Many studies on crystal growth mechanisms of the hen egg-white lysozyme protein crystals have mainly performed by optical microscopy and atomic force microscopy (AFM). As results, two types of growth mechanisms, which are a two-dimensional nucleation mechanism and a spiral growth mechanism, were identified. However, there was no direct evidence of grown-in screw dislocations at the spiral sites. We first observed the screw dislocations in tetragonal lysozyme crystals using synchrotron X-ray topography. In addition, to confirm the characteristics of dislocations, we have observed some elastic constants in lysozyme crystals in terms of the sound velocity measurement by pulse echo methods. Tetragonal hen egg-white lysozyme crystals were grown by the concentration gradient method. The crystals were grown in test tubes, with an inner diameter of 8 ㎜ and 80 ㎜ in length, held vertically. The test tubes were kept at 23C for 2 weeks. The maximum size of crystals were 3×3×4 ㎟. The high quality crystals were examined by Laue topography with a water filter using synchrotron radiation. Figure is a X-ray topograph. Several straight screw dislocations were observed. We also determined Burgers vector to be a [110] direction. The measurement of sound velocity was performed by the digital signal processing method. the crystals were placed in stainless steel vessel, which was filled with lysozyme solution used for crystal growth. We observed the longitudinal sound velocity along the [110] direction in the tetragonal is obtained to be 1817 ㎧. Therefore, Young modulus and shear modulus were evaluated to be 2.70 Gpa and 1.02 Gpa, respectively, if we assumed Poisson ratio is 0.33. These results will be discussed at the meeting.

PDZ domains bind to short segments within target proteins in a sequence-specific fashion. GRIP/ABP family proteins contain six to seven PDZ domains and interact via its sixth PDZ domain (class Ⅱ) with the C-termini of various proteins, including liprin-α. In addition the PDZ456 domain mediates the formation of homo- and heteromultimers of GRIP proteins. To better understand the structural basis of peptide recognition by a class Ⅱ PDZ domain and DZ-mediated multimerization, we determined the crystal structures of the GRIPI PDZ6 domain, alone and in complex with a synthetic C-terminal octapeptide of human liprin-α, at resolutions of 1.5 Å and 1.8 Å, respectively. Remarkably, unlike other class Ⅱ PDZ domains, Ile736 at αB5 rather than conserved Leu732 at αB1 makes a direct hydrophobic contact with the side chain of the Tyr at the -2 position of the ligand. Moreover, the peptide-bound structure of PDZ6 shows a slight reorientation of helix αB, indicating that the second hydrophobic pocket undergoes a conformational adaptation to accommodate the bulkiness of the Tyr's side chain, and forms an antiparallel dimer through an interface located at a site distal to the peptide-binding groove. This configuration may enable formation of GRIP multimers and efficient clustering of GRIP-binding proteins.

The new spectrometer for X-ray Induced Electron Emission Spectroscopy (XIEES) .has been recently developed in KRISS in collaboration with PTI (Russia). The spectrometer allows to perform research using the XAFS, SXAFS, XANES techniques (D.C.Koningsberger and R.Prins, 1988) as well as the number of techniques from XIEES field(L.A.Bakaleinikov et all, 1992). The experiments may be carried out with registration of transmitted through the sample x-rays (to investigate bulk samples) or/and total electron yield (TEY) from the sample surface that gives the high (down to several atomic mono-layers in soft x-ray region) near surface sensitivity. The combination of these methods together give the possibility to obtain a quantitative information on elemental composition, chemical state, atomic structure for powder samples and solids, including non-crystalline materials (the long range order is not required). The optical design of spectrometer is made according to Johannesson true focusing schematics and presented on the Fig.1. Five stepping motors are used to maintain the focusing condition during the photon energy scan (crystal angle, crystal position along rail, sample goniometer rail angle, sample goniometer position along rail and sample goniometer angle relatively of rail). All movements can be done independently and simultaneously that speeds up the setting of photon energy and allows the using of crystals with different Rowland radil. At present six curved crystals with different d-values and one flat synthetic multilayer are installed on revolver-type monochromator. This arrangement allows the wide range of x-rays from 100 eV up to 25 keV to be obtained. Another 4 stepping motors set exit slit width, sample angle, channeltron position and x-ray detector position. The differential pumping allows to unite vacuum chambers of spectrometer and x-ray generator avoiding the absorption of soft x-rays on Be foil of a window and in atmosphere. Another feature of vacuum system is separation of walls of vacuum chamber (which are deformed by the atmospheric pressure) from optical elements of spectrometer. This warrantees that the optical elements are precisely positioned. The detecting system of the spectrometer consists of two proportional counters, one scintillating detector and one channeltron detector. First proportional counter can be used as I/sub 0/-detector in transmission mode or by measuring the fluorescence from exit slit edge. The last installation can be used to measure the reference data (that is necessary in XANES measurements), in this case the reference sample is installed on slit knife edge. The second proportional counter measures the intensity of x-rays transmitted through the sample. The scintillating detector is used in the same way but on the air for the hard x-rays and for alignment purposes. Total electron yield from the sample is measured by channeltron. The spectrometer is fully controlled by special software that gives the high flexibility and reliability in carrying out of the experiments. Fig.2 and fig.3 present the typical XAFS spectra measured with spectrometer.

실공간 (real space)에서 원자분해능을 보여주는 STM의 작동원리를 핵심사항을 중심으로 설명하며 또한 실제 제작 시 고려해야 하는 사항들을 구체적으로 검토한다. 반도체의 경우 전자들이 원자부근에서 국소화가 잘 되므로 STM으로 표면의 원자상을 얻기가 비교적 쉽다. 특히 실리콘은 그 물질의 중요성과 결부되어 STM으로 많이 연구되어 왔으며 다른 방법으로는 알 수 없는 독특한 결과들을 보여주었다. STM의 응용사례로써 오랫동안 수수께끼였던 Si(001) 표면에서 생기는 점결함(point defect)과 계단 (step)부근의 원자구조 및 최근의 몇 가지 연구결과에 대한 기본적인 결과들을 소개한다.

K(H/sub 0.34/D/sub 0.66/)₂PO₄는 KH₂PO₄(KDP)의 수소원자를 중수소가 일부 치환한 결정이다. 실험에 사용한 시료는 KDP 원료시약을 중수(D₂O)에서 성장시킨 것으로, 단결정 구조해석을 통해 D와 H의 점유율을 정련하였다. 본 연구에서는 상전이에 따른 결정구조의 변화를 연구하기 위하여 한국원자력연구소의 연구용 원자로인 하나로에 설치된 고분해능 분말회절장치(HRPD)로 상온에서부터 10K 까지 온도를 변화시켜가며 회절패턴을 측정하였다. 그 결과 190-l95K 사이에서 상전이가 일어났으며, 이것은 DSC(Differential Scanning Calorimetry) 측정결과와 상온에서 단결정 분석결과 D의 점유도로 계산한 상전이 온도와도 잘 일치한다. 10K와 298K에서 측정한 회절패턴에 대해 프로그램 FullProf를 사용하여 각각 리트벨트 구조정련을 수행한 결과, 상온에서는 정방정계이며 공간군은 I-42d 이고 저온에서는 사방정계인 Fdd2로 변한다. 온도변화에 따른 핵밀도 분포를 측정한 결과 상온에서 D/H는 2회 대칭축을 중심으로 50％ 점유도의 두 가지 가능한 위치를 갖는 무질서(disorder) 상태로 존재하나 온도가 내려갈수록 한 쪽으로 치우쳐 상전이 온도 아래에서는 하나의 산소와 결합하여 질서(order) 상태를 보이며 다른 하나와는 수소결합을 이룬다.

