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Teensy 마이크로 컨트롤러 기반 산소 유량 제어기 개발 및 성능평가
유민상,장연숙,김무환,조성보,Yu, Min Sang,Jang, Yeonsook,Kim, Muhwan,Cho, Sungbo 대한의용생체공학회 2021 의공학회지 Vol.42 No.4
Flowmeter and oxygen sensors are listed in COVID-19 essential medical devices. This article reports a Teensy microcontroller-based Oxygen mass flow controller (MFC), core part of the oxygen respirator or extracorporeal membrane oxygenation (ECMO). The developed MFC consisting of the microcontroller, MEMS flow sensor, and solenoid valve was able to accurately control 0 to 100 sccm of oxygen flow rate. The pressure of vacuum chamber increased proportionally to the flow rate (0.998 of Pearson correlation coefficient). The experimental results proved that the developed MFC exhibits comparable performance to a commercial MFC in accuracy, settling time, linearity with pressure, and repeatability of oxygen mass flow control. It is expected that this simple and cheap MFC is utilized for oxygen therapy against the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2.
유색미의 정백률에 따른 불용성 식이섬유 함량 및 호화특성 변화
김은지,박희정,장연숙,김향숙 충북대학교 교육·생활연구소 생활과학연구센터 2000 생활과학연구논총 Vol.3 No.-
This study was carried out to examine the changes of insoluble dietary fiber content and gelatinization property of pigmented rice by the extent of refining. When pigmented rice was refined to 92% and 84.6%, insoluble dietary fiber remained to 62.6% and 30.4% of the original content, respectively. As the extent of refining increased, lightness of pigmented rice was increased, yellowness was increased rice, and redness was decreased. Peak viscosity and overall viscosity of pigmented rice flour slurry when examined gelatinization property by rapid visco analyzer.
HVPE를 이용하여 r-plane 사파이어 위에 multi-step으로 성장시킨 a-plane GaN 에피층의 특성 연구
이원준,박미선,장연숙,이원재,하주형,최영준,이혜용,김홍승,Lee, Won-Jun,Park, Mi-Seon,Jang, Yeon-Suk,Lee, Won-Jae,Ha, Ju-Hyung,Choi, Young-Jun,Lee, Hae-Yong,Kim, Hong-Seung 한국결정성장학회 2016 한국결정성장학회지 Vol.26 No.3
본 연구에서는 HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy)를 이용하여 각각 다른 V/III ratio를 가지는 multi-step의 성장 시간 변화에 따라 r-plane 사파이어 위에 성장되는 a-plane GaN 에피층의 결정성에 대하여 연구하였다. 또한 이번 연구의 결과를 선행 연구에서 single-step으로 r-plane 사파이어 위에 성장시킨 a-GaN 에피층의 결과와 비교하였다. Multi-step으로 r-plane 사파이어 위에 a-plane GaN 에피층을 성장시켰을 때, source HCl의 유량과 성장 시간이 증가함에 따라 a-plane GaN 에피층에 대한 rocking curve의 FWHM(Full Width at Half Maximum) 값이 감소하였다. 높은 source HCl의 유량을 갖는 first step과 second step의 성장 시간과 source HCl의 유량이 증가할수록 a-plane GaN 에피층 내부의 void가 감소하였다. 결과적으로 first step과 second step의 성장 시간이 가장 긴 조건에서 성장된 a-plane GaN 에피층이 가장 낮은 FWHM 값인 584 arcsec을 가지며, azimuth angle의 의존도가 가장 적은 것으로 확인되었다. In this study, the crystalline property of a-plane GaN epitaxial layer grown on r-plane sapphire by a HVPE method has been investigated according to the V/III ratio and the growth time of multi-step growth. Furthermore, these results were compared with the previous result obtained from the single-step growth of a-plane GaN on r-plane sapphire substrate. In the multi-step growth for a-plane GaN epitaxial layer on r-plane sapphire, the FWHM values of rocking curve in GaN epitaxial layer were decreased as the HCl source flow rate and the growth time were increased. The void formed in epitaxial layer was continuously decreased as the growth time in first step and second step using a higher HCl flow rate was increased. As a result, the GaN layer obtained with the longest growth time on the first step and second step exhibited the lowest FWHM values of 584 arcsec and the smallest dependence of azimuth angle.
