2008-06-24
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일반기술
재료 > 기타 세라믹재료
1. 기술의 개요 층상구조를 갖는 삼성분계 탄화물(Ternary Carbide) 중 하나인 Ti3AlC2는 Pietzka 와 Schuster[J. phase Equilib., 1994, 15(4), 392-400]에 의해 처음으로 합성 되었으며, Ti3AlC2를 비롯한 삼성분계 탄화물세라믹스의 공통된 가장 두드러진 특징은 금속 및 세라믹스가 가지고 있는 각각의 고유한 특성을 동시에 갖고 있다. 이제까지 개발된 복합재료 중 금속과 세라믹스의 특성을 동시에 갖는 재료는 쉽게 찾아볼 수 없다. Ti3AlC2는 금속재료와 같이 우수한 열 및 전기전도성을 갖고, 경도가 낮고 우수한 기계가공성을 갖고 있으며, 높은 내열 충격특성을 갖으며, 고온 뿐 만 아니라 상온에서도 소성변형을 하는 것으로 알려져 있다. 동시에 Ti3AlC2는 세라믹 재료의 일반적인 특성으로 높은 용융점, 열 및 화학적 안정성, 비교적 낮은 밀도(4.25 g/cm3) 및 높은 탄성계수를 지니고 있으며, 특히 Ti3AlC2는 초 내열 합금이 견딜 수 없는 온도에서도 높은 고온강도를 유지하는 것으로 알려져 있다[Scr. Metall. Mater., 1997, 36, 535-541]. 또한, Ti3AlC2 소결체는 내열, 내부식 및 기계적 특성이 우수하고 기계가공성이 가능하기 때문에 고온 열 교환기 소재, 고온 구조재료, 우주항공용 소재 및 내 부식성 산업용 소재 등에 주로 응용될 수 있으며 엔지니어링 세라믹스와 비교하여 상업적 가치가 높은 것으로 평가되고 있다.2. 기술의 특징 본 연구에서 개발 된 고강도 Ti3AlC2 소재는 기존에 알려져 있던 출발원료 물질계와는 다른 TiCx(X=0.6) 및 Al을 출발물질로 사용되며, TiCx는 Ti 또는 TiH2와 Carbon 분말을 사용하여 고온 합성 반응으로 제조되었다. 소결체는 Ti3AlC2, Ti2AlC 및 TiCy(y>0.6)가 주요 결정상으로 포함되어 있으며, Ti3AlC2 기지상에 100 nm 크기 이하의 TiCy상이 강화되어 있는 Ti3AlC2복합재료를 특징으로 하며, 3점 굽힘강도시험법(span 20mm, loading speed 0.5 mm/min.)으로 측정한 파괴강도가 700 MPa 이상이며, 초경(WC-Co)공구로 가공이 가능한 기계가공 특성을 갖는다.
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- 한국과학재단
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- 2008-06-24
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일반기술
재료 > 기타 세라믹재료
1. 기술의 개요 삼성분계 탄화물 세라믹스중 하나인 Cr2AlC는 Wubian Tian 등[Scripta Materialia 54, 841-846, 2006]에 의해 처음으로 소결체 형태로 합성 되었으며, Cr2AlC를 비롯한 삼성분계 탄화물세라믹스의 공통된 가장 두드러진 특징은 금속 및 세라믹스가 가지고 있는 각각의 고유한 특성을 동시에 갖고 있으며, 열 및 기계적특성, 전기전도, 내부식성 특성이 우수하며, 우수한 기계가공성 특성을 가지고있다. 본 기술에서는 Cr2AlC 분말을 Cr2O3로부터 합성 공정 및 상압소결 공정이 개발되어 Cr2AlC 소결체 세라믹스의 상용화를 위해 요구되는 저가 제조공정이 개발되었다. Cr2AlC은 다른 삼성분계 탄화물계 세라믹스와 비교하여 우수한 내화학 특성을 갖고 있고, 열 기계적 특성이 우수하기 때문에 내화학 특성이 요구되는 다양한 산업용 부품 제조에 기존의 금속 재료를 대체하여 응용될 수 있을 것으로 기대된다. 2. 기술의 특징 본 기술에서 개발 된 저가 Cr2AlC 소재는 기존의 합성방법으로 제조된 고가 Cr2AlC 소재와 동등한 기계적 특성을 가지고 있다. 본 기술의 특징은 기존의 출발원료로 사용되던 Cr대신 저가 산화물 원료인 Cr2O3를 출발원료로 사용하여 제조할 수 있는 합성기술 및 상압소결기술이 개발되었으며 개발된 저가 Cr2AlC 소결체는 상용 초경공구로 가공이 가능하며 파괴강도는 300 MPa 정도이며 파괴인성은 4 MPa m1/2, Vickers hardness는 4~6 GPa 이다. Cr2AlC소재의 상용화는 아직까지 세계적으로 시장형성이 이루어져 있지 않고 있나 본 연구에서 개발된 저가 Cr2AlC 소결체 제조기술은 Cr2AlC 소결체의 실용화를 가능하게 할 수 있을 것으로 기대된다.
