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답변 내역

차세대 반도체 제조 공정에서 사용되는 EUV 리소그래피의 한계점에 대해
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.EUV 리소그래피는 차세대 반도체 제조 공정에서 미세한 회로를 형성하는 데 중요한 기술로 7nm 이하의 공정에서 사용되고 있지만 장기적으로는 몇 가지 한계가 있을 수 있습니다. EUV의 주요 한계는 낮은 광원 출력 고비용 그리고 고해상도를 유지하면서도 다층 패터닝을 필요로 하는 복잡한 공정입니다. 이를 극복하기 위한 기술적 방안으로는 EUV 광원의 출력 향상을 위해 더 강력한 레이저와 플라즈마 시스템을 개발하는 것이 필요합니다. 또한 다층 패터닝 문제는 멀티패터닝 기술을 개선하고 기존의 리소그래피 기술인 DUV(Deep Ultraviolet)와 결합하여 사용하는 방식으로 해결할 수 있습니다. 나아가 새로운 리소그래피 기술인 나노임프린트 리소그래피(NIL)나 방향성 광학기술 등도 EUV의 한계를 보완할 수 있는 대안으로 연구되고 있습니다.
학문 / 전기·전자
24.11.08
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3D 집적 회로의 고속 신호 전송 및 열 관리 문제를 해결 방안에 대해
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.3D IC의 고속 신호 전송 및 열 관리 문제를 해결하기 위한 새로운 설계 및 재료 기술로는 여러 가지 접근 방식이 있습니다. 고속 신호 전송 문제는 신호 지연과 반사를 최소화하기 위해 고주파 성능이 우수한 재료, 예를 들어 유전체 상수가 낮은 신소재를 사용하는 방법이 있습니다. 또한 적절한 패키징 설계와 인터커넥트 기술을 적용하여 신호 경로를 단축하고 전송 속도 및 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다. 열 관리 문제는 고열 전도성 재료나 새로운 열 전도 기술을 통해 해결할 수 있는데 고열 전도성 다이아몬드 구리-그래핀 복합체 또는 수동 및 능동 냉각 기술을 사용하는 방법이 포함됩니다. 또한 3D IC 설계에서는 열이 집중되는 부위를 예측하고 열을 분산시키는 최적화된 배치와 냉각 시스템을 설계하는 것이 중요합니다.
학문 / 전기·전자
24.11.08
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세라믹 재료에서 불순물의 농도에가 열적 및 기계적 성질에 미치는 부분을 분석하는 방법!
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.세라믹 재료에서 불순물 농도가 열적이나 기계적 성질에 미치는 영향을 분석하기 위해 다양한 실험적 방법과 기술을 사용할 수 있습니다. 열적 성질은 주로 열전도도 열팽창계수 열안정성 등을 측정하여 불순물이 미치는 영향을 평가하며 이를 위해 열전도도 측정기기 열분석기 등을 활용합니다. 기계적 성질은 강도 경도 인성 등으로 평가되며 불순물이 재료 내에서 어떻게 결합하고 분포하는지를 확인하기 위해 미세구조 분석이 필요합니다. 이를 위해 주로 주사전자현미경(SEM), X선 회절(XRD) EDS 분석 등의 기술을 사용하여 불순물의 분포와 크기를 시각적으로 확인하고 재료의 물성 변화를 정량적으로 분석합니다. 이를 종합적으로 분석하여 불순물 농도가 열적 및 기계적 성질에 미치는 영향을 파악할 수 있습니다.
학문 / 재료공학
24.11.08
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고분자 복합재에서 미세한 섬유의 배향과 크기와 기계적 성질의 관계
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.고분자 복합재에서 미세한 섬유의 배향과 크기는 기계적 성질 특히 강도와 강성에 중요한 영향을 미칩니다. 섬유의 배향을 최적화하려면 섬유가 고분자 매트릭스 안에서 가능한 한 일정 방향으로 정렬되도록 해야 하며 이를 위해 압출, 인젝션 몰딩, 또는 열처리 등의 제조 공정에서 섬유의 방향성을 조절할 수 있습니다. 또한 섬유의 크기는 복합재의 기계적 성질에 영향을 미치므로 미세한 섬유를 사용하면 섬유 간의 결합이 더 강하게 이루어져 강도가 향상될 수 있습니다. 최적화를 위해 섬유의 크기와 배향을 균형 있게 설계하고, 제조 공정을 통해 원하는 기계적 성질을 구현하는 것이 중요합니다.
학문 / 재료공학
24.11.08
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유리를 보면 다양한 색상을 내는데 그 이유에 대해서 궁금합니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.유리의 색상을 다양하게 만드는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 가장 일반적인 방법은 유리 제조 과정에서 금속 산화물이나 염료를 혼합하는 것입니다. 예를 들어 구리 산화물은 푸른색을 크롬 산화물은 초록색을, 황산나트륨은 노란색을 만들 수 있습니다. 또한 유리의 표면을 처리하여 색을 변화시키는 방법도 있습니다. 유리를 고온에서 조리거나 특정 화학 처리를 통해 표면에 색을 입히기도 합니다. 또한 유리의 두께나 용융 온도에 따라 색상이 달라지기도 하며 이 과정에서 다양한 색조와 효과를 만들어낼 수 있습니다. 이를 통해 유리는 기능적인 목적뿐만 아니라 미적 가치도 함께 창출할 수 있습니다.
