FED Technology and R & D Trend

주병권 선문대학교 첨단과학기술연구소 2001 첨단과학기술연구소 논문집 Vol.5 No.-

큰 부피와 무거운 중량으로 대표되는 CRT 고유의 한계점을 극복하기 위해, 평판 표시기(Flat Panel Display)가 등장하게 되었는데, 현재 기술 및 시장성 면에서 자리를 공고히 하고 있는 LCD(Liquid Crystal Display)를 비롯하여 PDF(Plasma Display Panel), VFD(Vacuum Fluorescent Display), ELD(Electro-luminescent Display) 등이 이에 속한다. 이들 중 하나가 FED(Field Emission Display)로 최근에 이르러 그 연구 개발이 더욱 가속화 되고 있다. 이러한 FED의 기술적 배경을 거슬러 올라가 보면, 이미 1960년대 중반에 그 연구가 시도된 바 있으나, 전계 방출용 팁의 과도한 손상과 형광체 기술의 부족으로 좌절되었으며, 이후로 극히 미미한 수준의 연구만 진행되어 왔다. 그러다가 프랑스의 국립 연구소인 LETI가 독자적으로 수 년 동안 집중적으로 연구를 수행한 결과 소자의 구조, 전계 방출용 팁, 그리고 형광체 기술에 있어서 획기적인 개선을 이루었으며, 이로서 FED는 새로운 탄생을 맞이하게 되었다. 1992년 7월에 FED 전문 회사인 Pixel International(지금은 Pix Tech으로 개명되었음.)이 설립되었고, 그 해 9월에 LETI로부터 관련 특허들을 전수받아 1993년에 칼라 FED 시제품을 최초로 발표한 바 있다. 본 고에서는 2000년대 진입을 목표로 평판 표시기 시장에 강력히 도전하고 있는 FED와 관련하여, FED 동작 원리 및 장단점, FEA(Field Emitter Array) 소자 및 제조공정, FED 회사들의 연구 개발 동향 등에 관하여 간단히 피력하고자 한다.

반도체 소자 초미세 기술의 한계와 양자 전자소자 기술

박경완 선문대학교 첨단과학기술연구소 2001 첨단과학기술연구소 논문집 Vol.5 No.-

반도체 초미세 소자 제작 및 응용 기술은 현대와 미래 정보통신 기술의 기반기술이다. 반도체 소자의 초미세화 기술은 앞으로 더욱 발전할 것으로 예상한다. 그러나, 이러한 기술 발전의 앞날에 여러 가지 문제점들을 예상할 수 있는데, 이러한 반도체 초미세 기술의 한계를 설명하고, 그 중에서도 초미세화에 따르는 양자효과에 관련한 문제점의 특성과 이를 긍정적으로 이용하고자 하는 양자효과소자 기술에 관련한 사항을 논의한다. 이 양자전자소자 기술을 나노급 초미세 구조 제작 기술, 나노 양자전자소자 기술, 양자수송 모델링 기술로 나누어 각 기술의 연구 현황 및 그 내용을 정리하였으며, 이 양자전자소자 기술에서 예상되는 문제점 등을 논의하였다.

세선화 작성에 있어서의 과도무늬에 관한 연구

박삼진,정경민 선문대학교 첨단과학기술연구소 1997 첨단과학기술연구소 논문집 Vol.2 No.-

지폐와 우표 등에서 볼 수 있는 세선화를 CAD 기술을 이용하여 자동으로 작성함에 있어서 여러가지의 무늬가 동시에 사용되고 있다. 명암의 크기 범위에 따라 사용 무늬를 변경하는 방법이 사용되어 왔으나, 질감이 같은 곳에서의 무늬의 변화는 뚜렷한 질감의 변화를 가져온다. 따라서 질감의 변화 없이 넓은 명암의 범위에서 아용할 수 있는 무늬의 활용에 대한 연구가 수행되었다. 이를 위하여 무늬의 모양을 서서히 변화시키는 과도무늬를 사용하는 방법과 한 가지 무늬를 사용하되 무늬를 구성하는 선의 가중치를 서서히 변화시키는 방법이 개발되었다. 전자의 경우는 무늬의 특성이 뚜렷하게 나타나서 질감의 변화를 가져온 반면, 후자의 경우는 질감의 변화 없이 넓은 영역의 명암 범위에서 활용될 수 있음을 알았다. For an automatic fine line drawing of the bank notes and stamps, several patterns are utilized according to a range of the darkness and a character of the region. Use of the different patterns in a same character region, simply because of the darkness limits in which a specified pattern can properly represent the darkness, shows distinctive boundaries in the region. In order to avoid this kind of undesirable boundaries, a transient pattern in which each lines have different weighting factors according to the range of the darkness is developed. By introducing the transient pattern, a region which has a wide range of darkness can be expressed without change of its character.

