• 한국재료학회지
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• 제10권1호
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• pp.29-33
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• 2000

비정질 WNx 박막이 반응성 스퍼터링법으로 제조되었다. 비정질 형성을 위한 질소의 농도범위는 10~40at%이었다. 비정질 W(sub)67N(sub)33 박막은 1273K에서 1분 동안 급속 열처리되어 저항이 낮은 등축정의 $\alpha$-텅스텐 상과 과잉의 질소로 변태되었다. 이러한 박막의 저항은 순수한 텅스텐 박막과 유사하였다. $\alpha$-텅스텐 상으로부터 방출된 과잉의 질소는 $\alpha$-텅스텐/다결정 실리콘의 계면에 편석되었다. 편석된 질소는 Si$_3$N$_4$나노 결정으로 균일한 확산 장벽층을 형성시켰고, 저항이 높은 텅스텐 실리사이드의 반응을 억제하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.1663-1670
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• 2006

펄스 전기증착법에 의해 단결정 Fe 박막을 n-Si(111) 기판위에 직접 성장시켰다. CV 분석 을 통해 $Fe^{2+}n-Si(111)$ 계면은 쇼트키 장벽 형성에 따른 다이오드 특성을 가진다는 사실을 알 수 있었다. 또한 인가 전압에 따른 전기용량의 변화를 보여주는 Mott-Schottky chottky(MS) 관계식을 이용하여 전해질 내에서 n-Si(111) 기판의 flat-band potential(EFB)을 조사하였으며, 0.1M $FeCl_2$ 전해질 내에서 EFB와 산화-환원 전위는 각각 -0.526V 과 -0.316V 임을 알 수 있었다. Fe/n-Si(111) 계면반응 시, Fe 증착 초기 단계에서의 핵 형성과 성장 운동학은 과도전류 특성을 이용하여 조사하였으며, 과도전류 특성을 통해 Fe 박막의 성장모드는 "instantaneous nucleation and 3-dimensional diffusion limited growth"임을 알 수 있었다. 주파수가 300Hz, 최대 전압이 1.4V인 펄스 전압을 이용하여 n-Si(111) 기판위에 Fe를 직접 전기 증착 시켰으며, 형 성 된 Fe 박막은 단결정 ${\alpha}-Fe$로 Si 기판위에 ${\alpha}-Fe(110)/Si(111)$의 격자 정합성을 가지고 성장하였음을 XRD 분석을 통해 확인하였다.

• 한국재료학회지
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• 제9권12호
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• pp.1170-1175
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• 1999

반도체 폐 Si슬러지를 이용하여 질화반응 및 post-sintering을 통해 제조된 질화규소세라믹의 미세조직 및 기계적 특성을 광학현미경, SEM 및 XRD를 이용하여 연구하였다. 상당량의 $SiO_2$ 비정질상을 포함하는 폐 Si분말에서 많은 microcracks이 관찰되었다. 폐 슬러지를 사용한 Si 성형체의 질화율은 상용되고 있는 Si분말을 이용한 성형체의 값에 비해 낮은 값을 보였다. 그러나 질화온도가 증가함에 따라 질화율은 증가하였으며 1470$^{\circ}C$에서 질화율은 98%를 보였다. 반응소결체내에 존재하는 $Si_3N_4$의 결정은 ${\alpha}$와 ${\beta}$상으로 혼재되어 있으며 상당량의 산질화규소상이 검출되었다. 1950$^{\circ}C$에서 후처리된 시료의 최대파괴인성 및 파괴강도 값은 각각 5.6 $^MPa{\cdot}m^{1/2}$과 497 MPa로 H. C. Starck사의 Si을 이용한 것에 비해 낮은 값을 보였으며 이는 산질화규소 형성에 기인한 것으로 사료된다.

