• 대한금속재료학회지
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• 제50권8호
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• pp.569-573
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• 2012

In order to understand the difference in SiC deposition between the $CH_3SiCl_3-H_2$ and $C_3H_8-SiCl_4-H_2$ systems, we calculate the phase stability among ${\beta}$-SiC, graphite and silicon. We constructed the phase-diagram of ${\beta}$-SiC over graphite and silicon via computational thermodynamic calculation considering pressure (P), temperature (T) and gas composition (C) as variables. Both P-T-C diagrams showed a very steep phase boundary between the SiC+C and SiC region perpendicular to the H/Si axis, and also showed an SiC+Si region with a H/Si value of up to 6700 in the $C_3H_8-SiCl_4-H_2$, and 5000 in the $CH_3SiCl_3-H_2$ system. This difference in phase boundaries is explained by the ratio of Cl to Si, which is 4 for the $C_3H_8-SiCl_4-H_2$ system and 3 for the $C_3H_8-SiCl_4-H_2$ system. Because the C/Si ratio is fixed at 1 in the $CH_3SiCl_3-H_2$ system while it can be variable in the $C_3H_8-SiCl_4-H_2$ system, the functionally graded material is applicable for better mechanical bonding during SiC coating on graphite substrate in the $C_3H_8-SiCl_4-H_2$ system.

• 한국결정성장학회지
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• 제8권4호
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• pp.640-644
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• 1998

Sb/SiC(4H) 및 Ti/SiC(4H) 쇼트키 다이오드(SBD)를 제작하여 그 특성을 조사하였다. 용량-전압(C-V) 측정으로부터 얻은 n-형 SiC(4H)의 주개(donor) 농도는 약 $2.5{\times}10 ^{17}{\textrm}cm^{-3}$이었다. 순방향 전류-전압(I-V) 특성의 기울기로부터 얻은 Sb/SiC(4H) 쇼트키 다이오드의 이상계수는 1.31이었고, 역방향 항복전장(breakdown field)은 약 4.4$\times$102V/cm 이었다. 용량-전압(C-V) 측정으로부터 얻은 Sb/SiC(4H) SBD의 내부전위(built-in potential) 및 쇼트키 장벽 높이는 각각 1.70V 및 1.82V이었다. Sb/SiC(4H)의 장벽높이 1.82V는 Ti/SiC(4H)의 0.91V보다 높았다. 그러나 Sb/SiC(4H)의 전류밀도와 역방향 항복전장은 Ti/SiC(4H)의 것보다 낮았다. Ti/SiC(4H)는 물론 Sb/SiC(4H) 쇼트키 다이오드는 고전력 전자소자로서 유용하다.

• 센서학회지
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• 제4권2호
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• pp.58-63
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• 1995

$SiH_{4}$와 $NH_{3}$의 RF 글로우방전 분해에 의한 PECVD법으로 a-SiNx:H박막을 제조하고 기판온도, RF 전력, 그리고 $NH_{3}/SiH_{4}$ 유량비 등의 변화에 따른 a-SiNx:H 박막의 유전상수와 광학적 밴드갭 등을 조사하였다. a-SiNx:H막의 유전상수와 광학적 밴드갭은 기판온도, RF 전력 및 $NH_{3}/SiH_{4}$ 유량비 등의 증착변수에 따라 크게 변화하였다. 기판온도가 증가할수록 a-SiNx:H막의 유전상수는 증가하였으며 광학적 밴드갭은 감소하였다. 기판온도, RF 전력, 가스압력, $NH_{3}/SiH_{4}$ 유량비 및 두께를 각각 $250^{\circ}C$, 20 W, 500 mTorr, 10 및 $1500\;{\AA}$로 하였을 때 a-SiNx:H막의 유전상수, 절연파괴전장 및 광학적 밴드갭은 각각 4.3, 1 MV/cm 및 2.9 eV로 나타났다.

• 한국진공학회지
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• 제10권1호
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• pp.104-111
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• 2001

$SiH_4$, $CH_4$, $B_2H_6$ 혼합기체를 이용하여 플라즈마 화학증착법으로 비정질 탄화실리콘(a-SiC:H) 박막을 증착하였다. 기상 doping 농도를 0에서 $2.5\times10^{-2}$ 범위에서 변화시켜 얻은 박막의 물성을 SEM, XRD, Raman 분광법, FTIR, SIMS, 광흡수도와 전기전도도 분석을 통하여 살펴보았다. $B_2H_6$/($CH_4+SiH_4$) 기체유량비가 증가할수록 붕소의 도핑효율와 미세결정성은 감소하였다. 증착 중 $B_2H_6$ 기체가 첨가됨에 따라 비정질 탄화실리콘 박막의 Si-C-H 결합기의 강도는 감소하였으며, 이의 영향으로 박막내의 수소함량은 $B_2H_6/(SiH_4+CH_4$) 기체 유량비가 증가함에 따라 16.5%에서 7.5%로 단조감소하였다. $B_2H_6(CH_4+SiH_4$) 기체유량비가 증가할수록 a-SiC:H 박막의 광학적 밴드갭과 전기활성화 에너지는 감소하였고, 전기전도도는 증가하였다.