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- 한국과학재단
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- 2008-06-24
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일반기술
재료 > 기타 재료
1. 기술의 개요파이렌의 수소원자를 지방족 가지로 치환하여 파이렌 유도체를 합성하고, 상기 파이렌 유도체와 탄소나노튜브를 용매와 혼합하여, 탄소나노튜브에 파이렌 유도체를 흡착시켜 탄소나노튜브를 제조하였다. 이러한 탄소나노튜브는 표면이 개질되어 자체 응집현상이 억제된다.또한 파이렌 유도체가 흡착된 탄소나노튜브를 용매에 분산시키고, 탄소나노튜브를 분산시킨 용액에 고분자 수지를 혼합한 후, 혼합액을 필름 캐스팅하고 용매를 제거한 후 일정시간 가열하여 경화시켜 고분자/탄소나노튜브 복합체를 제조하였다. 이 고분자/탄소나노튜브 복합체는 분산효율이 우수하고, 이에 따라 고유전율 및 고굴절율을 가진다.2. 기술의 특징Embedded capacitor용 고유전 재료로 사용할 수 있으며, 특히 고분자 복합재료의 특성으로 유연전자재료 분야의 모든 수동 소자에 적용이 가능하다. 또한 나노튜브의 함량 조절에 따라 유전체 뿐 아니라 전도체로의 설계 등 다양한 전기적 물성 부여가 가능하여 투명전극, 연료전지용 분리판 소재, 정전기 방지코팅 재료, 전계방출용 에미터 등으로 다양하게 사용할 수 있다. 또한 FED용 에미터, 측정 분석용 전계방출소자로 이용할 수 있을 뿐만 아니라 기계적 특성이 우수하여 MEMS용 마이트로 프로브(microprobe)로 응용이 가능하며, 특히 침상형태의 1차원 구조를 가지기 때문에 AFM 또는 STM의 probe tip으로 이용할 수 있다. 이 외에 높은 기계적 강도와 고분자 고유의 유연한 공정성을 동시에 구현 가능하여 자동차, 항공기 등에서의 구조용 소재로서도 응용성이 뛰어나다.