• 한국재료학회지
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• 제15권3호
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• pp.177-182
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• 2005

Large amounts of the waste SiC sludge containing small amounts of Si and organic lubricant were produced during the wire cutting process of the single silicon crystal ingots. The waste SiC sludge was purified by the washing process and the purified SiC powders were used to fabricate continuously porous $SiC-Si_3N_4$ composites using a fibrous monolithic process, in which carbon, $6wt\%\;Y_2O_3-2\;wt\%\;A1_2O_3$ and ethylene vinyl acetate were added as a pore-forming agent, sintering additives, and binder, respectively. In the burning-out process, carbon was fully removed and continuously porous $SiC-Si_3N_4$ composites were successfully fabricated. The green bodies containing SiC, Si particles and sintering additives were nitrided at $1410^{\circ}C$ in a flowing $N_2+10\%\;H_2$ gas mixture. Continuously porous composites were combined with SiC, ${\alpha}Si_3N_4,\;\beta-Si_3N_4$ and a few $\%$ of Fe phases. The pore size of the 2nd and the 3rd passed $SiC-Si_3N_4$ composites was $260\;{\mu}m$ and $35\;{\mu}m$ in diameter, respectively.

• 멤브레인
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• 제14권4호
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• pp.312-319
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• 2004

졸겔법에 의해 Si(OC$_2$$H_5$/)$_4$-($CH_3$O)$_3$B-C$_2$$H_5$OH-$H_2O$계로부터 다공성의 SiO$_2$-B$_2$O$_3$ 막을 제조하였다. SiO$_2$-B$_2$O$_3$막의 특성을 BET, IR spectrophotometer, X-ray diffractometer, SEM 과 TEM을 사용하여 조사하였다. $700^{\circ}C$에서 얻어진 SiO$_2$-B$_2$O$_3$ 막의 평균 기공직경은 0.0048 $\mu\textrm{m}$이고, 표면적은 354.398 $m^2$/g이었으며, 입자의 크기는 7 nm인 무정형의 다공체이었다. SiO$_2$-B$_2$O$_3$ 막의 수소/질소 혼합 기체 분리 특성은 기체분리 압력을 달리하여 조사하였다. $25^{\circ}C$, ΔP 155.15cmHg에서 수소/질소 혼합 기체를 분리하여 본 결과 SiO$_2$-B$_2$O$_3$ 막의 수소에 대한 real separation factor($\alpha$)는 4.68이었다. 그리고 투과셀의 압력차(ΔP)값이 증가할수록 real separation factor($\alpha$), head separation factor($\beta$), tail separation factor((equation omitted))값이 증가하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제45권2호
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• pp.94-98
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• 2008

Silicon nitride($Si_3N_4)$ is one of the most widely used structural ceramic materials. However silicon nitride is difficult to sinter because of its strong covalent bonding characteristics. In this study, $Si_3N_4$ ceramics were fabricated by spark plasma sintering process with $Y_2O_3$ and $Al_2O_3$ addition to improve the sinterability and the mechanical properties and their phase transformation behavior, microstructure and mechanical properties were evaluated. Fully densified $Si_3N_4$ ceramics could be obtained by spark plasma sintering process at a lower temperature than conventional sintering method. The formation of network microstructure was affected by the addition of $Al_2O_3$ because it could accelerate a to ${\alpha}$ to ${\beta}$ phase transformation of $Si_3N_4$. As a result, the mechanical properties depended on amounts of $Al_2O_3$ addition. The hardness value increased with increasing ${\alpha}$-phase fraction, but fracture toughness value increase with increasing ${\beta}$-phase fraction.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권9호
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• pp.703-708
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• 2004

앞선 논문 분말의 제조에서 정립한 $\alpha$-Si$_3$N$_4$ 분말의 제조를 위한 최적의 조성에서 반응 혼합물의 양에 따른 압력 및 생성물의 변화를 관찰하였다. 5L 반응기 내에서 반응 혼합물의 양이 100g일 때 필요한 최저 $N_2$ 압력은 60atm이었다. 그러나 반응 혼합물의 양이 200g 이상일 때부터 반응기 내부의 압력 증가로 인해 반응은 완료될 수 없었으며, 혼합물이 증가할수록 반응율은 직선적으로 감소하였다. 반응물의 양이 증가할수록 최초 반응기 내부의 $N_2$압력을 감소시킴으로써 반응을 완료시킬 수 있었으며, 500g일 때 초기 $N_2$ 압력을 약 20atm까지 감소시킴으로써 반응은 완료될 수 있었다. 반응이 중간에 멈추는 원인은 반응기 내부의 압력 증가로 인해 기화되지 못한 채 혼합물 안에 존재한 NH$_4$Cl때문인 것으로 밝혀졌다.