나노과학 : 원자레벨에서의 자연

국양 선문대학교 첨단과학기술연구소 2001 첨단과학기술연구소 논문집 Vol.5 No.-

1980년 주사형 터널링현미경의 발명으로 인하여 나노미터 크기의 세상을 직접 관측할 수 있게됨으로 새로운 나노과학과 기술의 세계가 열리게 되었다. 나노과학은 물리학, 화학, 생물, 전자공학, 전산과학 사이에서 새로운 학문분야로 태어나 인류의 궁극적 기술의 한계에 도달할 수 있음을 보여주고 있다. 이 강연에서는 현재 전세계적으로 연구되고 있는 나노과학의 현재와 미래를 보여주고자 한다.

Desulfurization and particle collection in a Duct lime injection process using a electrocyclone type reactor

강순국 선문대학교 첨단과학기술연구소 1996 첨단과학기술연구소 논문집 Vol.1 No.1

연소로의 배출가스 내의 SO_(2)와 분진을 제거하기 위한 Duct lime injection 공정에서 전기싸이클론 반응기형 집진기는 두 개의 공정으로 구성되어 있다. 두 개의 공정은 덕트와 전기싸이클론 반응기형 집진기에서 lime 슬러리 액적에 의한 아황산가스의 흡수 및 흡착, 전기싸이클론 반응기형 집진기에서 원심력과 전기력에 의해 덕트 내의 전계강도로 대전된 분진의 집진기술을 기초로 하고 있다. 본 연구에서는 여러 조업조건 (인가전압, 처리가스의 입구속도, Ca/S 몰비, 덕트의 조업온도 및 처리가 스 내의 solid 농도)에 따른 전기싸이클론 반응기형 집진기에서 압력손실, SO_(2)의 제거효율 및 분진의 부분 집진효율과 총 집진효율을 측정하였다. 또한 Dietz의 3 구역(입구영역, 외부 선회류 영역 및 내부 선회류 영역)을 기초로 하여 전기싸이클론의 집진효율에 대한 모델을 전개하였으며, 이 모델에 의한 집진효율 예측치와 실험치를 비교하였다. The electrocyclone particle collector of reactor type in a duct lime injection process to remove SO_(2) and particles in a flue gas from the combustor was composed of two processes. Two processes are based on the techniques that the absorbtion and adsorption of SO2 by lime slurry droplet in a duct and an electrocyclone of reactor type, the collection removal particles by a centrifugal and electrical force in a electrocyclone of reactor type which charged by electro field in a duct. In this study, pressure drops, SO_(2) removal efficiency, fractional particle collection efficiency and overall collection efficiency in a electrocyclone of reactor type were measured with various operating conditions (applied voltage, Ca/S mole ratio, operating temperature in a duct and solid concentration in a gas stream). Also, the model on the fractional particle collection efficiency of electrocyclone based on the Dietz's three region (gas inlet region, outlet vortex region and inner vortex region) was developed, Values of particle collection efficiency predicted by this model were comparison with experimental values

Dependance of active layer diping concentration of threshold voltage for fully depleted SOI nMOSFET's

오순영,조남인 선문대학교 첨단과학기술연구소 1996 첨단과학기술연구소 논문집 Vol.1 No.1

완전공핍된 SOI nMOSFET를 SIMOX 웨이퍼 상에 구현하였으며 전기적인 특성을 조사하였다. 소자의 제작은 기존의 CMOS 공정기술을 사용하였다. SOI 기판의 실리콘 층의 두께는 back gate 전압을 인가하지 않았을때 소자동작시에 능동영역이 모두 공핍되기 위하여 100㎚ 이하로 하였다. 제작된 소자 의 threshold 전압은 능동영역의 불순물 농도의 변화에 의해 조정할 수 있었다. threshold 전압 측정 결과 는 이미 제안된 완전공핍된 SOI 모델에 의한 계산치와 거의 일치하였다. fully depleted SOI nMOSFETs have been implemented by the conventional device process using SIMOX wafer, and their electrical characteristics have been analyzed. The top silicon layer of the SOI was less than 100㎚ in order to maintain the full depletion during the device operation without the application of the back gate voltage. The threshold voltage of the FETs can be controlled by varying the impurity concentration of the active layer. The results of the threshold voltage measurements are in good agreement with the previously proposed fully-depleted SOI model by others.

