Study on the properties of ZrO2/HfO2 thin films grown by high temperature ALD

학위논문(석사) -- 서울대학교대학원 : 공과대학 재료공학부, 2022.2. 황철성.DRAM의 Design rule이 10 nm 대로 접어들면서 고유전율과 낮은 누설 전류 밀도를 갖는 커패시터 유전막 개발이 필요해졌다. ZrO2와 HfO2는 여러 상을 가지는 다형성 물질로 상에 따라 다른 유전율을 갖는 물질이다. 특히 ZrO2와 HfO2는 tetragonal 또는 cubic 상에서 약 30 – 40 사이의 높은 유전율을 가지기 때문에 이러한 고유전율 상의 유전막을 증착하여 DRAM 커패시터 유전막 물질로 사용되어왔다. 그러나 Scaling down이 계속 이어짐에 따라 물리적 두께가 더 얇은 유전 박막이 필요해졌고, 얇은 두께에서도 우수한 막질의 고유전율 상을 갖는 박막을 얻는 것이 필요해졌다. 선행 연구들에서 300 ℃ 이상의 고온에서 ALD로 증착한 ZrO2/HfO2 박막이 높은 밀도와 낮은 불순물 농도를 갖고 결정성 또한 개선되는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구에서는 고온 증착이 가능한 Cp 계열의 새로운 전구체 Z03/H03을 이용해 300 ℃ 이상의 고온에서 ZrO2와 HfO2 박막을 ALD 공정을 통해 TiN 기판 위에서 증착하여 결정성, 불순물 농도, 밀도, 전기적 특성 등에 대하여 알아보았고 향후 고온 공정 ZrO2와 HfO2의 적용 방향에 대해 논해보았다.As the design rule of DRAM enters the 10 nm range, it is necessary to develop a capacitor dielectric film with high dielectric constant and low leakage current density. ZrO2 and HfO2 are polymorphic materials having multiple phases, and are materials having different dielectric constants depending on the phases. In particular, since ZrO2 and HfO2 have a high dielectric constant about 30 - 40 in the tetragonal or cubic phase, dielectric films having such high dielectric constants have been deposited and used as dielectric materials for DRAM capacitors. However, as the scaling down continued, a dielectric thin film with a thinner physical thickness was required, and it became necessary to obtain a thin film having a high dielectric constant phase with excellent film quality even at a thin thickness. In previous studies, it was confirmed that the ZrO2/HfO2 thin film deposited by ALD at a high temperature of 300 °C or higher had high density and low impurity concentration and improved crystallinity. Therefore, in this study, ZrO2 and HfO2 thin films were deposited on a TiN substrate through an ALD process at a high temperature of 300 ℃ or higher using Z03/H03, a new Cp-based precursor that can be deposited at a high temperature. and discussed the direction of application of ZrO2 and HfO2 films deposited on high temperature in the future.초 록 iii 목 차 iv 표 목차 v 그림 목차 v 1. 서론 1 2. 문헌 연구 6 2.1. 원자층 증착법 (Atomic Layer Deposition, ALD) 6 2.2. 고온 증착 ZrO2/HfO2/HZO ALD 박막의 특성 11 2.3. ZrO2/HfO2/HZO의 결정화 거동 20 3. 실험 방법 25 3.1. 실험 설계 25 3.2. ALD 박막 증착 28 3.3. 측정 방법 31 4. 결과 및 논의 32 4.1. ALD 증착 거동 32 4.2. 결정성 비교 36 4.3. 전기적 특성 비교 46 4.4. 막질 특성 50 5. 결론 57 참고 문헌 58 Abstract 60석