Lanthanum manganites have been extensively studied for the application to magnetic devices since the colossal magnetoresistance of these compounds has been observed [1]. The critical temperatures, Tc, of manganites La/sub 0.7/Ca/sub 0.3-x/Ba/sub x/MnO₃ increased as the content of Ba increased except the abrupt jump near the critical concentration. The step like behavior of the critical temperature for a similar compound has been known to be related to the structural phase transition [2]. To understand the step like behavior of Tc, the EXAFS technique is applied to the La/sub 0.7/Ca/sub 0.3-x/Ba/sub x/MnO₃ compound system. The ordering between the manganese and oxygen was examined by this method. The EXAFS analysis shows that the coordination numbers were not changed before and after the phase transition, the bonding distance between manganese and oxygen is about 1.94 ± 0.02 Å, which is consistent with other work [3] and the Debye waller parameters were about σ²= 0.0037 ± 0.0005 Ų for x=0.0 and x=3.0, respectively. The value of Debye-Waller parameter for x=0.09 is about σ² = 0.0050 ± 0.0005 Ų in about phase transition concentration. Based on the Debye-Waller parameters, it is shown that the ordering between manganese and oxygen is significantly reduced near the phase transition concentration.

우물두께가 각각 1.5, 3.0, 4.5, 6.0 nm이고 장벽두께가 7.5 nm로 일정한 10 주기의 In0.15Ga0.8SN/GaN 다중 양자우물 구조(MQW)의 구조적 특성변화를 HRXRD(high resolution X-ray diffraction)를 이용하여 조사하였다. 구조적 특성변화를 살펴보기 위해 GaN (0002) 회절면의 ω/2θ-scan과 ω-scan 그리고 GaN (10-15) 역격자점 주위의 산란강도 분포도를 측정하였다. 우물두께가 증가할수록 시료의 평균변형률이 증가하였고, 우물두께가 1.5, 3.0, 4.5 nm인 MQW는 GaN 에피층과 격자정합을 이루며 성장된 반면 6.0 nm인 시료에서는 격자이완이 나타나 결정성이 저하된 것을 확인할 수 있었다. (그림 1) 따라서 본 연구에서 사용한 시료에서 6.0 nm의 우물두께가 격자이완의 임계두께임을 알 수 있었다. PL(photoluminescence) 스펙트럼 결과를 통하여 6.0 nm 우물두께의 시료가 다른 시료에 비하여 상대발광강도가 낮아지는 것을 관찰하였으며 이것은 XRD를 이용한 시료의 결정성 변화와 잘 일치하였다. (그림 2) 따라서 PL 발광강도는 격자이완에 의하여 생성된 결함에 의하여 영향을 받는 것을 알 수 있었다.

Homogeneous and crack-free potassium lithium niobate (K₃Li/sub 2-x/Nb/sub 5+x/O/sub 15/, 0＜x＜0.5, KLN) single crystals were successfully grown by the Czochralski technique. The KLN single crystals of several different compositions were employed for the investigation of the lattice vibration spectra using infrared Raman spectroscopy. The characteristic Raman spectra of the [NbO/sub 6/]/sup 7-/ octahedral ions were strikingly influenced by the Li ion content. The symmetric stretch vibrational modes V₁, V₂ are broadened, and the symmetric bend vibration mode V/sub 5/ is broadened and even split into three peaks with increasing the Li content, supporting that the bend vibration modes of the [NbO/sub 6/]/sup 7-/ octahedrons are obviously perturbed by Li ions in the C site. Enhanced Raman peak intensities after the post annealing at 900℃ and for 24 h evidenced that a residual stress in as-grown crystals was negligible and only a defect concentration might be reduced.

The presently commercialized lithium-ion batteries use layer structured LiCoO₂ cathodes. Because of the high cost and toxicity of cobalt, an intensive search for new cathode materials has been underway in recent years. Recently, a concept of a one-to-one solid state mixture of LiNO₂ and LiMnO₂, i.e., Li[Ni/sub 0.5/Mn/sub 0.5/]O₂, was adopted by Ohzuku and Makimura to overcome the disadvantage of LiNiO₂ and LiMnO₂. Li[Ni/sub 0.5/Mn/sub 0.5/]O₂ has the -NaFeO₂ structure, which is characteristic of the layered LiCoO₂ and LiNiO₂ structures and shows excellent cycleability with no indication of spinel formation during electrochemical cycling. Layered Li[Ni/sub x/Co/sub 1-2x/Mn/sub x/]O₂ (x = 0.5 and 0.475) materials with high homogeneity and crystallinity were synthesized using a mechanical alloying method. The Li[Ni/sub 0.475/Co/sub 0.05/Mn/sub 0.475/]O₂ electrode delivers a high discharge capacity of 187 mAh/g between 2.8 and 4.6 V at a high current density of 0.3 mA/㎠(30 mA/g) with excellent cycleability. The charge/discharge and differential capacity vs. voltage studies of the Li[Ni/sub x/Co/sub 1-2x/Mn/sub x/]O₂ (x = 0.5 and 0.475) materials showed only one redox peak up to 50 cycles, which indicates that structural phase transitions are not occurred during electrochemical cycling. The magnitude of the diffusion coefficients of lithium ions for Li[Ni/sub x/Co/sub 1-2x/Mn/sub x/]O₂(x = 0.5 and 0.475) are around 10/sup -9/ ㎠/s measured by the galvanostatic intermittent titration technique (GITT).

Time-of-flight impact collision ion scattering spectroscopy (TOF-ICISS) was applied to study the geometrical structure of the epitaxially grown BaTiO₃ layers on the MgO(100) surface. Hetero-epitaxial BaTiO₃ layers can be deposited by the following steps: first thermal evaporation of titanium onto the MgO(100) surface in the atmosphere of oxygen at 400℃, secondly thermal evaporation of barium in the same manner, and finally annealing at 800℃. Well ordered perovskite BaTiO₃ was confirmed from the ICISS spectra and reflection high electron energy diffraction (RHEED) patterns. It was also revealed that BaTiO₃ had cubic structure with the same lattice parameter of bulk phase.

