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표면 나노패터닝을 통한 발광다이오드의 광추출효율 향상에 관한 연구
이헌,변경재,조중연,박형원,이성환 한국표면공학회 2010 한국표면공학회 학술발표회 초록집 Vol.2010 No.11
질화물 계 발광다이오드의 광추출효율을 향상시키기 위해서 측면형 및 수직형 발광다이오드 상부에 나노임프린팅 공정을 통해서 마이크론 및 서브마이크론 크기의 다양한 표면 요철 패턴을 형성하였다. TiO₂ 졸이 혼합된 고굴절률의 레진을 발광다이오드 웨이퍼 표면에 스핀코팅 한 후 표면 요철 패턴이 형성된 폴리다이메틸실록산 (PDMS) 몰드로 5 atm, 200 ℃의 조건으로 열 경화성 임프린팅 공정을 진행하였다. 측면형 발광다이오드 상부의 Indium Tin Oxide 투명전극 상에 마이크론 크기의 불규칙한 마이크론 패턴과 600 ㎚ 주기의 광결정 패턴을 형성한 결과 20 ㎃의 주입전류에서 각각 20 %, 17 %의 electroluminescence (EL) intensity가 향상되었다. 수직형 발광다이오드의 경우, 상부의 n형 질화갈륨 층에 마찬가지의 600 ㎚ 주기의 광결정 패턴을 형성하여 350 ㎃의 주입전류에서 최종 광출력이 약 28% 향상되었다.
GaN 박막의 결정질 향상을 위한 나노급 PSS 기판 제작 공정
박형원,변경재,조중연,이성환,한강수,이헌 한국표면공학회 2010 한국표면공학회 학술발표회 초록집 Vol.2010 No.5
Sapphire 기판에 GaN 박막을 성장할 때 생성되는 dislocation을 감소시키기 위해 나노임프린트 리소그래피 기술을 이용해 나노급 PSS 기판을 제작하였다. GaN 박막의 결정질을 판단하기 위해 XRD rocking curve를 분석한 결과 나노급 PSS 기판위에 성장된 GaN 박막의 결정질이 더 좋은 것을 알 수 있었으며, 나노패턴의 영향으로 GaN 기반 발광다이오드 소자의 광추출효율 또한 증가하였음을 알 수 있었다.
핫엠보싱 및 표면 플라즈마 처리에 의한 초소수성 고분자 필름 제작
이성환,변경재,박형원,조중연,이헌 한국표면공학회 2010 한국표면공학회 학술발표회 초록집 Vol.2010 No.11
초소수성 표면을 가지는 기능성 고분자 필름을 제작하기 위하여 불소계 레진이 코팅된 고분자 필름에 표면 플라즈마 처리 및 마이크로 패턴을 형성하기 위한 핫엠보싱 공정을 진행하였다. 불소계 레진이 코팅된 고분자 필름의 경우 약 100°의 접촉각을 나타내었으나 이를 핫엠보싱하여 표면에 마이크로급 패턴을 형성한 경우 표면 패턴에 의하여 소수성이 증가하였다. 또한 O₂ 플라즈마 처리를 이용하여 표면에 나노 거칠기를 형성한 후 다시 불소계 플라즈마 처리를 한 경우 140° 이상으로 소수성이 증가하였다. 나노 거칠기 또는 마이크론 패턴이 존재할 경우 모두 소수성이 증가하였으며 이 두 가지를 모두 적용한 경우 150° 이상의 초소수성을 가지는 기능성 고분자 표면이 형성되었다.
Poly Vinyl Alcohol 몰드를 이용한 Nano Transfer Printing 기술 및 이를 이용한 Mo 나노 패턴 제작 기술
양기연,윤경민,한강수,변경재,이헌,Yang, Ki-Yeon,Yoon, Kyung-Min,Han, Kang-Soo,Byun, Kyung-Jae,Lee, Heon 한국재료학회 2009 한국재료학회지 Vol.19 No.4
Nanofabrication is an essential process throughout industry. Technologies that produce general nanofabrication, such as e-beam lithography, dip-pen lithography, DUV lithography, immersion lithography, and laser interference lithography, have drawbacks including complicated processes, low throughput, and high costs, whereas nano-transfer printing (nTP) is inexpensive, simple, and can produce patterns on non-plane substrates and multilayer structures. In general nTP, the coherency of gold-deposited stamps is strengthened by using SAM treatment on substrates, so the gold patterns are transferred from stamps to substrates. However, it is hard to apply to transfer other metallic materials, and the existing nTP process requires a complicated surface treatment. Therefore, it is necessary to simplify the nTP technology to obtain an easy and simple method for fabricating metal patterns. In this paper, asnTP process with poly vinyl alcohol (PVA) mold was proposed without any chemical treatment. At first, a PVA mold was duplicated from the master mold. Then, a Mo layer, with a thickness of 20 nm, was deposited on the PVA mold. The Mo deposited PVA mold was put on the Si wafer substrate, and nTP process progressed. After the nTP process, the PVA mold was removed using DI water, and transferred Mo nano patterns were characterized by a Scanning electron micrograph (SEM) and Energy Dispersive spectroscopy (EDS).
Various Metallic Nano-Sized Patterns Fabricated Using an Ag Ink Printing Technique
Sang-Chul Oh,Ki-Yeon Yang,변경재,Ju-Hyeon Shin,Yang-Doo Kim,Lee-Mi Do,Kyung-Woo Choi,이헌 대한금속·재료학회 2012 ELECTRONIC MATERIALS LETTERS Vol.8 No.5
This paper presents a new simple metal patterning technique, which is based on soft nanoimprint lithography. By using this method with a commercial Ag nano particle ink, a nano-sized metal pattern was successfully fabricated. The problem of the residual layer of patterned Ag layer was minimized by controlling the concentration of the solution and the process conditions. By using this method, we could easily fabricate various patterns without reference to any shape. Furthermore, we fabricated an Ag mesh type pattern for the application of conducting transparent glass.