이중 합성곱 신경망을 이용한 백혈구 백분율 자동 분석 시스템에 관한 연구

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 공과대학 협동과정 바이오엔지니어링전공, 2017. 8. 김희찬.Leukocyte or white blood cell differential count is an essential examination modality of hematology laboratory in diagnosis of various blood disorders. However, it requires highly experienced hematologists for correct diagnosis from samples with inter- and intra-sample variations. Due to tedious, time and cost consuming procedure of manual differential count, there has been high demands for development of automated system. In order for it to be applicable in clinical hematology laboratories, an automated system will have to detect and classify leukocytes of different maturation stages, especially in bone marrow aspirate smears. This has been a challenging problem in computer vision, image processing, and machine learning, because of complex nature of bone marrow aspirate smear. The leukocyte has multiple maturation stages, and these maturation stages have small inter-class differences, so it is difficult to differentiate even with expert knowledge. Moreover, a problem of color, shape, and size variations among samples exists and a problem of touching cell due to high leukocyte density of bone marrow aspirate smear exists. In this dissertation, an automated leukocyte differential count system for bone marrow aspirate smear was developed to overcome problems of manual differential count and to fulfill clinically unmet needs. The system should perform the differential count with high accuracy and objectivity, and high throughput and efficiency. Moreover, it should overcome challenges of bone marrow aspirate smear. To this end, a large dataset of bone marrow smear was collected for development of a detection and a classification algorithms. Watershed transformation and saliency map were utilized for single-leukocyte detection, and the dual-stage convolutional neural network that learns global and local features of complex leukocyte maturation stages was proposed for classification. Lastly, a probability guidance algorithm was proposed for integration of detection and classification algorithms. The performance of proposed system was assessed with ten leukocyte maturation stages of myeloid and erythroid series in bone marrow aspirate smears. Total of 200 large (1388 × 1040) digital images of bone marrow aspirate smears and 2,323 small (96 × 96) single leukocyte digital images were collected. The proposed system showed a state-of-the-art performance. It achieved an average detection accuracy of 96.09% and an average classification accuracy of 97.06%, and it was able to differential count 100 leukocytes in 4 to 5 seconds. This proposes a new paradigm in diagnosis of blood disorder and showed a potential of deep learning, especially the convolutional neural network, in medical image processing. The proposed system is expected to increase the total number