Although it was suggested in 1962 that an efficient wavelength conversion could be achieved using ferroelectric crystals of periodic 180° domains, it was not until 1990's that quasi-phase-matching (QPM) became realized, as technology for periodic poling of LiNbO₃ crystals was readily available. Since ferroelectric domain inversion brings about change of the sign of second-order nonlinear susceptibility, periodically poled ferroelectric structures provide an ideal way of achieving QPM for second-harmonic generation and optical parametric oscillation. Periodically poled ferroelectric domains can also be utilized for optical devices, such as Brags electrooptic modulators. fabrication of stable periodic domain structures depends on a number of poling parameters of a ferroelectric crystal, such as coercive field, internal field and electrical conductivity. We present poling kinetics of KNbO₃ crystals, which involve domain nucleation and growth, backswitching, relaxation of internal field. Optimum poling conditions were established by designing a proper wave shape of external field. We demonstrate an efficient second-harmonic generation using QPM in a periodically poled KNbO₃ crystal.

Perovskite-type titanate dielectrics have attracted much attention in memory devices such as DRAMs or FeRAMs due to their high dielectric constants. However, low volatility of the Ba, Sr, Pb or Zr precursors with only thd ligands has limitations in obtaining high quality thin films by liquid source metal organic chemical vapor deposition (LS-MOCVD) processes. To improve the volatility of these precursors, many attempts have been made such as adding polyether ligands to satisfy the coordinative saturation. We report the synthesis of new precursors Ba(thd)₂(tmeea) and Sr(thd)₂(tmeea), where tmeea = tris[2-(2-methoxyethoxy)ethyl]amino, and LS-MOCVD of barium strontium titanate (BSTO) thin films using these precursors. Due to increased basicity of amines compared with ethers, it is expected that the nitrogen-donor ligand will make a strong bond to a metal than an analogous oxygen-donor ligand, consequently improving the volatility and thermal behavior of these precursors. Thin films of BSTO were grown on Pt(111)/SiO₂/Si(100) substrates by LS-MOCVD using a cocktail source consisting of the conventional Ti precursor Ti(thd)₂(O/sup i/Pr), and these new Ba and Sr precursors. As-grown films were characterized by XPS, SEM, XRD, XRF, and C-V and I-V measurements. BSTO films grown at 420℃ were stoichiometric barium strontium titanate with very smooth surface morphology and their dielectric constants were found to be as targe as 450. Dependence of the composition, microstructure and the electrical properties of the BSTO films on the growth temperature, annealing temperature, working pressure, and the composition of the cocktail source will be discussed.

Based on experimental and theoretical analyses, we suggested a new possibility that the CVD diamond films grow not by the atomic unit but by the charged clusters containing a few hundreds of carbon atoms, which form spontaneously in the gas phase [J. Crysta] Growth 62 (1996) 55]. These hypothetical negatively-charged clusters were experimentally confirmed under a typical hot-filament diamond CVD process. Thin film growth by charged clusters or gas phase colloids of a few nanometers was also confirmed in Si and ZrO₂ CVD and appears to be general in many other CVD processes. Many puzzling phenomena in the CVD process such as selective deposition and nanowire growth could be explained by the deposition behavior of charged clusters. Charged clusters were shown to generate and contribute at least partially to the film deposition by thermal evaporation. Origin of charging at the relatively low temperature was explained by the surface ionization described by Saha-Langmuir equation. The hot surface with a high work function favors positive charging of clusters while that of a low work function favors negative charging.

극축을 따라 나타나는 결정학적 이방성이 결정성장에 미치는 영향을 알아보기 위해서 SiO₂막 위에서 GaN 미소결정들을 성장시켰다. 미소결정을 구성하는 면들은 PBC이론이 예측한 바와 같이 {10-11], {0001}, {10-10}이었다. 극축인 c축을 따라서 현저한 성장의 이방성을 관찰할 수 있었으며 (0001)면이 매우 빨리 성장 하여 사라지는 현상을 확인하였다. 이것은 sp3결합에서 나타나는 고립전자쌍이 (000-1)면의 성장을 저지함으로서 나타나는 현상이라고 생각된다. 성장 중 결정표면의 전자상태에 따라 수소흡착이 일어날 수 있는데, 특히 {10-11}면과 같은 한 개의 전자로 이루어진 sp3결합 팔은 매우 많은 양의 수소를 흡착하여 {10-11}면의 성장을 저지한다. 따라서 ＋c축 방향의 경우 빨리 성장하고 수소흡착을 위한 전자가 없는 (0001)면 대신 {10-11}면이 외형상 매우 중요한 면으로 나타나게 된다. 저온에서는 {10-10}, {10-12}면들도 나타났으며 극축을 따라 나타나는 쌍정을 대부분의 미소결정 성장과정에서 관찰 하였다. r-plane 사파이어 기판 위에서 성장시킨 GaN 미소 결정을 통하여 극성과 GaN의 성장속도 차이를 확인할 수 있었다.

Titanium은 높은 강도, 낮은 밀도, 부식에 대한 저항 등, 타 금속에 비해 월등히 뛰어난 성질을 가지고 있기 때문에 산업 전반에 거쳐 그 응용이 크게 증가하고 있으며, 특히 고온에서의 응용이 중요성을 띠게 됨에 따라 고온으로의 상전이 관계에 따른 구조적 규명이 필요하다. 순수한 titanium은 상온에서 조밀충진 육방정계의 α-상구조(a=2.953Å, c=4.683 Å, P6₃/mmc)를 이루고 있으나, 대략 880℃ 이상에서는 β-상의 체심입방정계 (a=3.320Å, Im3m)로 상전이가 되는 것으로 알려져 있다. 이에 대한 대부분의 연구가 kinetics와 thermodynamics에 관련되어 있으며, TEM을 이용한 직접가열실험은 거의 전무한 상태이다. 본 실험에서는 TEM 직접가열을 통하여 titanium의 고온에서의 상전이와 가열시 발생할 수 있는 산화층 형성을 연구하였다. TEM 시편은 순도 99.94％의 titanium foil(Alfa Aesar, ＃00360, 0.025mm thick)를 이용하였고, 분석 장비로는 에너지여과 기능이 있는 TEM(EM912 Omega, Carl Zeiss)과 Gatan사의 double-tilt heating holder를 사용하였다. Titanium의 상전이를 관찰하기 위해 900℃ 까지 분당 10℃ 의 속도로 가열을 하였다. 통계적 분석 오차를 줄이기 위해 서로 다른 4군데의 관찰영역을 선택하여, 상온 - 600℃ - 900℃ - 상온의 단계별로 회절패턴을 관찰 및 기록하였고, 발생 가능한 산화에 대해서는 동일한 장비를 사용하여 EDS 분석을 하였다. 상온에서의 서로 다른 영역의 회절패턴들은 결함의 존재에 상관없이, 온도가 증가함에 따라 그 결함수가 증가하게 된다. 특히 600℃ 에서는 쌍정과 관련된 회절점들이 본래의 회절점 주위에 형성되어있지만, 각 면들의 격자상수의 변화는 나타나지 않았다. 그러나 900℃ 에서는 쌍정에 의한 회절점의 수가 증가하며, 회절점 사이에 발달한 뚜렷한 막대모양의 강도분포와 격자상수의 변화를 관찰할 수 있었다. 다시 상온으로 냉각시킨 후 관찰한 각각의 회절패턴에서는 격자 상수의 감소와 함께 900℃에 보여진 막대 모양의 강도분포와 쌍정에 의한 회절점들이 여전히 남아있었다. EDS분석 결과 가열 실험을 통해 시편이 열적 산화가 되어 있음을 확인 할 수 있었다. 순수한 titanium의 α-상에서 β-상으로의 상전이를 파악할 수 있는 격자상수의 변화자체는 매우 작은 값이기 때문에 상온과 900℃ 에서 기록된 전자회절패턴 상에서의 면간거리와 면간각도의 측정만으로는 상전이 여부를 명확히 구별할 수 없었다. 그러나, 결함에 의한 상변화가 900℃ 에서 심하게 관찰되어지는 것은 상전이와 관계가 있는 것으로 볼 수 있다. 고온에서 상온으로의 가역적 반응을 관찰할 수 없었던 이유는 열적산화로 생긴 산화층의 산소원자들이 고온의 상전이 과정 중에 Ti 원자와 반응이 일어나 TiO/sub X/ 구조로 전이되었기 때문으로 추정하고 있다.