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- 한국과학재단
- 등록일
- 2008-06-24
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일반기술
재료 > 기타 재료
1. 기술의 개요전자파 흡수 박형 필름 제조에 사용할 수 있는 연자성 비정질분말 플레이크(flake) 제조에 관한 것으로써, 비정질 분말을 고 에너지 Mill을 이용하여 비정질분말의 형상을 변화시킴으로서 Aspect ratio가 큰 비정질분말 플레이크를 제조하였다. 즉 Fe-Si-B계 비정질 분말이다. Fe-Si-B계 비정질 분말의 경우, 그 조성은 Fe, Si 및 B의 함량이 각각 88.5～90.5 중량%, 6.0～9.0 중량% 및 2.0～3.5 중량% 이다.2. 기술의 특징각종 전기 및 전자기기에서 전자파를 흡수할 수 기능을 가진 전자파 흡수 박형 필름은 고분자 수지에 필터로 두께가 얇은 플레이크 형상의 결정질 연자성 분말이 분산혼합되어 필름 형태로 제조된다. 전기전자 기기의 발전에 따라 이들 기기의 사용 주파수 대역이 고주파화 되고 또한 차세대 정보 통신기기 등의 사용 주파수가 증가함에 따라 고주파수 대역에서 noise 발생과 이에 따른 전기전자 기기의 오작동 및 성능저하 문제가 심각하게 대두되고 있으며, 이에 대응할 수 있는 새로운 전자파 흡수 박형 필름의 개발이 필요하다. 비정질 연자성 합금은 결정질 재료에 비해 내식성, 내마모성, 강도 등이 우수하고, 투자율이 높고 고주파 특성이 우수하여 전기 및 전자 기기의 각종 디바이스의 자성소자로 사용이 가능하다. 연자성 비정질 합금을 전자파 흡수 박형 필름에 사용하기 위해서는 결정질 연자성 합금과 마찬가지로 두께가 얇은 플레이크 형상으로 제조하여야 한다. 그러나 비정질 합금은 결정질 재료와는 달리 탄성한계가 크고 소성변형을 거의 하지 않아 편상화 된 플레이크형상의 비정질분말을 제조하는 것이 어려운 것으로 알려져 있다. 비정질 합금은 결정질 재료와는 달리 탄성한계가 크고 소성변형을 거의 하지 않아 편상화 된 플레이크 형상의 비정질 분말을 제조하는 것이 어려운 것으로 알려져 있다.
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- 한국과학재단
- 등록일
- 2008-06-24
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일반기술
재료 > 금속 복합재료
* 고성능 알루미늄합금 압출소재에 관한 것임. * Al5083 합금을 710℃에서 완전용해 후 Al-2wt.%Sc 모합금을 이용하여 240℃로 예열된 금형에 0.3wt.%Sc의 조성비를 가지도록 제조한 것이 특징인 고성능 알루미늄합금 압출소재에 관한 것임.
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- 경상대학교
- 등록일
- 2008-06-24
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일반기술
재료 > 기타 재료
1. 기술의 개요진공관과 반도체 스위칭 소자를 cascade 방식으로 직렬 연결하고 반도체 스위칭 소자에 소출력의 RF 전력을 인가함으로써 RF 증폭 효율을 극대화하여 대출력의 펄스 RF 전력을 발생시킬 수 있는 회로 구성 및 장치이며, 위의 그림에서 보이듯이 발생장치의 원리는 다음과 같다. 즉, 진공관의 음극부와 반도체 스위칭 소자의 drain (MOSFET의 경우) 또는 collector (BJT, IGBT의 경우)부를 연결하고 반도체 소자의 source(또는 emitter)부를 접지한다. 진공관의 양극부에는 고전압 직류전원 입력부을 통하여 고전압이 인가된다. 고전압 직류전원 입력부는, 대개의 경우 고주파 RF choke 및 고전압 bypass capacitor로 이루어진다. 입력되는 소출력 펄스 RF 전력은 반도체 소자의 gate(또는 base)부를 구동하여 입력 RF 주파수로 반도체 소자를 on-off 시킨다. 반도체 소자가 on 되어있을 때에는 진공관의 음극부가 반도체 소자를 통하여 접지되는 상태로 되어 진공관의 양극(anode)부와 접지 사이의 전류가 흐르므로 진공관이 on 상태로 된다. 