학문 / 재료공학
24.11.08
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왜 고무는 전기가 통하지 않는 것인가요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.고무는 전기가 통하지 않는 절연체로 전류가 흐르지 않도록 하는 성질을 가지고 있습니다. 이는 고무가 전자를 자유롭게 이동시킬 수 있는 물질이 아니기 때문입니다. 고무는 전기 전도성 물질인 금속이나 일부 다른 물질과 달리 전자가 원자 내에서 자유롭게 이동할 수 없기 때문에 전기를 전달하지 않습니다. 전기 작업 시 고무 장갑을 착용하는 이유는 전기 사고를 예방하기 위해 사람의 몸에 전기가 흐르는 것을 차단하는 보호 역할을 하기 위함입니다. 고무 장갑은 이러한 절연 특성을 이용하여 전기 작업에서 안전을 보장하는 중요한 장비로 사용됩니다.
학문 / 전기·전자
24.11.08
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유리가 모래로부터 만들어지는 원리가 궁금해요.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.모래는 유리의 주요 원료 중 하나로, 특히 실리카(SiO₂)로 구성된 모래가 유리 제조에 사용됩니다. 유리는 주로 실리카 모래를 고온에서 녹여 만든 물질로 이 과정에서 모래 속의 실리카가 고온에 의해 액체 상태로 변하고 이를 다른 재료들과 혼합하여 원하는 형태로 가공합니다. 실리카 외에도 소다 석회석 알루미늄 산화물 등을 함께 혼합하여 유리의 물리적 성질을 조절합니다. 이렇게 고온에서 녹여 만든 액체 유리는 빠르게 식히면서 고체 상태로 변하며 이때 투명한 특성이 유지됩니다. 가공 작업으로는 유리의 모양을 만들고 표면을 다듬거나 특정 성질을 추가하기 위한 화학적 열적 처리가 이루어집니다.
학문 / 재료공학
24.11.08
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포지트로늄 안의 전자와 양전자도 양자전이를 하나요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.포지트로늄은 전자와 양전자가 결합한 상태로, 이 둘은 서로 상반된 전하를 가지므로 서로 끌어당기며 결합됩니다. 포지트로늄의 전자와 양전자는 에너지를 흡수하거나 방출하면서 양자전이를 겪을 수 있습니다. 이 경우 전자와 양전자가 에너지 준위에 따라 상태를 바꿀 수 있으며 이는 전자기파를 방출하거나 흡수하는 과정으로 나타날 수 있습니다. 포지트로늄의 경우 이러한 양자전이가 발생하면 그 결과로 특유의 에너지 방출이나 붕괴 현상이 나타날 수 있습니다. 즉, 포지트로늄 안에서도 전자와 양전자가 각각 에너지 준위에 따라 이동하거나 두 입자의 결합 상태가 변화하면서 양자전이를 일으킵니다.
학문 / 전기·전자
24.11.08
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광자는 에너지 입자 인가요??
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.광자는 에너지의 양자로, 전자나 원자가 에너지 상태 변화를 할 때 방출되거나 흡수됩니다. 전자는 에너지 상태를 이동하면서 광자를 방출하거나 흡수하는데 이때 방출된 광자는 특정한 에너지를 가지고 있으며, 이는 전자기파의 형태로 전달됩니다. 전기장에서의 에너지 역시 양자화되어 있다는 개념은 전자기장의 에너지가 일정한 양자 단위로 분할되어 존재할 수 있다는 의미입니다. 그러나 전기장 자체가 광자와 같은 방식으로 방출되거나 흡수되는 것은 아니며 전기장은 전자기파와 관련된 에너지의 전달 방법을 의미합니다. 즉 전기장 내 에너지가 광자처럼 "양자화"된다고 보기는 어렵고 대신 전자기파가 광자로 양자화된다고 할 수 있습니다.
학문 / 전기·전자
24.11.08
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더운 여름이나 추운 겨울에 철로된 제품에 변형이 일어나는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.철 제품이 기온에 따라 변형되는 이유는 열팽창 때문입니다. 물질은 온도가 상승하면 분자들이 더 빠르게 움직이며 이로 인해 물질의 부피가 증가하고 반대로 온도가 낮아지면 분자들의 움직임이 줄어들어 부피가 감소합니다. 철을 포함한 대부분의 금속은 온도가 상승하면 길이나 부피가 늘어나고 온도가 내려가면 수축하게 됩니다. 이러한 특성은 철강 구조물이나 기계 부품에서 시각적으로 변형이나 균열을 일으킬 수 있습니다. 따라서 여름의 고온과 겨울의 한파가 철 제품에 물리적인 변화를 일으키는 원인이 됩니다.
학문 / 재료공학
24.11.08
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