Postmodernism? No Thanks!-A Response to the Modern Philosophical Crisis from the Standpoint of Complex Systems Theory and Unification Thought

Turfus, Colin 선문대학교 첨단과학기술연구소 1996 첨단과학기술연구소 논문집 Vol.1 No.1

현대 철학이 위기의 정점에 도달해서 postmodernism이 선도적인 철학 체계로 부각된 것 같다. 균형을 맞추기 위하여 holistic approach를 구체화하는 새로운 대안이 필요하다고 주장한다. 두 가지 가능한 후보로서 統一思想과 complex systems이론을 제시한다. 자연계와 인간 사회를 이해하기 위한 매개체로서 전자의 주장은 대담하거나 과장되었다고 본다. 그러나 자연현상 및 사회과학 체계에서 관찰되는 여러 현상과 그들 현상의 상호관계를 밝히는 후자의 관점에서 고찰한다면, 統一思想은 postmodernism으로 인하여 disenchanted minorities의 하녀로의 역할로 전락해 버린 철학에 창조적인 새로운 방향을 제공할 수 있을 것이라고 주장한다. Modern philosophy has reached a crisis point, in the wake of which postmodernism seems to have emerged as the leading philosophical school. It is suggested that there is need for a counterbalancing new alternative, embodying a more holistic approach. Two prospective candidates are proposed: Unification Thought and complex systems theory. The claim of the former to provide a vehicle for understanding both the natural world and the world of human affairs is seen to be bold but overstated. However it is suggested that, in conjunction with the latter, which offers valuable new insights about, and suggests connections among, the types of phenomenology observed not only in natural processes, but also in the systems studied in the social sciences, it might yet offer a creative alternative direction to postmodernism's relegation of philosophy to an undistinguished role as the handmaiden of disenchanted minorities.

문서 자동화 시스템의 설계 및 구현에 관한 연구

최석원,박윤용 선문대학교 첨단과학기술연구소 1997 첨단과학기술연구소 논문집 Vol.2 No.-

문서 자동화 시스템은 프로그램을 개발하기 위해 필요한 여러 가지 문서 작성 업무를 자동화하기 위한 시스템이다. 본 논문에서는 문서 자동화 시스템의 개념, 필요성, 효과등을 기술하고, 문서 자동화 시스템에 저장되는 문서들을 분류하였다. 또한 “문서 자동화 시스템”의 기본모델을 설계하고, "문서 자동화 시스템"의 데이터 베이스를 구현하였다. Document Automation System is the system automativally to draw up the various types of documentations, in which need to deveope the program. In this paper, we describe the concepts, necessity and effect of the document automation system. And we classify the kinds of documentations to be stored in the system. Also, we design the basic model of document auomation system and implement the data base of the system.

Fabrication of Submicron size Aperture for Liquid Metal Ion Souce and Near Field Optical Sensor Application

Lee, J.W.,Choi, S.S.,Kim, J.W.,Jung, M.Y.,Kim, D.W. 선문대학교 첨단과학기술연구소 2001 첨단과학기술연구소 논문집 Vol.5 No.-