of analyzed leukocytes in a sample, which will provide more statistically reliable information of a patient for diagnosis.Chapter 1 Introduction 1 1.1. Introduction to Hematology 2 1.2. Introduction to Convolutional Neural Network 12 1.3. Thesis Objectives 16 Chapter 2 Leukocyte Data Collection 19 2.1. Sample Preparation and Acquisition 20 2.2. Dataset Collection and Preparation 23 Chapter 3 Leukocyte Classification 27 3.1. Introduction 28 3.2. Methods 36 3.2.1. Data Collection and Preparation 36 3.2.2. Data Oversampling and Augmentation 38 3.2.3. Convolutional Neural Network Architecture and Dual-stage Convolutional Neural Network 40 3.2.4. Convolutional Neural Network Training 43 3.2.5. Implementation 46 3.2.6. Evaluation Metrics 46 3.3. Results and Discussion 48 3.4. Conclusion 66 Chapter 4 Implementation of Automated Leukocyte Differential Count System 67 4.1. System Overview 68 4.2. Leukocyte Detection 70 4.2.1. Introduction 70 4.2.2. Detection Algorithm 75 4.2.3. Experimental Setup and Evaluation 81 4.2.4. Results and Discussion 82 4.3. Automated Leukocyte Differential Count System 92 4.3.1. Implementation of Detection and Classification Algorithms 92 4.3.2. Graphical User Interface Design 93 4.3.3. Probability Guidance Algorithm 95 4.3.4. Experimental Setup and Evaluation 97 4.3.5. Results and Discussion 98 4.4. Conclusion 102 Chapter 5 Thesis Summary and Future Work 104 5.1 Thesis Summary and Contributions 105 5.2 Future Work 109 Bibliography 115 Abstract in Korean 122Docto

Relationship between Subjective Evaluation and Physical Image Parameters of Cone-Beam Computed Tomography Images according to Diagnostic Task

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 치의과학과, 2015. 2. 이삼선.1. 목 적 본 연구는 콘빔전산화단층촬영영상(CBCT)의 진단목적에 따른 주관적 화질 평가 결과와 물리적인 화질 요소간의 관계를 연구하였다. 2. 재료 및 방법 한 대의 Dinova CBCT장비를 이용하여 24가지 촬영 조건(60, 70, 80, 90, 100, 110kV4, 6, 8, 10mA)에서 X선 두부 팬텀과 SedentexCT IQ 팬텀영상을 획득하였다. 다섯 명의 구강악안면방사선 전공자들이 각 조건에서 촬영된 X선 두부 팬텀 영상의 화질이 치근단 질환의 진단과 임플란트 술전 평가에 적합한지 여부를 평가하여 적합한 영상과 부적합한 영상으로 분류하였다. 물리적인 화질 요소 평가를 위해 SedentexCT IQ 팬텀영상에서 변조전달함수(MTF), 대조도 대 잡음비(CNR), 영상의 균일도를 정량적으로 측정하였다. 주관적인 화질 평가에서 적합과 부적합으로 분류된 영상의 물리적인 화질 요소와 노출 조건의 차이를 조사하였으며, 각 진단목적에 적합한 영상으로 분류된 영상들 간에 물리적인 화질 요소의 차이가 있는지를 분석하였다. 3. 결 과 모든 진단 목적에서 적합한 영상군의 MTF와 CNR값은 부적합한 영상군의 MTF, CNR값보다 유의하게 높은 것으로 나타났다(P0.05). 하악의 경우 치근단 질환에 적합한 영상의 MTF와 CNR값은 임플란트 술전 평가에 적합한 영상에서보다 유의하게 높았다(P<0.05). 4. 결 론 본 연구는 CBCT영상에서 MTF와 CNR값이 높을수록 주관적 화질 평가 결과가 높다는 것을 보여주었다. 상악에서는 주관적 화질 평가에 있어 진단목적이 크게 영향을 미치지 않았으나 하악의 경우 치근단 질환의 진단에는 임플란트 술전 평가에서보다 높은 물리적 화질 요소와 관전압을 필요로 하였다. CBCT영상을 임플란트 술전 평가에 이용할 경우 최적화를 위해 높은 관전압과 낮은 관전류를 설정하는 것이 바람직할 것으로 생각된다.I. 서론 ---------------------------- 1 II. 역사적 배경 --------------------- 3 III. 연구재료 및 방법 ----------------- 9 IV. 연구결과 ------------------------ 18 V. 고찰 --------------------------- 24 VI. 결론 --------------------------- 28 VII. 참고문헌 ----------------------- 29 AbstractDocto