반도체 소자가 off 되어 있을 때에는 진공관의 음극부에서 방출되는 전자의 흐름으로 인하여 음극부의 전위가 진공관의 G1(control grid)에 비해 높아지게 되므로 자동적으로 진공관의 양극부와 음극부의 전류흐름이 멈추게 되어 진공관이 off 된다. 이와 같은 방법으로 진공관의 양극부와 음극부의 전류를 on-off 하게 되고, 이는 진공관 출력회로와 정합회로를 거쳐서 대출력 RF 전력화하게 된다. 대출력 펄스 RF 전력 발생장치의 특징은 다음과 같다. 즉, 진공관과 직렬 cascade 회로로 연결된 반도체 스위칭 소자의 gate 또는 base 부에 인가되는 소출력의 펄스 RF 입력 전력은, 종래의 진공관 회로에서와 같이 진공관을 직접 구동하지 않고 단지 반도체 소자를 on 또는 off 시키는데 이용되며, 이에 따라 진공관이 on 또는 off 되는데 있다. 출력되는 RF 전력의 크기는 진공관의 보조극(control grid 또는 screen grid)에 인가되는 직류 전압을 변화시킴으로써 이루어질 수 있으며, 이는 입력 RF와 독립적으로 출력을 제어할 수 있음을 의미한다. 따라서, 평균 RF 출력전력은 낮으면서 순간적으로 높은 대출력 펄스 RF 전력장치에 최적인 회로라 할 수 있다.2. 기술의 특징현재 이용하고 있는 대부분의 대출력 RF amplifier는 3극관, 4극관 또는 5극관의 진공관을 이용하고 있다. 진공관의 양극에는 고전압을 인가하게 되며, 보조극(control grid, screen grid, suppressor grid)을 접지한 ground-grid 방식의 음극(cathode) drive 방법을 이용하거나, 또는 음극(cathode)을 접지하고 보조극을 drive하는 보조극 drive 방식을 이용하고 있다.그러나, 이러한 종래의 진공관 방식의 RF amplifier 회로를 이용할 경우, 대출력의 RF 출력을 얻기 위하여서는 대출력에 적합한 진공관을 선택하여 이용하여야 하며, 이는 펄스 RF 출력 시에도 마찬가지이다. 즉, 100 kW의 펄스 RF 출력을 얻기 위해서는 CW (continuous wave) 100 kW 급의 진공관을 이용하여야 하며 이는 막대한 RF 구동전력을 필요로 하게 되고 RF amplifier의 규모 또한 매우 커지게 된다.그러나, 본 기술에 의한 진공관과 반도체 스위칭 소자의 cascade 회로를 이용하면 소출력의 펄스 RF 전력으로 대출력의 펄스 RF 전력을 발생시킬 수 있으며, 이는 플라즈마 발생 분야를 비롯하여 다양한 대출력 RF 응용분야에 이용할 수 있다.
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- 한국과학재단
- 등록일
- 2008-07-02
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일반기술
재료 > 기타 재료
1. 기술의 개요산화아연 반도체에 5족 원소 (N, As, P, Sb)를 이용한 p-형 산화아연 박막 제조시 높은 온도에서의 용해도가 낮아 고농도의 p-형 박막 제작이 어려웠으나, 이들 원소 대신 구리 금속 원소를 도핑하여 산화아연 박막을 제작하고 Cu:ZnO(p) /u-ZnO(i) /Ga:ZnO(n) / sapphire의 MESA 구조를 형성하여 전류-전압 특성을 조사한 결과 p-i-n 의 발광다이오드 특성을 잘 구현할 수 있었다.2. 기술의 특징기존의 p-형 산화아연 도핑 물질로 알려진 V족의 N, P, As, Sb 등의 원소들이 가지고 있는 고온에서의 낮은 용해도, 비교적 낮은 온도에서의 여러 가지 중간상들의 형성 등으로 재현성이 있는 p-형 산화아연 박막을 제작하기 힘들었으나, Ib족 물질인 구리를 도핑 재료로 산소 대신 Zn를 치환하는 방법을 사용하였다. 비교적 높은 압력에서의 산소 분위기에서 후열처리를 통한 p-형 산화아연의 제작이 가능하였다. 이러한 안정적인 p-형 산화아연을 제작할 수 있게 됨으로서, 새로운 근자외선, 가시광선에서 고효율의 발광 다이오드, 레이저 다이오드를 제작할 수 있을 뿐만 아니라, 고온에서 작동하는 전자 소자 등의 응용이 가능하다.