HtrA (high temperature requirement A), a periplasmic heat shock protein, is known to have molecular chaperone function at low temperatures and proteolytic activity at elevated temperatures. To investigate the mechanism of functional switch to pretense, we have determined the crystal structure of the N-terminal protease domain (PD) of HtrA from Thermotoga maritima. HtrA PD shares the same fold with chymotrypsin-like serine professes. However, crystal structure suggests that HtrA PD is not an active pretense at current state since its active site is not formed properly and blocked by an additional helical lid. On the surface of the lid, HtrA PD has hydrophobic patches that could be potential substrate binding sites for molecular chaperone activity. Present structure suggests that the activation of the proteolytic function of HtrA PD at elevated temperatures might occur by the conformational change.

CodWX, encoded by the cod operon in Bacillus subtilis, is a member of the ATP-dependent protease complex family, and is homologous to the eukaryotic 26S proteasome. It consists of two multimeric complexes: two hexameric ATPase caps of CodX and a protease chamber consisting of CodW dodecamer. Prior structural studies have shown that the N-terminal threonine residue is solely functional as a proteolytic nucleophile in ATP-dependent proteases such as HslV and certain β-type subunits of 20S proteasome, which have a primary sequence similarity of -50% and -20% with CodW respectively. Here we present a 3.0 Å resolution crystal structure of CodW, which is the first N-terminal serine protease among the known proteolytic enzymes. In spite of the same fold and the conserved contacts between subunits with HslV in E. coli and H. influenza, this structure shows the five additional residues extending from conserved Thr1 among the other ATP-dependent pretense and extraordinary basic proteolytic chamber.

Cholesteryl 2,4-dichlorobenzoate의 결정은 두가지 서로 다른 결정구조로 결정화한다. Dichloromethane 용매에서 키운 결정(1)과 hexane 용매에서 키운 결정(2)이 서로 다른 구조를 나타낸다. Cholesterol O(3)에 결합한 dichloro- benzoate의 상대적인 배열도 이 두가지 구조에서 서로 다르다. 특히 이들 결정구조들은, 공간군(P2₁2₁2₁)과 격자상수들이 매우 비슷한 결정이다. 결정(1)은 뚜렷한 layer structure를 보여준다. 결정(1)은 예측한 대로 liquid crystalline state(cholesteric phase)가 130.8℃에서 나타내고 녹는점은 132.5℃이다. 결정(2)의 녹는점은 133.7℃이다.

[Cp＊Rh(H₂O)₃](OTf)₂ (1) reacts with a stoichiometric amount of A and B [ A = Me₃SiN₃, B = 4,4'-bipridyl, (2a), A = Me₃SiNCO, B = 4,4'-bipridyl (2b)] in acetone at room temperature for 3 h to give the supramolecular complexes [Cp＊₄Rh₄(μ-A)₄(μ-B)₂] [A = Me₃SiN₃, B = 4,4'-bipridyl, (2a), A = Me₃SiNCO, B = 4,4'-bipridyl (2b)]. Complexes 2a and 2b have been structurally characterized by X-ray diffraction.

The hydrothermal reaction of Ni(NO₃)·6H₂O with 4.4'-oxybis(benzoic acid) (OBCH₂) and trans-1,2-bis(4-pyridyl)ethylene (bipyen) led to the formation of a 3-dimensional coordination polymer with the empirical formular of [Ni(OBC)(bipyen)]·H₂O. The complex has been characterized by X-ray diffraction, elemental analysis, TGA, IR, X-ray power diffraction (XRPD), It crystallized triclinic space group P1 with a = 9.280(2)Å., b = 11.317(4) Å, c = 12.442(3) Å, Z = 2, R (ωR₂) = 0.0346 (0.0846).

Reaction of [$Cp^*Rh(NO_3)OTf$] (1) with 2,6-diisopropylaniline under argon led to the formation of $[Cp^*Rh({\eta}^6-2,6-diisopropylaniline)](OTF)_2$, (2). Compound 2 was characterized by NMR, IR, elemental analysis, and X-ray diffraction. Crystallrographc data for 2: orthorhombic, space group $Cmc2_1$, $a=19.850(16){\AA}$, $b=9.870(8){\AA}$, $c=15.774(13){\AA}$, Z = 4, $R(wR_2)=0.0362(0.0938)$.

Heating [Cp＊Rh(η²-NO₃)(OTf) (1) and PhC≡CPh in EtOH for 3 h gave a η⁴-cyclobutadienerhodium complex, [Cp＊Rh(η⁴-C₄Ph₄)] (2). Complex 1 reacted with HC=CPh in acetone at room temperature for 3 h to give a (η⁴-cyclobutadiene)-rhodium complex, [Cp＊Rh(η⁴-C₄HPhC=CPh)] (3). Whereas, the reactions of 1 with HC=CCH₂Cl in acetone at room temperature for 3 h gave the triply halide-bridged dinuclear rhodium complex, [Cp＊Rh(μ₂-Cl)₃RhCp＊](OTf) (4). Complexes 2-4 have been structurally characterized by X-ray diffraction.