나무 물관 내부 공동 현상에 대한 유체역학적 분석

학위논문(박사)--서울대학교 대학원 :공과대학 기계항공공학부,2019. 8. 김호영.건조한 환경은 식물에게 치명적이다. 물이 충분히 공급되지 못하면 줄기 내부에 기포가 형성되어 물관을 막는다. 이를 색전증이라고 한다. 이 때, 잎의 엽육 세포를 적시지 못해 생존할 수 없다. 색전증의 진행 과정은 이미 기체로 가득 찬 물관 요소에서 인접한 물관 요소로 기포가 전파되는 과정과 이 기포가 성장하며 물관 요소를 가득 채우는 과정으로 분리할 수 있다. 본 연구에서는 인공 식물을 제작하여 기포의 전파 및 성장을 실험적으로 분석하고, 이 결과를 실제 식물에 적용하였다. 인공 식물이란 특정 부피의 물을 다공성 구조가 둘러싸고 있는 형태이다. 다공성 구조 내부에 걸린 물의 계면은 인공 식물 내부 물을 잡아당기며 장력이 형성된다. 장력의 크기가 역치 이상으로 증가하면 기포가 형성된다. 실험적 결과는 1) 인공 식물 내부 물의 부피가 증가할수록 기포가 형성될 때까지 인공 식물의 부피 변화가 크다. 즉 인공 식물의 캐패시턴스가 증가한다. 2) 온도가 감소할수록 기포가 형성되는 역치가 증가한다. 그로 인하여 외부와의 압력차가 증가해 박막의 파열이 관찰된다. 3) 역치 압력이 0에 가까운 기포는 느리고 일정한 속력으로 성장한다. 4) 역치 압력이 큰 기포는 초기 속력이 빠르지만 감속한다. 식물 줄기의 기포 저항성은 줄기의 해부학적 구조에 따라 결정된다. 본 연구에서는 줄기의 구성 요소를 목질, 유조직, 빈 공간으로 나누었다. 빈 공간의 비율과 기포 저항성에 대하여 비교 연구를 수행한 결과 1) 빈 공간의 비율이 작을수록 캐패시턴스가 감소하여 기포가 빠르게 형성되어 기포 저항성이 감소한다. 2) 빈 공간의 비율이 클수록 물관벽에 파열이 일어날 가능성이 커져서 기포 저항성이 감소한다. 3) 이러한 두 한계는 침엽수와 활엽수에 구분되어 나타난다. 활엽수는 고온의 환경에서 서식하기 때문에 기포가 빈번히 발생할 수 있고, 유조직 세포의 비율을 높여서 색전증에 대응한다. 침엽수는 저온의 환경에서 서식하기 때문에 기포가 덜 형성되는 대신 큰 압력차로 물관벽에 파열이 일어날 수 있다. 침엽수는 이를 대비하여 물관벽의 강도를 높인다.A dry environment is fatal to plants. If water is not supplied properly, cavitation happens inside the stem and the bubble blocks the xylem. This is called embolism. When embolism occurs, roots cannot supply enough water to hydrate mesophylls in leaves. The process of embolization can be divided into two processes: the propagation of the air bubble from the gas-filled vessel element to the adjacent, and the growing of the bubble until it fills the element. In this study, synthetic tree experiments elucidated the mechanics of embolization, and the results were applied to actual biological data. The synthetic tree is the model system which contains a bulk volume of water surrounded by a porous media. In porous media, the interface of the water pulls the volume of water, so negative pressure is generated. When the magnitude of the negative pressure exceeds beyond the threshold, cavitation happens in the bulk volume of water. Experimental results show that: 1) As the volume of bulk water increases, the volumetric change of the synthetic tree until the cavitation increases. That is, the hydraulic capacitance of the synthetic tree is increased. 2) As the temperature decreases, the cavitation threshold increases. As a result, the pressure difference before cavitation with the outside can be increased, and the membrane fracture can happen. After cavitation, 3) the bubble with a low threshold pressure near zero increases its size at a slow and constant speed (Darcy expansion). 4) The bubble with a high threshold pressure has fast initial speed but it decelerates its speed (poroelastic expansion). The embolism resistance of a plant stem is determined by the anatomy of the stem. In this study, we classified its components into woods, parenchyma cells, and empty spaces (lumen). In the plane of lumen fraction and embolism resistivity, the regime of plant shows that 1) as the ratio of lumen fraction decreases, capacitance decreases, the bubble is formed rapidly, and embolism resistance decreases. 2) The larger lumen fraction, the greater the possibility of fracture on the vessel wall, thus it reduces the embolism resistance. 3) Two strategies for increasing embolism resistance are distinguished from angiosperms and gymnosperms. Since angiosperms live in a high-temperature environment, cavitation can occur frequently, and parenchyma fraction is increased to cope with embolism. Because gymnosperms live in low-temperature environments, bubbles are less likely to form and fractures can occur on the vessel wall because of a large pressure difference. Thus, gymnosperms increase the strength of the vessel wall against fracture.Abstract i Table of Contents iii List of Figures iv Chapter 1. Introduction 1 1.1. The vascular system of large organisms 1 1.2. Negative pressure driven by surface tension 4 1.3. Cavitation and embolism in xylem 5 1.4. Purpose of Research 6 Chapter 2. Synthetic tree experiments 8 2.1. Synthetic tree and its surrounding pressures 8 2.2. Fabrication of deformable synthetic tree 10 2.3. Mass change of synthetic tree 12 2.4. Hydraulic capacitance until cavitation 14 2.5. Effect of temperature on cavitation and implosion 16 2.6. Fabrication of synthetic tree with channels 17 2.7. Observation of cavitation bubble 19 2.9. Analysis of bubble expansion 21 2.10. Discussion and conclusion 25 Chapter 3. Comparative analysis 27 3.1. Physiological and anatomical traits of plant stem 27 3.2. Definition of parameters 29 3.3. Comparative analysis of plant stem 30 3.4. Embolism limit 33 3.5. Implosion limit 34 3.6. Discussion and conclusion 35 Chapter 4. Concluding remarks 37 4.1. Conclusions 37 4.2. Future works 39 Appendix A 42 References 63 국 문 초 록 70Docto