• 한국표면공학회지
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• 제52권5호
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• pp.246-250
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• 2019

Nano-multilayered $Cr_{25.2}Al_{19.5}Si_{4.7}N_{50.5}$ films were deposited on the steel substrate by cathodic arc plasma deposition. They were corroded at $900^{\circ}C$ in $Ar/1%SO_2$ gas in order to study their corrosion behavior in sulfidizing/oxidizing environments. Despite the presence of sulfur in the gaseous environment, the corrosion was governed by oxidation, leading to formation of protective oxides such as $Cr_2O_3$ and ${\alpha}-Al_2O_3$, where Si was dissolved. Iron diffused outward from the substrate to the film surface, and oxidized to $Fe_2O_3$ and $Fe_3O_4$. The films were corrosion-resistant up to 150 h owing to the formation of thin ($Cr_2O_3$ and/or ${\alpha}-Al_2O_3$)-rich oxide layers. However, they failed when corroded at $900^{\circ}C$ for 300 h, resulting in the formation of layered oxide scales due to not only outward diffusion of Cr, Al, Si, Fe and N, but also inward movement of sulfur and oxygen.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제19권2호
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• pp.41-45
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• 2012

백색 LED용 산질화물계 녹색발광 형광체를 합성하고, 광특성을 분석하였다. $SrSi_2O_{2-{\delta}}N_{2+2/3{\delta}}:Eu^{2+}$의 조성을 갖는 $SrSi_2O_2N_2:Eu^{2+}$ 경우 합성조건에 따라서 N/O비 ($\delta$)가 변하고 있었다. 수소 분위기로 $1700^{\circ}C $에서 합성된 시편이 Eu의 농도가 5 mol%일 때 $Eu^{2+}$의 $5d{\rightarrow}4f$ 전이에 의한 545 nm 근처에서의 가장 높은 녹색 발광강도를 얻을 수 있었다. $Ca_{0.5m-0.005}Yb_{0.005}Si_{12-(m+n)}Al_{m+n}O_nN_{16-n}$의 조성을 갖는 $Ca-{\alpha}-SiAlON:Yb^{2+}$는 m = 3 (n = 0.15)에서 잘 발달된 결정성과 균일한 크기를 갖는 입자를 얻을 수 있었고, 이 것이 550 nm 근처에서 가장 높은 녹색 발광을 하고 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제29권5호
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• pp.357-366
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• 1992

Residual organics were considered as impurity in Sol-Gel method. The purpose of this study was to find the conditions to contain as much residual organics as possible in silica gel prepared from TEOS(tetraethylortho-silicate) by Sol-Gel method. Residual organics are to be expected to have reduction effect on synthesizing Si3N4 from silica gel. The results of this study are follows: 1) The maximum content of entrapped carbon was 19.8 wt.%(C/SiO2=0.25 wt.ratio) in silica gel synthesized under the conditions 1.5 fold mole water for incomplete hydrolysis, 2.5 fold mole phenol as a solvent and 0.1 fold mole HCl as a catalyst to TEOS. 2) Silica gel with organics entrapped by Sol-Gel method had a positive effect on the formation of Si3N4 compared with commercial silica gel. 3) Sintered body of synthesized $\alpha$-Si3N4 with Y2O3 and Al2O3 as additives at 175$0^{\circ}C$ in N2 atmosphere showed bending strength, 602$\pm$20 MPa and frature toughness 4.45$\pm$0.15 MPa.m1/2.