The hydrothermal reaction of Zn(NO₃)₂6H₂O with benzene-1,3-dicarboxylic acid (or isophthalic acid, 1,3-BDCH₂) and pyridine led to the formation of a 1-dimensional coordination polymer with the empirical formula of [Zn₄(1,3-BDC)₃(Py)₂(O/sup 2-/)] (1). On the other hand, the hydrothermal reaction of Tb(NO₃)₃5H₂O with benzene-1,3-dicarboxylic acid (or isophthalic acid, 1,3-BDCH₂) and pyridine gave a 3-D compound [Tb₃(1,3-BDC)₂(H₂O₃] (2). The structures of both compounds have been determined by X-ray diffraction. 1 crystallizes in the monoclinlc space group P2₁/n, a = 10.344(3) Å, b = 18.030(3) Å, c = 18.033(3) Å, = 90.46(2)°, V = 3363.1(13) ,ų, Z = 4. 2 crystallizes in the monoclinic space group C2/n, a = 22.253(5) Å, b = 18.672(4) Å, c = 11.5812 Å, = 101.40(2)°, V = 4717.3(21) ų, Z = 8.

나노미터 표준을 확립하기 위하여 일체식 엑스선 간섭계에 광간섭계를 결합시킨 복합간섭계를 구성하였다. 복합간섭계는 광간섭계의 Zero crossing 지점부터 표준시편이 올려진 미소이동대의 이동거리를 변화된 위상값으로 읽고 그 변화량을 고분해능 변위 측정기인 엑스선 간섭계로 읽어들이는 구조로 구성된다. 본 연구에서는 미소이동대의 위치 변화와 관련된 광간섭계의 위상 안정도, 엑스선 간섭계 및 미소이동대의 위치 안정도 등이 나노미터 영역의 길이 측정에 매우 중요한 요인이 되므로, 미소이동대의 위치 변화시 정지상태에서의 위상 잠김 (phase locking) 안정도를 측정하였다. 마이켈슨 레이저간섭계의 한쪽 팔을 고정시키고 다른 한 팔은 미소이동대 위에 반사거울을 설치하여 미소이동대의 움직임을 측정하였다. 보다 안정된 위상잠김 상태를 확보하기 위하여 PID feedback loop controller를 사용하였다. 측정 결과 위상 변동폭이 0.022 degree 이하의 높은 위상잠김 안정도를 확보하였으며, 이를 길이단위로 환산하면 정지상태에서 약 0.02 nm 이하의 위치 안정도를 나타낸다.

To Establish of standard technique of length measurent in 2D plane, we develope AFM system. The XY scanner scans the sample only in XY plane, while the Z scanner scans the specimen only in Z-direction. Cantilever tip is controlled to has constant height relative to speciman surface by feedback of PSPD signal. To acquire high accuracy, Z-axis measuring sensor will be added.(COXI or others). In this paper we design XYZ stage suitable for this AEM system. For XY stage, single module parallel-kinnematic flexure stage is used which has high orthogonality and minimum out-of-plane motion. To obtain best performance optimal design is performed. For XY stage, to be robust about parasitic motion optimal design of maximizing Z and tilt stiffness is performed under the constraint of motion range and stage size. And for Z stage, optimal design of maximizing 1st resonant frequency is performed. Because if resonant frequency is get higher, scan speed is improved. So it makes reduce the error by sensor drift. Resultly XYZ stage each have 1st natural frequency of 115㎐, 201㎐, 2.66㎑ and range 109㎛, 110㎛, 12㎛.

반도체 소자의 집적도는 지난 수십년간 끊임없이 증가해 왔다. 이러한 추세가 계속 된다면 앞으로 수년 이내에 100 nm 이하의 선폭을 갖는 집적회로가 출현하게 될 것이다. 수-수십나노 미터 크기의 구조가 이와같이 제품에 실제로 응용되려면 수 나노미터의 길이에 대한 표준 측정 기술이 확보되어야 하고 이 측정 기술을 서로 비교 평가 할 수 있는 표준 물질이 필요하다. 본 연구에서는 표준 물질로 사용될 수 있는 1차원 나노 구조를 제작하였다. 제작된 1차원 나노 구조는 선폭이 90 nm인 네모난 산과 네모난 우물들이 반복적으로 나타나는 형태를 갖는다. 나노 구조가 제작된 총영역은 0.1 ㎜ × 0.1 ㎜의 정사각형 영역이다. 1차원 나노 구조는 전자빔 석판 기술을 이용하여 제작하였다. 균일한 구조를 만들기 위해 전자 빔의 도즈량 최적화, 전자 빔의 비대칭성의 영향 최소화, 에칭 공정 변수 최적화 등 공정 조건을 선별하는 연구를 하였다. 본 연구에서 제작된 1차원 나노구조는 전자현미경의 배율 보정, Scanning Probe Microscope의 이미지 보정 등에 사용될 수 있을 것이다.

Spectroscopic ellipsometer(SE)는 박막의 두께, 굴절률, 흡수율, 에너지 갭, 결정상태, 밀도, 표면 및 계면의 거칠기 등에 관한 유용한 정보들을 제공한다. (1-3) SE는 빛을 탐침으로 사용하기 때문에 비파괴적이고 비접촉식 박막물성 측정방법이며 편광변화에 대한 상대적 물리량을 측정함으로써 정밀도와 재연성이 매우 높은 장점들을 갖고 있다. 따라서 SE는 반도체 메모리 소자, 평판 디스플레이, DVD와 CD와 같은 데이터 저장장치 등을 제작하는 공정에서 박막에 관련된 공정계측장비로 사용되고 있다. 특히, 최근의 차세대 반도체 소자 개발에 관한 연구 등(4-6)에서는 수 nm 두께의 다양한 초박막들에 관한 물성연구가 주관심사이기 때문에 최고의 성능을 갖는 계측장비와 기술이 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 그림과 같은 편광자(polarizer)-시료(sample)-검광자(analyzer)로 구성된 PSA구조의 표준기용 rotating-analyzer SE를 제작하게 되었다. 현재까지 개발된 ellipsometer의 수많은 종류들 중에서 null 형, rotating element 형, 그리고 phase modulation 형이 가장 많이 사용되고 있다. 여기서 element란 polarizer, analyzer, 또는 compensator와 같은 광 부품들을 지칭하는데 이 중 하나 또는 둘을 회전시키기 때문에 그 종류 또한 매우 많다. 이들 중에서 회전검광자형 ellipsometer는 입사각 정렬이 우수하고, 파장에 무관한 편광기만 사용하므로 비교적 넓은 광량자 에너지영역에서 정확도 높은 데이터를 얻을 수 있기 때문에 박막 상수의 정밀측정에 가장 적합하다. 특히, 본 연구에서 제작된 ellipsometer에는 간섭계 장치, polarizer tracking,(2) zone average,(1) 그리고 low-pass filter 등을 사용함으로써 측정오차를 최대한 줄이는 노력을 하였다.