(The)Relationship between sialographic images and clinical symptoms of inflammatory parotid gland diseases

Thesis(master`s)--서울대학교 대학원 :치의학과 구강악안면방사선학전공,2006.Maste

유한요소법에 의한 3차원 브레이드 복합재료의 구조해석

학위논문(석사)--서울대학교 대학원 :섬유고분자공학과,1995.Maste

Study on the roll stabilization system using fins & pod propellers for cruise ship

학위논문(석사) --서울대학교 대학원 :조선해양공학과,2009.8.Maste

Study on the properties of ZrO2/HfO2 thin films grown by high temperature ALD

DRAM의 Design rule이 10 nm 대로 접어들면서 고유전율과 낮은 누설 전류 밀도를 갖는 커패시터 유전막 개발이 필요해졌다. ZrO2와 HfO2는 여러 상을 가지는 다형성 물질로 상에 따라 다른 유전율을 갖는 물질이다. 특히 ZrO2와 HfO2는 tetragonal 또는 cubic 상에서 약 30 – 40 사이의 높은 유전율을 가지기 때문에 이러한 고유전율 상의 유전막을 증착하여 DRAM 커패시터 유전막 물질로 사용되어왔다. 그러나 Scaling down이 계속 이어짐에 따라 물리적 두께가 더 얇은 유전 박막이 필요해졌고, 얇은 두께에서도 우수한 막질의 고유전율 상을 갖는 박막을 얻는 것이 필요해졌다. 선행 연구들에서 300 ℃ 이상의 고온에서 ALD로 증착한 ZrO2/HfO2 박막이 높은 밀도와 낮은 불순물 농도를 갖고 결정성 또한 개선되는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구에서는 고온 증착이 가능한 Cp 계열의 새로운 전구체 Z03/H03을 이용해 300 ℃ 이상의 고온에서 ZrO2와 HfO2 박막을 ALD 공정을 통해 TiN 기판 위에서 증착하여 결정성, 불순물 농도, 밀도, 전기적 특성 등에 대하여 알아보았고 향후 고온 공정 ZrO2와 HfO2의 적용 방향에 대해 논해보았다.As the design rule of DRAM enters the 10 nm range, it is necessary to develop a capacitor dielectric film with high dielectric constant and low leakage current density. ZrO2 and HfO2 are polymorphic materials having multiple phases, and are materials having different dielectric constants depending on the phases. In particular, since ZrO2 and HfO2 have a high dielectric constant about 30 - 40 in the tetragonal or cubic phase, dielectric films having such high dielectric constants have been deposited and used as dielectric materials for DRAM capacitors. However, as the scaling down continued, a dielectric thin film with a thinner physical thickness was required, and it became necessary to obtain a thin film having a high dielectric constant phase with excellent film quality even at a thin thickness. In previous studies, it was confirmed that the ZrO2/HfO2 thin film deposited by ALD at a high temperature of 300 °C or higher had high density and low impurity concentration and improved crystallinity. Therefore, in this study, ZrO2 and HfO2 thin films were deposited on a TiN substrate through an ALD process at a high temperature of 300 ℃ or higher using Z03/H03, a new Cp-based precursor that can be deposited at a high temperature. and discussed the direction of application of ZrO2 and HfO2 films deposited on high temperature in the future.초 록 iii 목 차 iv 표 목차 v 그림 목차 v 1. 서론 1 2. 문헌 연구 6 2.1. 원자층 증착법 (Atomic Layer Deposition, ALD) 6 2.2. 고온 증착 ZrO2/HfO2/HZO ALD 박막의 특성 11 2.3. ZrO2/HfO2/HZO의 결정화 거동 20 3. 실험 방법 25 3.1. 실험 설계 25 3.2. ALD 박막 증착 28 3.3. 측정 방법 31 4. 결과 및 논의 32 4.1. ALD 증착 거동 32 4.2. 결정성 비교 36 4.3. 전기적 특성 비교 46 4.4. 막질 특성 50 5. 결론 57 참고 문헌 58 Abstract 60석

(Ta, Ti)C-Ni계에서의 입계 형성에 의한 입성장 양상의 변화

학위논문(석사)--서울대학교 대학원 :무기재료공학과,2000.Maste

Characterization of a Novel PPARγ/AMPK Dual Agonist Having Beneficial Effects on Metabolic Disorder

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 의과대학 의과학과 의과학전공, 2016. 2. 박경수.Insulin resistance, known as a primary cause of obesity and metabolic disorder, has the close relation with type 2 diabetes, hyperlipidemia, hyperglycemia, high cholesterol, atherosclerosis and cardiovascular disease. Especially, lipid metabolite plays an important role in pathogenesis and progression of insulin resistance. Therefore, control of lipid metabolism is important to improve insulin resistance and metabolic diseases. Cleistocalyx operculatus is a plant widely distributed in southern Asia, and its water extract is commonly used to relieve heat and to prevent and treat diabetes. 2,4-dihydroxy-6-methoxy-3,5-dimethylchalcone (DMC) is a major compound of the extract and is reported to have anti-tumor, anti-oxidative, and anti-inflammatory effects. However, the underlying mechanism of improvement in diabetes and metabolic diseases has not been elucidated. To carry out this study, we isolated DMC from Cleistocalyx operculatus extract to increasing PPARγ activity. Compared to rosiglitazone, DMC showed a lower PPARγ transcriptional activity and 10 times lower binding activity to the PPARγ LBD. However, fatty acid oxidation rate by DMC was higher than that by rosiglitazone. Interestingly, DMC is useful to inhibit adipocyte differentiation, which is totally different from rosiglitazone. In addition, DMC increases phosphorylation of AMPK, one of the major targets of diabetes and metabolic diseases. Compared to AICAR and metformin, well-known AMPK activators, DMC could increase AMPK activity, even at much lower concentrations. Next, DMC was administrated to the high-fat fed mice, and the effects of DMC on insulin resistance were determined. DMC improves insulin resistance as effectively as pioglitazone did. Interestingly, DMC treatment reduced fat tissue and showed weight loss compared to the pioglitazone treatment. Taken together, these results indicate that, DMC will provide great help to improve lipid metabolism and insulin resistance without side effects such as obesity.Introduction 1 Materials and methods 11 Result 28 Discussion 75 References 85 국문 초록 98Docto