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- 한국과학재단
- 등록일
- 2008-07-02
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일반기술
재료 > 전자기 기능재료
본 발명은 자기 랜덤 액세스 메모리(자기 메모리)(magnetic random access memory)에 사용하는 자기 터널 접합에 관한 것으로, 구체적으로는 비정질 NiFeSiB 층을 포함하는 자유층을 구비하는 자기 터널 접합에 관한 것이다. 이러한 자유층은 NiFeSiB 단일층 이거나 NiFeSiB/Ru/NiFeSiB 구조의 합성 반강자성체(SAF: synthetic antiferromagnet)이다.
- 보유기관
- 고려대학교
- 등록일
- 2008-07-04
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일반기술
재료 > 전자기 기능재료
본 발명은 자기 랜덤 액세스 메모리(자기 메모리)(magnetic random access memory)에 사용하는 자기 터널 접합에 관한 것으로, 구체적으로는 비정질 CoFeSiB 층을 포함하는 자유층을 구비하는 자기 터널 접합에 관한 것이다. 이러한 자유층은 CoFeSiB 단일층 이거나 CoFeSiB/Ru/CoFeSiB 구조의 합성 반강자성체(SAF: synthetic antiferromagnet)이다.
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- 고려대학교
- 등록일
- 2008-07-04
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일반기술
재료 > 전자기 기능재료
본 발명은 자기 기록 디스크 드라이브 또는 자기 랜덤 액세스 메모리(자기 메모리)(magnetic random access memory)디바이스 기술에 관한 것으로, 구체적으로는 이러한 자기 기록 디스크 드라이브의 자기 저항 센서나 자기 랜덤 액세스 메모리 디바이스의 자기기억소자(DRAM 의 캐패시터에 대응되는 역할을 하는)에 적용되는 스핀 밸브(spin valve) 또는 터널접합(tunnerl junction) 자기 저항(magnetoresistance) 구조에 관한 것이다. 자기 기록 디스크 드라이브나 자기 랜덤액세스 메모리 디바이스를 작동시킬 때에 자기 바이어스 포인트(magnetic bias point) 조절이 중요한 요소가 된다. 자기 바이어스 포인트는 자기 저항 전달 곡선 (magnetoresistive transfer curve)의 중간지점으로 정의된다. 자기 저항 전달 곡선은대개 자기 기록 디스크 드라이브에 대해서는 선형의 모습을 하며, 자기 랜덤 액세스 메모리에 대해서는 직각 모양을 한다.기존에 사용되는 합성 반강자성체 기반의 스핀 밸브{synthetic antiferromagnet-based spin-valves(SSV)} 자기 저항구조에서 고정층(pinned layer)이 CoFe / Ru / CoFe 의 세층 구조로 되어 있는 것을 CoFe / Ru / CoFe / Ru / CoFe 로 변경하여 SSV의 자기 바이어스 포인트 조절이 용이하게 된다. 즉, 개량된 합성 반강자성체 기반 스핀 밸브(Modified SSV:MSSV) 자기 저항의 구조는 자유층(free layer)(NiFe / CoFe) / 사이층(spacer) (Cu) / 고정층(CoFe / Ru / CoFe / Ru /CoFe) / 반강자성체층(IrMn)을 포함하게 된다. 터널 접합 자기저항 구조에서는 사이층으로 Al2O3가 사용된다. 단위 셀의 크기가 감소할수록 SSV의 경우에는 바이어스 포인트가 고정층의 두 번째 CoFe층의 정자기 자기장 (magnetoststic field)으로 인해 지수함수적(exponentially)으로 증가하게 된다. 반면에 MSSV 에서는 단위 셀의 크기에 관계없이 거의 일정하게 0값을 유지한다. 또한 MSSV에서는 바이어스 포인트를 고정층의 세번째 CoFe층의 두께를 변화시켜서 조절할 수 있다.더우기, MSSV 의 유효 교환 자기장 (effective exchange field)은 SSV의 유효 교환 자기장보다 훨씬 더 크다. 단위 셀의 크기가 감소함에 따라 SSV의 자기 저항 전달 곡선 (magnetoresistive transfer curve)은 포물선 모양이 되자만 MSSV 에서는 직각모양을 유지한다. 이는 MSSV 에서는 자유층(free layer)이 더 날카롭게 회전함을 의미한다.