차세대 반도체 및 나노소자 산업에 대한 국제적 기술은 고밀도 직접화의 추세에 따라서 .게이트 산화막의 두께가 급속히 작아지는 추세이다. 지금까지 이산화규소(A1₂O₃)가 게이트 산화막으로 주로 사용되어 왔으나 점차 SiON 혹은 high k 박막으로 바뀌고 있다. 본 연구에서는 차세대 반도체 소자에 사용될 게이트 산화막 물질인 SiON 박막과 Al₂O₃박막에 대한 SE(Spectroscopic Ellipsometry)분석 모델을 확립하였고, SE 측정결과를 TEM, MEIS, XRR의 결과들과 비교하였다. SiON 박막의 굴절률 값은 Si₃N₄와 SiO₂가 물리적으로 혼합되어 있다고 가정하여 Bruggeman effective medium approximation을 사용하여 구하였다. 동일한 시료를 절단하여 TEM, MEIS, 그리고 XRR에 의하여 SiON 박막의 두께를 측정하였으며, 그 결과 SE와 XRR에 의해 얻어진 박막두께가 TEM과 MEIS의 결과 값보다 약 0.5 nm 크게 주어짐을 알 수 있었다(Table 1 참조). 본 연구결과는 비파괴적이며 비접촉식 측정방법인 SE가 2～4nm 두께의 초미세 SiON 박막의 두께와 N 농도의 상대적 값을 빠르고 쉽게 구할 수 있는 유용한 측정방법 임을 보여주었다. 기존의 게이트 산화물인 SiO₂를 대체할 후보 물질들 중의 하나인 A1₂O₃의 유전함수를 구하기 위하여 8 inch, p-type 실리콘 기판 위에 성장된 5 nm, 10 nm, 및 20 nm 두께의 A1₂O₃ 박막의 유전함수와 두께를 측정하였다. 이 시료들에 대한 SE data는 vacuum-UV spectroscopic ellipsometer를 사용하여 세 개의 입사각에서 0.75 eV에서 8.75 eV까지 0.05 eV 간격으로 측정되었다. A1₂O₃ 박막의 유전함수와 두께를 얻기 위하여 공기층/A1₂O₃ 박막/Si 기판으로 구성된 3상계 모델을 사용하였다. Si 기판에 대한 복소 유전함수는 문헌상의 값(1)을 사용하였고, A1₂O₃ 박막의 유전함수는 5개의 미지상수를 갖는 Tauc- Lorentz(TL) 분산함수(2)를 사용하였다. A1₂O₃ 박막의 경우 두께가 증가함에 따라서 굴절률이 커짐을 알 수 있었다.

반도체 디바이스의 발전은 높은 직접화 및 동작 속도를 추구하고 있으며, 이를 위해서 MOSFET의 scale down시 발생되는 문제를 해결해야만 한다. 특히, Channel이 짧아짐으로써 발생하는 device의 열화현상으로 동작전압의 조절이 어려워 짐을 해결해야만 하며, gate oxide 두께를 줄임으로써 억제할 수 있다고 알려져 왔다. 현재, gate oxide으로 사용되고 있는 SiO2박막은 비정질로써 ～8.7 eV의 높은 band gap과 Si기판 위에서 성장이 용이하며 안정하다는 장점이 있으나, 두께가 1.6 nm 이하로 얇아질 경우 전자의 direct Tunneling에 의한 leakage current 증가와 gate impurity인 Boron의 channel로의 확산, 그리고 poly Si gate의 depletion effect[1,2] 등의 문제점으로 더 이상 사용할 수 없게 된다. 2001년 ITRS에 의하면 ASIC제품의 경우 2004년부터 0.9～l.4 nm 이하의 EOT가 요구된다고 발표하였다. 따라서, gate oxide의 물리적인 두께를 증가시켜 전자의 Tunneling을 억제하는 동시에 유전막에 걸리는 capacitance를 크게 할 수 있다는 측면에서 high-k 재료를 적용하기 위한 연구가 진행되고 있다[3]. High-k 재료로 가능성 있는 절연체들로는 A1₂O₃, Y₂O₃, CeO₂, Ta₂O, TiO₂, HfO₂, ZrO₂,STO 그리고 BST등이 있으며, 이들 재료 중 gate oxide에 적용하기 위해 크게 두 가지 측면에서 고려해야 하는데, 첫째, Si과 열역학적으로 안정하여 후속 열처리 공정에서 계면층 형성을 배제하여야 하며 둘째, 일반적으로 high-k 재료들은 유전상수에 반비례하는 band gap을 갖는 것으로 알려줘 있는데 이 Barrier Height에 지수적으로 의존하는 leakage current때문에 절연체의 band gap이 낮아서는 안 된다는 점이다. 최근 20이상의 유전상수와 ～5 eV 이상의 Band Gap을 가지며 Si기판과 열역학적으로 안정한 ZrO₂[4], HfiO₂[5]가 관심을 끌고 있다. HfO₂은 ～30의 고유전상수, ～5.7 eV의 높은 band gap, 실리콘 기판과의 열역학적 안전성 그리고 poly-Si와 호환성등의 장점으로 최근 많이 연구가 진행되고 있다. 또한, Hf은 SiO₂를 환원시켜 HfO₂가 될 수 있으며, 다른 silicide와 다르게 Hf silicide는 쉽게 산화될 수 있는 점이 보고되고 있다.

방사광 X-선 반사도를 이용하여 나노 스케일의 두께를 가진 oxynitride 박막의 계면 구조 및 두께를 측정하였다. Oxynitride 박막에서 nitrogen 분포의 분석은 두께가 극도로 얇아지는 요즘의 반도체 제작에서 매우 중요한 과제로 대두되고 있다. (1) X-선 반사도 측정을 분석하여 박막 깊이에 따른 전자밀도분포와 계면에서의 거칠기 및 각 층의 두께가 결정되었다. X-선 반사도 측정 분석으로부터 Nitrogen은 SiO₂와 Si substrate 계면에 위치하며, 화학조성분포와 층 구조의 상관성을 SIMS를 이용한 조성분포 측정과 비교하였다.

