물리학과 개요
동아대학교는 1947년 12월 30일 문교부로부터 재단법인 동아학숙의 설립허가와 동아대학의 설립인가를 받아 법학부(법률학과), 문리학부(정경학과, 문학과, 수학과, 물리학과)의 2학부 5개학과의 4년제 대학으로 정식 개교하였다. 물리학과의 설치는 부산, 경남 지역에서는 처음으로 이루어진 일이었다. 1958년에는 물리학과에 대학원 석사과정이 설치되어 명실상부하게 기초과학 연구인력 양성이라는 학과 본래의 목표에 충실을 기할 수 있게 되었다. 그러나 기초과학 연구에 대한 정부와 사회의 무관심과 재정 지원이라는 면에서 열세에 놓인 지방사학의 어려움으로 인하여 물리학 교수요원들이 학교를 떠나게 되고, 1967년 1월에는 대학원의 물리학과 석사과정이 폐지되었다. 마침내 1968년 12월에는 문리과대학의 수물학과로 개편됨에 따라 물리학과는 사실상 폐과되는 아픔을 감내하여야 했다. 70년대 이후 기초과학의 중요성이 부각되고 고급 연구인력 및 과학교사의 양성이 국가적 중요과제로 대두됨에 따라, 73년 1월에는 교육대학원에 물리교육 석사과정이 개설되었고, 이어서 75년 8월에는 문리과 대학에 물리학과가 부활되어 76년부터 다시 신입생을 모집하게 되었다. 1989년에는 기초과학 실험실습관이 준공을 보아 이공계 학생들의 기초 물리실험 교육에 질적인 도약의 계기가 마련되었다. 학부제의 실시로 자연과학대학이 자연과학부로 전환되면서 물리학과는 1997년 3월 자연과학부 물리학 전공으로 명칭을 바꾸었고 이어서 1998년 3월 물리학 전공이 신소재물리전공으로 명칭 변경하여 오늘에 이르고 있다
학부제로 전환됨에 따라 물리학전공을 신소재 물리학전공으로 바꾸고 기존의 이론위주의 교과목을 정비하여 실험과목을 강화하고 진공과학, 박막공정, 계측물리학, 반도체공정 등의 신소재 및 반도체 공정에 바로 응용될 수 있는 과목들을 개설, 강의하고 있으며 수치해석, 전산 물리 등의 전산관련 과목을 개설하여 첨단산업현장에서 등장하는 여러 가지 문제들을 컴퓨터 시뮬레이션으로 해결할 수 있는 능력을 배양하고 있다. 현재 10명의 전임 교수들이 여러 분야에서 활발한 연구 활동을 펼치고 있으며 교육과정이 신소재 물리 전공으로 전환됨에 따라 인적 구성 요소들이 신소재 및 반도체 재료학, 공정 분야로 연구방향을 설정함으로써 연구시설 및 연구 능력을 극대화 하고자 하는 시도가 이루어지고 있다.
분야별 연구 내용
1.표면물리연구실
고체 표면에서 일어나는 여러 가지 물리적 현상들을 연구하는 것이 본 연구실의 목적이다. 현재 수행하고 있는 연구 과제로는 상대적으로 sputtering-yield가 높은 금속 결정표면에 yield가 낮은 금속원자들을 스퍼터 증착시키고, 증착된 표면을 argon 이온으로 bombardment시킬 때, 증착된 원자들이 표면에서 cluster들을 형성함으로서 그 아래에 있는 기질표면을 보호하여 스퍼터링되는 것을 막아줌으로서 표면에 cone들이 형성되는 현상에 대하여 연구하고 있다. 본 연구실에서 보유하고 있는 관련장비로서는 Low energy electron diffraction optics, Auger electron spectrometer, X-ray photoelectron spectrometer, Ion gun(5 keV), Electron gun(5 keV)와 Quadropole mass analyser가 있으며 본교 공동기기 센터에서 보유하고 있는 Atomic force microscopy, Scanning electron microscope를 이용하고 있다.
관련교수: 진원배 wbjin@daunet.donga.ac.kr
2. 유전체 박막 및 결정연구실
본 연구실에서는 유전체 및 강유전체의 박막과 결정을 제작하여 물성 및 응용에 대한 연구를 하고 있다. 현재는 PbZrO3와 PZT박막을 sol-gel법으로 만들어 박막의 전기적 특성과 결정화에 대한 연구를 하고 있으며, 차후 다양한 물질의 박막 제작에 대한 연구로 확대할 예정이다. 그리고 RF Sputtering법으로 BST박막의 조성 및 제작조건에 따른 기초연구를 하고 있으며 이를 이용한 간단한 device등을 제작하여 응용에 이용할 예정이다 주요 연구기자재로서는 low frequency impeadance analyzer, pA meter/ DC voltage source, standarized ferroelectric test system, digital oscilloscope, fuction signal generator, monochromator, spin coater, lock-in amp, RF sputter 등이 있다. 그리고 XRD 실험실에는 박막과 분말법을 분석할 수 있는 2 arm을 가진 Pillips의 X'pert XRD를 설치하였으며 물리학과내의 박막 및 결정의 분석을 도와주고 있다.