박진용,김정희,김우연,박미선,장연숙,정은진,강진기,이원재 한국결정성장학회 2020 한국결정성장학회지 Vol.30 No.5
Ring-shaped SiC (Silicon carbide) polycrystals used as an inner material in semiconductor etching equipment was manufactured using the PVT (Physical Vapor Transport) method. A graphite cylinder structure was placed inside thegraphite crucible to grow a ring-shaped SiC polycrystal by the PVT method. The crystal polytype of grown crystal were analyzed using a Raman and an UVF (Ultra Violet Fluorescence) analysis. And the microstructure and components of SiC crystal were identified by a SEM (Scanning Electron Microscope) and EDS (Energy Disruptive Spectroscopy) analyses. The grain size and growth rate of SiC polycrystals fabricated by this method was varied with temperature variation in the initial stage of growth process. 본 연구에서는 PVT(Physical Vapor Transport) 방법을 이용하여 반도체 식각 공정용 소재로 사용되는 링 모양의SiC(Silicon carbide) 다결정을 제조하였다. 흑연 도가니 내부에 원기둥 모양의 흑연 구조물을 배치하여 PVT법에 의한 링 모양의 SiC 다결정을 성장시켰다. 성장된 결정은 Raman 및 UVF(Ultra Violet Fluorescence) 분석을 이용하여 결정의 상분석을하였고, SEM(Scanning Electron Microscope), EDS(Energy Dispersive Spectroscopy) 분석을 통해 미세조직 및 성분을 확인하였다. PVT 성장 초기의 온도변화를 통하여 SiC 다결정의 결정립 크기와 성장 속도를 조절할 수 있었다.
탄화규소 단결정 성장을 위한 종자결정모듈의 탄화규소-흑연 간 접합계면의 기계적 특성 평가
강준혁,김용현,신윤지,배시영,장연숙,이원재,정성민,Kang, June-Hyuk,Kim, Yong-Hyeon,Shin, Yun-Ji,Bae, Si-Young,Jang, Yeon-Suk,Lee, Won-Jae,Jeong, Seong-Min 한국결정성장학회 2022 한국결정성장학회지 Vol.32 No.5
고온의 탄화규소 단결정성장공정에서는 탄화규소-흑연간의 열팽창계수의 차이로 인한 열응력이 크게 발생할 수 있어 흑연부재로부터 탄화규소 종자정이 분리되어 성장 중에 종자정이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다. 그러나 이러한 탄화규소 종자정 모듈의 접합특성에 대한 연구는 현재까지 거의 보고된 바가 없다. 본 연구에서는 탄화규소-흑연 간의 접합특성을 평가하기 위해 3점 굽힘시험법을 응용한 복합모드꺾임시험(Mixed-Mode Flexure Test)을 통해 탄화규소-흑연을 서로 다른 접합제를 적용하여 접합한 시편의 접합 특성을 확인하고, 흑연 접착제의 미세구조를 분석하기 위해 라만분광법(Raman spectroscopy), X선 광전자분광법(X-ray Photoelectron Spectroscopy) 및 X선 전산화 단층촬영법(X-ray Computed Tomography)을 활용하였다. 이러한 일련의 과정을 통하여 선별한 접착성이 우수한 접착제를 적용하여 직경 50 mm급의 탄화규소 종자결정모듈을 제작하고, 이를 적용하여 고온의 상부종자용액성장 공정을 이용하여 공정 중 종자정의 탈락없이 성공적으로 직경 50 mm급의 탄화규소 단결정을 성장시켰다.