최근 실리콘 반도체 기술의 발달로 시료에 ~수 nm까지 접근하여 그 특성을 파악하고 있다. 이는 파장보다 작은 지름의 aperture 제작하여 near-field의 빛으로 회질현상으로 인한 분해능의 한계를 극복할 수 있는 광학 현미경의 발달로 가능하다. 빛은 크게 far-field영역의 진행파와 near-field영역의 소민파로 나눌 수 있는데 기존의 일반적인 광학 현미경은 far-field optics로서 근본적으로 회설 현상으로 인한 분해능의 한계가 있다. 그러나 이러한 문제점은 현미경의 자동범위를 한 파장( λ。)보다 작은 영역으로 한정시킴으로써 해결할 수 있다. 시료에 약 수nm로 근접하여 한파장 보다 작은 aperture 사이로 빛을 통과시키는데 이러한 형태의 NSOM에서 가장 중요한 point는 tip 끝의 작은 aperture이다. aperture의 크기가 작아지면 작아질수록 분해능은 향상되고 near-field의 효율은 감소한다. 기존의 이러한 optical probe는 흔히 fiber나 micropipette등을 구부려서 얇은 금속을 코팅하여 사용하였으나 반도체 공정으로 만으로는 tip이나 aperture를 재생산하기 힘들다. 더욱이 fiber probe의 경우에는 반도체 일괄 공정한 문제점을 해결하고자 실리콘을 사용한 sub-micron size aperture에 대한 제안을 하였다. 비등방적인 KOH 용액으로 습식식각하여 드러나 실리콘 V-groove에 결장면에 따라 다르게 나타나는 건식산화를 하였다. 산화율이 상대적으로 빠른 (111) 면을 식각 마스크로 하고 (100) 면과 그 밑의 실리콘을 ICP(Inductively Coupled Plasma)를 이용한 RIE(Reactive Ion Etching)로 지름이 약 100nm의 aperture를 제작하고 계속해서 독립적인 산화벽 sensor로 만들고자 backs-side를 식각하여 최종적으로 submicron-size aperture를 제작하였다. 본 논문에서 제안된 이론은 반도체 일괄공정을 통해 재연이 가능하고 수율이 높으며 RE power와 식각 시간을 조정하여 다양한 크기의 submicron-size hole과 aperture의 제작이 가능한 장점이 있다. 본 구조물은 near field optical sensor 나 liquid metal ion source에 응용되어질 것이라 예상된다. There have been considerable interest and development in near field scanning optical microscope(NSOM) due to shortcomings of the conventional optical microscope, Abbe limit (λ/2), resolution limit from diffraction phenomena of light. 'I'he resolution limit of the NSOM will be dependent upon two factors, i.e., the distance between the sample and the metal aperture of NSOM and the size of' the metal aperture for near field light source or sensor. The NSOM can he utilized as 'reading' technology for tera-size memory or a nanotechnology capable of examining the phenomena for the living cell. The several techniques has been suggested to fabricate the near field sensor including a SiN tip with a metal aperture for parallel SFM and NSOM application. There have been serious difficulties in fabricating a new field sensor on a cantilever array. In this work, we present a novel fabrication of a nanosensor - a submicron aperture for NSOM, and a possible liquid metal ion source. The fabrication of the submicron-size hole was microfabricated using conventional semiconductor process including photolithography, an anisotropic KOH etching, dry oxidation, reactive ion etching. The fabricated SiO₂aperture can be further-fabricated as NSOM sensor or liquid metal ion source with proper metal coating.

태권도 앞차기시 하체 관절의 Muscle Moment의 변화

김승권,장창현 선문대학교 첨단과학기술연구소 1999 첨단과학기술연구소 논문집 Vol.4 No.-

High Speed 카메라를 이용하여 숙련자 다섯명과초보자 다섯명의 태권도 앞차기 동작시 하체관절의 Muscle Moment 변화를 이차원적으로 연구하였다. 결론으로 초보자와 숙련자의 거관절, 슬관절 및 고관절에서의 muscle moment의 크기나 양상에 있어서 거의 차이가 없는 것으로 나타났다. 이는 태권도의 앞차기 기술은 짧은 기간에도 숙달 될 수 있는 것이어서 차이가 없거나 muscle moment보다는 숙련자의 반응시간, 사용근육, 효율성 등이 더 중요한 요소가 아닌가 사료된다. Moment의 크기는 고관절, 슬관절 그리고 거관절 순으로 나타났는데 거관절 moment의크기는 매우 낮았다. 이는 고관절과 슬 관절의 moment가 거관절에서 보다 중요한 역할을 한다는 것을 의미한다. 슬관절의 moment는 80%지점에서 가장 높았으며 임팩트 순간에는 슬관절의 굴곡 moment가 고관절의 신전 moment보다도 크게 나타났다. 이는 임팩트순간에서는 슬관절의 moment가 고관절의 moment보다 더 중요한 역학을 한다는 것을 의미한다. 임팩트순간 직전에 일어나는 moment의 방향이 바뀌는 것은 목표를 거리에 맞추어 차기 위해 취해지는 동작 때문에 생기는 결과로 목표물 없는 앞차기 동작시의 moment의 변화와 비교해 볼 필요가 있다고 생각된다.