- 보유기관
- 고려대학교
- 등록일
- 2008-07-04
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일반기술
재료 > 기타 재료
1. 기술의 개요고순도 합금 원소를 융점 이상으로 가열하고 용탕으로부터 급속 응고 냉각 기술에 의해 미립의 합금 분말을 제조하면, 고용도가 높고, 원소 편석이 최소이면서 균질한 화학 조성을 갖는 열전 재료 분말을 갖는다. 열간 압출에 의해 고밀도의 압출봉은 이방성이 크기 때문에 열전 성능이 뛰어나고 기계적 강도가 크며, 가공성이 매우 우수해진다. 기존의 단결정 성장법으로 만들어진 재료보다 생산성이 획기적으로 개선된 기술이다. 2. 기술의 특징용탕으로부터 급속응고 냉각시키면 미립 분말이 만들어지면서 합금 원소의 편석을 제거하고 화학적 조성이 매우 균질한 화학 성분을 갖는다. 그리고 미세 조직이 균일하고 결정입자 크기가 미세화된다. 분말은 냉간에서 압축성형기에 의해 예비 성형체를 만들고 열간 압출 성형기로 금형을 이용해서 결정 이방성이 큰 재료를 제조하면 열전 성능이 우수해지고, 기계적 강도가 크게 개선된다.
- 보유기관
- 한국과학재단
- 등록일
- 2008-07-04
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일반기술
재료 > 기타 재료 공정기술
1. 기술의 개요 디스플레이 분야에서 다결정 실리콘 박막 트랜지스터는 궁극적으로 유리기판상에 제조가 가능해야 하기 때문에 공정온도에 제약이 따르며 이에 따라 고품위의 다결정 실리콘 박막 트랜지스터를 저온에서 형성할 수 있는 기술이 핵심기술이 된다. 이와 같은 핵심기술의 개발은 이미 오래전부터 여러 나라에서 경쟁적으로 연구를 수행하여 왔으며 그 결과 다양한 저온 결정화 기술들이 보고되고 있다. 여러 기술 중에서 본 연구실에서는 전계 유도 방향성 결정화(Field Aided Lateral Crystallization ; FALC)는 전계를 이용한 결정화 방법이기 때문에 금속 유도 결정화 기술이나 금속 유도 측면 기술에 비해 공정 시간이 현저히 단축되고, 전류 흐름에 따라 금속 잔존물을 제거할 수 있으며, 결정화 방향이 제어되기 때문에, 누설전류 특성이 낮춤과 동시에 전계 효과 이동도 향상시켜 고성능 다결정 실리콘 박막 트랜지스터 제작이 가능하다는 장점을 가진다. 또한 가장 실용화에 걸림돌이 되고 있는 소자간의 균일성 확보도 결정화 공정 시 결정화를 시킬 부분에 균일한 전기장을 걸어주는 방법으로 해결이 가능하여 타 저온 결정화 기술들에 비해 소자의 균일성을 월등히 높일 수 있다는 점 등을 고려할 때, AMOLED 구동소자 응용을 위한 다결정 실리콘 박막 트랜지스터 제작에 가장 적합한 저온 결정화 기술이라고 사료된다. 뿐만 아니라, 단위 트랜지스터가 아닌 상용화를 고려한 QVGA급 2“ panel 다결정 트랜지스터 어레이를 제작하여 트랜지스터의 특성은 물론 panel 상의 균일성까지 성공함으로써 기술의 기업이전 시 바로 적용이 가능할 것으로 예상된다.2. 