반도체 소자의 고집적화 및 고속화가 요구됨에 따라 MOSFET 구조의 게이트 절연막으로 사용되고 있는 SiO₂ 박막의 두께를 감소시키려는 노력이 이루어지고 있다. 0.1㎛ 이하의 소자를 위해서는 15Å 이하의 두께를 갖는 SiO₂가 요구된다. 하지만 두께감소는 절연체의 두께와 지수적인 관계가 있는 누설전류를 증가시킨다[1-3]. 따라서 같은 게이트 개패시턴스를 유지하면서 누설전류를 감소시키기 위해서는 높은 유전상수를 갖는 두꺼운 박막이 요구되는 것이다. 그러므로 약 25정도의 높은 유전상수를 갖고 5.2～7.8 eV 정도의 비교적 높은 bandgap을 갖으며, 실리콘과 열역학적으로 안정한 물질로 알려진 HfO2[4-5]가 최근 큰 관심을 끌고 있다. 본 연구에서는 HfO₂ 박막을 실제 소자에 적용하기 위하여 전극 및 열처리에 따른 HfO₂ 박막의 미세구조 및 전기적 특성에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위해, HfO₂ 박막을 reactive DC magnetron sputtering 방법으로 증착하고, XRD, TEM, XPS를 사용하여 ZrO₂ 박막의 미세구조를 관찰하였으며, MOS 캐패시터 구조의 C-V 및 I-V 특성을 측정하여 HfO₂ 박막의 전기적 특성을 관찰하였다. HfO₂ 타겟을 스퍼터링하면 Ar 스퍼터링에 의해 에너지를 가진 산소가 기판에 스퍼터링되어 Si 기판과 반응하기 때문에 HfO₂ 박막 형성과 더불어 Si 기판이 산화된다[6]. 그래서 HfO₂같은 금속 산화물 타겟 대신에 순수 금속인 Hf 타겟을 사용하고 반응성 기체로 O₂를 유입시켜 타겟이나 시편위에서 high-k 산화물을 만들면 SiO/sub X/ 계면층을 제어할 수 있다. 이때 저유전율을 갖는 계면층은 증착과 열처리 과정에서 형성되고 특히 500℃ 이상에서 high-k/Si를 열처리하면 계면 SiO₂층은 증가하는 데, 이것은 산소가 HfO₂의 high-k 박막층을 뚫고 확산하여 Si 기판을 급속히 산화시키기 때문이다. 본 방법은 증착에 앞서 Si 표면을 희석된 HF를 이용해 자연 산화막과 오염원을 제거한 후 Hf 금속층과 HfO₂ 박막을 직류 스퍼터링으로 증착하였다. 우선 Hf 긍속층이 Ar 가스 만의 분위기에서 증착되고 난 후 공기중에 노출되지 않고 연속으로 Ar/O₂ 가스 혼합 분위기에서 반응 스퍼터링 방법으로 HfO₂를 형성하였다. 일반적으로 Si 기판의 표면 위에 자연적으로 생기는 비정질 자연 산화막의 두께는 10～15Å이다. 그러나 Hf을 증착한 후 단면 TEM으로 HfO₂/Si 계면을 관찰하면 자연 산화막이 Hf 환원으로 제거되기 때문에 비정질 SiO₂ 층은 관찰되지 않았다. 본 실험에서는 HfO2의 두께를 고정하고 Hf층의 두께를 변수로 한 게이트 stack의 물리적 특성을 살펴보았다. 선증착되는 Hf 금속층을 0, 10, 25Å의 두께 (TEM 기준으로 한 실제 물리적 두께) 로 증착시키고 미세구조를 관찰하였다. Fig. 1(a)에서 볼 수 있듯이 Hf 금속층의 두께가 0Å일때 13Å의 HfO₂를 반응성 스퍼터링 방법으로 증착하면 HfO₂와 Si 기판 사이에는 25Å의 계면층이 생기며, 이것은 Ar/O₂의 혼합 분위기에서의 스퍼터링으로 인한 Si-rich 산화막 또는 SiO₂ 박막일 것이다. Hf 금속층의 두께를 증가시키면 계면층의 성장은 억제되는데 25Å의 Hf 금속을 증착시키면 HfO₂ 계면층은 10Å미만으로 관찰된다. 그러므로 Hf 금속층이 충분히 얇으면 플라즈마내 산소 라디칼, 이온, 그리고 분자가 HfO₂ 층을 뚫고 Si 기판으로 확산되어 SiO₂의 계면층을 성장시키고 Hf 금속층이 두꺼우면 SiO/sub X/ 계면층을 환원시키면서 Si 기판으로의 산소의 확산은 막기 때문에 계면층의 성장은 억제된다. 따라서 HfO₂/Hf(Variable)/Si 계에서 HfO₂ 박막이 Si 기판위에 직접 증착되면, 순수 HfO₂ 박막의 두께보다 높은 CET값을 보이고 Hf 금속층의 두께를 증가시키면 CET는 급격하게 감소한다. 그러므로 HfO₂/Hf 박막의 유효 유전율은 단순 반응성 스퍼터링에 의해 형성된 HfO₂ 박막의 유전율보다 크다. Fig. 2에서 볼 수 있듯이 Hf 금속층이 너무 얇으면 계면층의 두께가 두꺼워 지고 Hf 금속층이 두꺼우면 HfO₂층의 물리적 두께가 두꺼워지므로 CET나 EOT 곡선은 U자 형태를 그린다. Fig. 3에서 Hf 10초 (THf=25Å) 에서 정전 용량이 최대가 되고 CET가 20Å 이상일 때는 high-k 두께를 제어해야 하지만 20Å 미만의 두께를 유지하려면 계면층의 두께를 제어해야 한다.

It is generally accepted that ultra low dielectric interlayer dielectric materials (k < 2.2) will be necessary for ULSI advanced microelectronic devices after 2003, according to the International Technology Roadmap for Semiconductors (ITRS) 2000. A continuous reduction of dielectric constant is believed to be possible only by incorporating nanopores filled with air (k = 1.0) into electrically insulating matrices such as poly(methyl silsesquioxane) (PMSSQ). The nanopo.ous low dielectric films should have excellent material properties to survive severe mechanical stress conditions imposed during the advanced semiconductor processes such as chemical mechanical planarization process and multilayer fabrication. When air is incorporated into the films for lowering k, their mechanical strength has inevitably to be sacrificed. To minimize this effect, the nanopores are controlled to exist in the film as closed cells. The micromechanical properties of the nanoporous thin films are considered more seriously than ever, particularly for ultra low dielectric applications. In this study, three approaches were made to design and develop nanoporous low dielectric films with improved micromechanical properties: 1) wall density increase of nanoporous organosilicate film by copolymerization of carbon bridged comonomers; 2) incorporation of sacrificial phases with good miscibility; 3) selective surface modification by plasma treatment. Nanoporous low-k films were prepared with copolymerized PMSSQ and star-shaped sacrificial organic molecules, both of which were synthesized to control molecular weight and functionality. The nanoporous structures of the films were observed using field emission scanning electron microscopy, cross-sectional transmission electron microscopy, atomic force microscopy, and positronium annihilation lifetime spectroscopy(PALS). Micromechanical characterization was performed using a nanoindentor to measure hardness and modulus of the films.

A strategy for the synthesis of more stable and large periodic mesoporous organo-silica materials has been developed for the 2D hexagonal mesoporous organosilica by the core-shell approach using nonionic PEO-PLGA-PEO triblock copolymer templates. The BET surface area of the solvent-extracted hexagonal mesoporous organosilica is estimated to be 1,016 ㎡/g and the pore volume, pore diameter, and wall thickness are 1.447 ㎤/g, 65 Å, and 43 Å, respectively. More hydrophobic PLGA block than the PPO block used for templates of mesoporous silica proves to be quite effective in confining the organosilicates within the PEO phase. Reaction temperature and acid concentration of an initial solution as well as the chemical nature of the bloc k copolymer templates also demonstrate to be important experimental parameters for ordered organosilica mesophase. Moreover, the mesoporous organosilicas prepared with the PEO-PLGA-PEO block templates maintain their structural integrity for up to 25 days in boiling water at 100℃. The mesoporous materials with large pores and high hydrothermal stability prepared in this study has a potential for many applications.