관련교수: 배세환 shbae@seunghak.donga.ac.kr
3. 반도체연구실
본 연구그룹에서는 반도체 재료 및 소자에 관련된 물리적 현상을 실험과 이론을 통하여 연구하고 있다. 실험 분야에서는 현재 다이아몬드 박막 및 DLC 박막을 제작하여 특성을 연구한다. 주된 연구 주제는 다이아몬드 박막의 형성 메카니즘 규명, 전계방출 다이오드의 개발, 다이아몬드 박막에의 Doping, 초경도 코팅 물질과 파이버 개발, 다이아몬드를 이용한 트랜지스터 및 방사능 검출 소자 개발 등이다. 또한 최근에는 탄소나노튜브를 합성하여 전계방출 특성에 대한 연구를 추진하고 있다. 이를 통하여 양질의 전계방출 소자에 대한 개발을 하고, 나아가서는 나노 소자의 제작을 계획하고 있다. (관련교수: 박홍준, 김용) 이론 분야에서는 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 물질의 특성 및 합성 메카니즘을 연구(관련교수: 이재열)하고 있다. 연구주제는 제일원리계산 방법을 이용한 반도체 재료의 표면 구조 및 성질, 박막 성장원리, 클러스터의 구조 및 성질에 대한 계산이다. 보유하고 있는 장비는 고온필라멘트 CVD 장치, RF 플라즈마 CVD 장비, 고온 CVD 장치, 전계방출 특성 측정 장비, I-V, C-V, C-t 측정 장치 등이다.
관련교수: 박홍준 hjpark@daunet.donga.ac.kr
4. 핵물리연구실
알파·베타·감마선 및 중성자를 측정하여 여러 가지 핵의 특성과 구조를 연구한다. 가속기 핵반응을 통한 167Er과 164Dy의 중성자포획 단면적과 포획 감마선 해석, 중성자선원(Cf, Am-Be)을 이용한 고속중성자의 전단면적 측정, 표준 감마선원을 이용한 각종 핵종에 대한 감마선 투과율 측정방법 등을 연구하고 있다. 또한 방사선 검출기(NE-213 등의 섬광검출기)를 개발하고, 그 특성과 spectrum 해석에 관한 Unfolding 및 simulation에 관한 연구를 한다. 보유 장비는, 알파·베타·감마선 및 중성자 측정 검출기로 Si 하전입자 검출기, HPGe (20 %), 3"(well type)·2" NaI(Tl) 검출기, NE-213, Plastic detector 등을, 계측 electronics로는 AMP, TAC, LG&S, GDG, CFD, MCA, HV 등 50여 module이 있다. 그 밖에 환경방사능 측정용 알파·베타·감마선 low back-ground 측정장비가 있으며, 측정용 PC, 분석용 Workstation 및 PC가 있다.
관련교수: 노태익 tiro@daunet.donga.ac.kr
5. 플라즈마 연구실
본 연구실은 공정용 플라즈마, 비중성(전자빔) 플라즈마에 관한 이론 및 실험연구를 수행하고 있다.
Filament Glow Discharge와 Inductively Coupled Plasma (ICP) Source를 이용하여 플라즈마를 발생시키고 single probe및 double probe로 진단실험을 진행하고 있으며 현재 Optical Emission Spectroscopy장치를 구축 중에 있다. 얻어진 실험 데이터들은 시뮬레이션으로 구해진 값들과 비교하여 공정용 플라즈마 발생장치의 특성 및 최적화 연구를 수행하고 있다. 그리고 ICP를 이용한 Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) 장치를 가동하여 silicon oxide 및 organic thin film semiconductor 연구를 수행하고 있다. 그 밖에 Pulse modulation을 인가한 Radio Frequency Plasma Reactor의 temporal behavior(시간거동)을 time-dependent Global Model로 계산하고 있다. 주요 기자재로는 RF Generator, Broad band rf amplifier, Matching Network, 다량의 Power Supply 가 두대의 plasma 발생장치 (ICP전용, ICP 및 filament 방전 겸용)에 장착되어 있고 분석장비들을 PC로 제어하고 있다. 학과의 host computer인 Origin 200 (Silicon Graphics)와 실험실 보유의 DEC alpha workstation, pentium PC 4대를 연결하여 이론 및 시뮬레이션 연구에 활용하고 있다.
관련교수: 정태훈 thchung@plasma.donga.ac.kr
6. 응용물리연구실
본 실험실에서 다루는 주제들은 기본적으로 본 학과의 특성과 조화될 수 있는 분야에 한정된 것만을 취급하고 있으며, 주로 결정 및 비정질 시료에서의 비선형 효과에 관심을 두고 있다. 또한, 물리학 이론을 바탕으로 시료 제작과 물성 측정에 필요한 기본적인 장치들을 가능한 한 자체 제작하고 측정하는 것을 권장함으로써 실험물리학자로써의 소양을 증진시키는 데 있다. 본 실험실의 보유장비는 Sampling Oscilloscope, Lock-In Amplifier, Electrometer, 0.25 m Monochrometer, Laser Power Meter, 100 MHz Digital Oscilloscope, Audio Amplifier, Photo Diode Detector, Signal Generator, Optical Spectrum Analyser 등이다.
관련교수: 정세민 smjung@daunet.donga.ac.kr