기술의 특징 2인치 패널 내의 수많은 단위 셀을 결정화하기 위해서는 (240×120)개의 비정질 실리콘 활성층에 균일한 전계가 요구되는데, 이에 대한 이해를 돕기 위해 전사모사를 통하여 단위 셀 당 결정화를 위한 임계 전류 밀도를 산출하고 위치에 따른 셀들 간의 전계의 분포 등을 해석하였다. 뿐 만 아니라 패널 내에서 발생하는 비이상적 결정화 현상, 예상치 못한 현상들에 대한 모델링을 통한 전사모사 해석은 연구기간 동안 유용한 기구 해석 도구로써 사용되었으며 향 후 다양한 설계 변화에도 적용이 가능하도록 범용성을 지닌 프로그램을 제작하였다. 이와 같은 기구 해석 도구를 활용하여 2인치 패널의 균일한 결정화를 위한 최적화된 공통전극을 설계할 수 있었으며, 실제 상용화 모듈의 가상 적용을 위하여 QVGA급 2인치 다결정 실리콘 박막 트랜지스터 어레이를 완성함으로써 적용가능성을 확인하였다. 공통전극과 전계 유도 방향성 결정화를 통하여 얻은 다결정 실리콘 박막트랜지스터는 공정 시간 단축, 소자 영역의 금속 잔존물 최소화, 방향성 결정화에 따른 다결정 실리콘 영역의 전계 효과 이동도 향상에 도움을 줄 수 있는 결정립 형태를 제어하여 고품위 소자 특성을 구현 할 수 있었다. 실제로 AMOLED 구동소자 적용을 위해서는 전계효과 이동도, 문턱전압, 전류특성등과 같은 트랜지스터 특성이 엄격한 사양에 부합되어야만 적용이 가능하다. 본 연구에서 개발한 저온 결정화 기술(전계 유도 방향성 결정화)을 도입하여 제작한 2인치 트랜지스터 어레이는 AMOLED 구동소자의 엄격한 소자 특성 사양을 만족함을 확인하였다. 또한 금속 유도 측면 결정화 기술을 응용한 결정화의 경우 결정화 거동이 오직 결정화 온도 만에 의해 지배되기 때문에 열등한 누설전류 특성은 물론 소자간의 균일성에 기인하는 신뢰성 문제를 발생시키는데 반해, 전계 유도 측면 결정화기술은 열처리온도 보다는 전계에 의해 지배되는 결정화 방법이기 때문에, 균일한 전계인가를 통해 어레이 안의 단위 셀들에 흐르는 전류밀도를 정밀하게 제어함으로써 금속 유도 측면 결정화에서 발생하는 신뢰성 문제를 극복 할 수 있으며, 공정 시간 절약을 통한 효율성 제고와 고품위 다결정 실리콘 박막 트랜지스터에 의한 균일성을 갖는 소자의 제작이 가능함을 입증하였다.
- 보유기관
- 한국과학재단
- 등록일
- 2008-07-04
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일반기술
재료 > 기타 복합재료
1. 기술의 개요본 기술은 고속 전도성 세라믹/금속 복합재료 코팅방법에 관한 것으로, 특히 부도체인 플라스틱 판재 상에 여러가지 전도성을 얻을 수 있는 세라믹 금속을 혼합한 복합 피막을 고속으로 플라즈마 코팅할 수 있도록 한 고속 전도성 세라믹/금속 복합 재료 코팅 방법에 관한 것이다.2. 기술의 특징본 기술은, 금속 타겟 및 세라믹 타겟을 구비하는 챔버내에 플라즈마를 일으킨다음, 플라즈마 발생으로 생성된 플라즈마 이온이 금속 타겟 및 세라믹 타겟과 충돌되어, 이 충돌에 의하여 각 타겟으로 부터 떨어져나온 금속 및 세라믹 성분들의 혼합으로 세라믹 금속 복합 재료를 형성하는 것을 특징으로 한다
- 보유기관
- 성균관대학교
- 등록일
- 2008-07-04
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