물리흡착은 기체와 표면간의 상호작용이 반데르발스 힘에 의한 흡착현상으로 평형상태에서 물리적인 조건 변화만으로 흡착과 탈착이 가능하다. 이러한 흡착측정 데이터는 흡착 시스템에 대한 다양한 정보를 제공해주게 된다. 기체와 표면간의 상호작용 포텐셜, 흡착된 물질의 물리적 상태, 흡착막의 두께, 흡착구조, 흡착량 등이 결정될 수 있다. 이러한 정보는 흡착 및 탈착 등온곡선의 분석을 통하여 사용된 흡착제의 비표면적 및 기공의 기하학적 구조에 대한 것도 유추할 수 있게 한다. 본 실험실에서는 흡착량을 직접 측정하는 체적식 흡착측정 방법, 흡착량을 간접적으로 측정하는 광 및 관련 흡착시스템 및 수정진동자를 이용한 박막에서의 흡착측정 방법들을 소개하며 기공표준화에 적용하고자 한다.

나노기공물질은 특정 기반물질(matrix) 내부에 대략 나노미터크기의 기공을 함유하고 있는 물질이며 나노기공물질의 특성은 기반물질의 특성과 더불어 기공의 형태, 크기, 분포에 의해서 결정된다. 나노기공물질의 기공에 대한 정보를 측정하는 방법으로는 TEM, 흡착법, FE-SEM과 더불어 중성자 또는 X-ray 빔의 산란을 이용하는 소각중성자산란 (Small-Angle Neutron Scatering, SANS), 소각 X-ray 산란 (Small-Angle X-ray Scattering, SAXS), 중성자반사율측정 (Neutron Relfectimetry, NR), X-ray 반사율측정 (X-Ray Reflectometry, XRR) 등이 사용되고 있다. 본 발표는 대략 1 nm - 100 nm 영역의 bulk 구조와 층상구조를 측정할 수 있는 소각 중성자 산란과 중성자 반사율 측정기법을 이용한 나노기공 측정기술을 다룬다.

Recently, nanoporous low-k materials using porogen (pore generating material) template method have gained much attraction due to the feasible advantage of dielectric constant decrease with the increase of porogen content, which is burning out and making air void by thermal curing. In nanoporous thin films, further, control of pore size and its distribution is very important to retain suitable thermal, mechanical and electrical properties. In this study, nanoporous low-k films were prepared with MTMS-BTMSE copolymer and porogen. The effect of interaction of copolymer matrix and porogen on pore size and distribution was comparatively to investigate with molecular structure and end functional group. The characterization of nanoporous thin film prepared was also performed using various techniques including NMR, GPC, Ellipsometer, FE-SEM, TGA, and FT-IR.

Alkali-soluble random copolymer (ASR) was used as a functional resin in the emulsion polymerization of styrene to prepare structured nanoparticles. The calorimetric technique was applied to study the kinetics of emulsion polymerization of styrene using ASR and conventional ionic emulsifier, sodium dodecyl benzene sulfonate (SDBS). ASR could form aggregates like micelles and the solubilization ability of the aggregates was dependent on the neutralization degree of ASR. The rate of polymerization in ASR system was lower than that in SDBS system. This result can be explained by the creation of a hairy ASR layer around the particle surface, which decreases the diffusion rate of free radicals through this region. Although a decrease in particle size was observed, the rate of polymerization decreased with increasing ASR concentration. The higher the concentration of ASR is, the thicker and denser ASR layer may be, and the more difficult it would therefore be for radicals to reach the particle through this layer of ASR. The rate of polymerization decreased with increasing the neutralization degree of ASR. The aggregates with high neutralization of ASR are less efficient in solubilizing the monomer and capturing initiator radicals than that of the lower neutralization degree, which leads to decrease in rate of polymerization.

The fabrication, characterization and manipulation of nanoparticle system brings together physics, chemistry, materials science and biology in an unprecedented way. Phenomena occurring in such systems are fundamental to the workings of electronic devices, but also to living organisms. The ability to fabricate the surface of nanoparticles Is essential in the further development of functional devices that incorporate nanoscale features. Even more essential is the ability to introduce a wide range of chemical and materials flexibility into these structures to build up more complex nanostructures that can ultimately rival biological nanosystems. In this respect, polymers are potentially ideal nanoscale building blocks because of their length scale, well-defined architecture, controlled synthesis, ease of processing and wide range of chemical functionality that can be incorporated. In this presentation, we will look at a number of promising polymer-based nanoparticle fabrication strategies that have been developed recently, with an emphasis on those techniques that incorporate nanostructured polymeric particles into electronic devices or biomedical applications. And functional nanoparticles deliberately designed using several powerful process methods and their application will be discussed. Nanostructured nanoparticles, what we called, implies dispersed colloids with the size ranged from several nanometers to hundreds of nanometer. They have extremely large surface area, thus it is very important to control the morphology or surface functionality fitted for adequate objectives and properties. Their properties should be controlled for various kind of bio-related technologies, such as immunomagnetic cell separation, drug delivery systems, labeling and identification of lymphocyte populations, extracorporeal and hemoperfusion systems, etc. Well-defined polymeric nanoparticles can be considered as smart bomb or MEMS.

100 nm 이하의 구형입자를 짧은 시간에 정확히 측정할 수 있는 기술을 개발하기 위하여 하전된 입자를 전기장내에 투입한 후 이의 이동도를 측정하였다. 100 nm의 표준 입자를 초순수에 분산시킨 후 Collison atomizer를 이용하여 입자를 공기중에 분산시켰다. 이후 입자를 건조시킨 후 입자의 분산과정에서 하전된 입자를 방사능 전기 중화장치를 통과시켜 입자의 하전을 기저상태로 만들었다. 이 후 입자를 전기 이동도 측정장치에 투입한 후 전기 이동도 측정장치의 유량과 전압을 조절하면서 입자의 크기를 측정하였다.

100 nm 이하의 입자의 크기와 모양을 정확하게 측정할 수 있는 기술개발을 위하여 투과형 전자현미경(TEM)으로 100 nm 지름의 폴리스티렌구의 평균지름을 측정하였다. 기기 표시 배율과 엣지결정불확도에 의한 크기측정오차를 최소화하기 위하여, 지름이 정확히 알려진 300 nm 입자를 내부 기준자로 쓰기 위하여 100 nm 입자와 섞었다. 100 nm 입자들의 지름은 동일한 TEM 필름상의 300 nm 입자와의 비교를 통하여 얻어졌다. 전자빔에 의한 입자축소효과의 보정을 위하여, 가속전압, 빔세기, 그리고 노출시간이 축소량에 미치는 정량적 관계를 조사하고 분석하였다. 그러한 분석과 몇가지 데이터 처리과정에 기초하여, 100 nm 폴리스티렌구의 평균지름을 95 ％ 신뢰수준에서 확장불확도 2 ％로 결정하였다. 측정값은 동일한 쌤플에 대하여, 다른 방법을 사용하는 다른 실험실들과의 결과와도 일치하고 있다.