고순도 SiC 파우더를 이용한 반절연 SiC 단결정 성장
이채영,최정민,김대성,박미선,장연숙,이원재,양인석,김태희,첸시우팡,슈시앙강 한국전기전자재료학회 2019 전기전자재료학회논문지 Vol.32 No.2
고순도의 SiC분말을 이용하여 성장시킨 반절연 SiC단결정에서 바나듐의 분포가 관찰되었다. 고순도 분말과 내부캡슐은 시드의 반대편에 위치시켜 성장하였고 2300℃의 성장온도에서 6H-SiC 시드상에 단결정을 성장시켰다. 순도가 낮은 SiC 분말을 사용하여 성장시킨 SiC 결정의 품질보다 고순도의 SiC 분말을 사용하여 성장시킨 SiC 결정이 고품질을 갖는 것으로 나타났다. 또한 고순도 SiC 분말을 사용하여 1x1010 Ωcm 이상의 평균 비저항 값과 균일한 비저항 값을 갖는 반절연 웨이퍼를 얻을 수 있었다. The change in vanadium amount according to the growth direction of vanadium-doped semi-insulated (SI) SiCsingle crystals using high-purity SiC powder was investigated. High-purity SiC powder and a porous graphite (PG) innercrucible were placed on opposite sides of SiC seed crystals. SI SiC crystals were grown on 2 inch 6H-SiC Si-face seedsat a temperature of 2,300℃ and growth pressure of 10~30 mbar of argon atmosphere, using the physical vapor transport(PVT) method. The sliced SiC single crystals were polished using diamond slurry. We analyzed the polytype and qualityof the SiC crystals using high-resolution X-ray diffraction (XRD) and Raman spectroscopy. The resistivity of the SI SiCcrystals was analyzed using contactless resistivity mapping (COREMA) measurements.
NbC 코팅된 도가니를 사용한 고품질의 SiC 단결정 성장
김정희,김우연,박미선,장연숙,이원재,Kim, Jeong-Hui,Kim, Woo-Yeon,Park, Mi-Seon,Jang, Yeon-Suk,Lee, Won-Jae 한국결정성장학회 2021 한국결정성장학회지 Vol.31 No.2
본 연구에서는 NbC 코팅된 도가니가 SiC 단결정 품질에 미치는 영향을 조사하였다. 실험은 흑연 도가니와 NbC 코팅된 도가니를 사용하였으며, 두 실험의 결과를 체계적으로 비교 분석하였다. SiC 결정 성장은 Ar 분위기에서 2300℃ 이상의 온도와 5 Torr의 압력조건에서 PVT 법을 사용하여 진행하였다. 성장된 SiC 결정은 양면 그라인딩과 연마 가공 후 Raman 분석을 통해 결정상 분석, HR-XRD 분석으로 결정성을 분석하였다. 또한 KOH 에칭 후 광학현미경 분석과 SIMS 분석으로 결함 밀도 및 불순물 농도를 분석하여 두 웨이퍼의 품질을 비교하였다. This study was focused to investigate the effect of NbC-coated crucible on the quality of the SiC crystals. Then, the different properties between SiC crystals grown in a conventional graphite crucible and NbC-coated crucible were systematically compared. SiC crystals were grown using the Physical Vapor Transport (PVT) method at a temperature of 2300℃ and a pressure of 5 Torr in Ar atmosphere. After grinding and polishing, the polytype of the grown SiC crystal was analyzed using Raman spectroscopy, and crystallinity was confirmed by HR-XRD. Furthermore, the defect density and the concentration of impurities were analyzed by an optical microscope and a SIMS, respectively.
6H-SiC 종자 결정을 사용하여 PVT법으로 성장된 AlN 결정 연구
신희원,이동훈,김황주,박미선,장연숙,이원재,김정곤,정성민,이명현,서원선,Shin, Hee-Won,Lee, Dong-Hoon,Kim, Hwang-Ju,Park, Mi-Seon,Jang, Yeon-Suk,Lee, Won-Jae,Kim, Jung-Gon,Jeong, Seong-Min,Lee, Myung-Hyun,Seo, Won-Seon 한국결정성장학회 2016 韓國結晶成長學會誌 Vol.26 No.1
본 연구에서는 AlN 결정 성장시 중요한 공정변수 중의 하나인 성장 압력과 온도 조건에 따라 다르게 성장되는 AlN 결정상의 결과에 대하여 고찰하였다. AlN 결정 성장은 6H-SiC 종자 결정을 사용하여 PVT(Physical Vapor Transport)법을 적용하여 성장시켰다. 성장 압력과 온도에 따라 AlN 결정의 특성이 변화하였고, Raman 분석을 통해 다양한 방향을 갖는 AlN 결정이 SiC 종자 결정 위에 성장되는 것을 확인하였다. The effect of process parameters such as the growth pressure and temperature on the AlN crystal growth has been investigated. AlN crystal was grown onto 6H-SiC seed crystal using PVT (Physical Vapor Transport) method. Crystal properties and morphology of AlN crystal was changed with growth pressure and temperature. Raman analysis confirmed that AlN crystals with different orientation were successfully grown on SiC seed crystal.