• 한국진공학회지
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• 제4권4호
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• pp.350-357
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• 1995

SiH4와 Si2H6를 1-3 Torr 정도의 저압에서 열분해시켰을 때, 반응물의 농도 변화를 살펴보고 이로부터 열분해의 반응 기구를 예측하였다. 분석기로는 질량 분석기를 이용하였으며, 분해 온도 범위는 SiH4의 경우는 $350~475^{\circ}C$, Si2H6의 경우는 275-375$^{\circ}C$이었다. SiH4의 분해 양상은 1차 비가역 반응에 잘 들어 맞았으며, 그 속도 상수는 문헌에 보고되어 있는 상압에서의 속도보다 작았다. Si2H6는 낮은 온도 범위에서도 잘 분해되었으며, 중간 생성물로 많은 양의 SiH4를 만들었다. 그리고, SiH4는 고분자화되는 반응을 거치지 않고 고체실리콘을 생성하지만, Si2H6는 중간 생성물로 만들어진 SiH4와 SiH2에 의하여, 고분자화 반응을 거쳐서 고체실리콘을 만들 수 있음을 알았다.

• 전자공학회논문지D
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• 제35D권11호
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• pp.70-77
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• 1998

본 논문에서는 nickel/silicon carbide(Ni/SiC) 접합에 의한 Schottky 다이오드를 제작하고, 그 전기적 특성을 조사하였다. Ni/4H-SiC의 경우, 산화막 모서리 단락을 하였을 때 상온에서 973V의 역방향 항복전압이 측정되었으며 이는 모서리 단락되지 않은 Schottky 다이오드의 역방향 항복전압 430V에 비해 매우 높았다. Ni/6H-SiC Schottky 다이오드의 경우, 산화막으로 모서리 단락시켰을 때와 시키지 않았을 때의 역방향 항복전압은 각각, 920V와 160V 였다. 고온에서의 소자 특성도 매우 좋아서 Ni/4H-SiC Schottky 다이오드와 Ni/6H-SiC Schottky 다이오드 모두 300℃까지 전류 특성의 변화가 거의 없었으며 550℃에서도 양호한 정류 특성을 보였다. 상온에서의 Schottky barrier height와 이상인자(ideality factor) 및 specific on-resistance는 Ni/4H-SiC의 경우는 1.55eV, 1.3, 3.6×10/sup -2/Ω·㎠이었으며 Ni/6H-SiC Schottky 다이오드의 경우에 1.24eV, 1.2, 2.6×10/sup -2Ω·㎠/로 나타났다. 실험 결과 Ni/4H-SiC 및 Ni/6H-SiC Schottky 다이오드 모두 고온, 고전압 소자로서 우수한 특성을 나타냄이 입증되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.312-312
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• 2011

In SiH4/H2 discharge for growth process of hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H), silane polymers, produced by SiH2 + Sin-1H2n ${\rightarrow}$ SinH2n+2, have no reactivity on the film-growing surface. However, under the SiH2 rich condition, high silane reactive species (HSRS) can be produced by electron collision to silane polymers. HSRS, having relatively strong reactivity on the surface, can react with dangling bond and form Si-H2 networks which have a close correlation with photo-induced degradation of a-Si:H thin film solar cell [1]. To find contributions of suggested several external plasma conditions (pressure, frequency and ratio of mixture gas) [2,3] to suppressing productions of HSRS, some plasma characteristics are studied by numerical methods. For this study, a zero-dimensional global model for SiH4/H2 discharge and a one-dimensional particle-in-cell Monte-Carlo-collision model (PIC-MCC) for pure SiH4 discharge have been developed. Densities of important reactive species of SiH4/H2 discharge are observed by means of the global model, dealing 30 species and 136 reactions, and electron energy probability functions (EEPFs) of pure SiH4 discharge are obtained from the PIC-MCC model, containing 5 charged species and 15 reactions. Using global model, SiH2/SiH3 values were calculated when pressure and driving frequency vary from 0.1 Torr to 10 Torr, from 13.56 MHz to 60 MHz respectively and when the portion of hydrogen changes. Due to the limitation of global model, frequency effects can be explained by PIC-MCC model. Through PIC-MCC model for pure SiH4, EEPFs are obtained in the specific range responsible for forming SiH2 and SiH3: from 8.75 eV to 9.47 eV [4]. Through densities of reactive species and EEPFs, polymerization reactions and production of HSRS are discussed.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1995년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1019-1021
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• 1995

Light induced degradation of hydrogenated amorphous silicon(a-Si:H) are related to the number of weak dangling bonds which are thought to be responsible for the Staebler-Wronski effects, and caused the many photoelectric problems in applications of thin film transistors and solar cell, etc. In this paper, we deposited fluorinated amorphous silicon films(a-Si:H;F) with $SiH_4$ and $SiF_4$ gas mixture and investigated the effects of fluorine atoms on the evoluations of the crystallinity and improvements of light instability. We have found that micro-crystallinity produced in a-SI:H;F films and marked maximum value of 22% at the flow rate of $SiH_4:SiF_4$=2:10 sccm by UV spectrophotometer measurement, while n-Si:H film deposited with only $SiH_4$ gas showed no crystallinity. Light-induced degradation property of a-Si:H;F films is also improved which is mainly due to the etching effects of fluorine atoms on the weak Si-Si bonds and unstable hydrogen bonds. It is considered that involving fluorine atoms in a-Si:H films may contribute to the suppression of light-induced degradation and evolution of micro-crystallinity.

• 전기전자학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.620-624
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• 2014

본 연구에서는, Ni/CNT/$SiO_2$ 구조의 4H-SiC MIS 캐패시터를 제작하고 전기적 특성을 조사하였다. 이를 통하여 4H-SiC MIS 소자에서 탄소나노튜브의 역할을 분석하고자 하였다. 탄소나노튜브는 이소프로필알코올과 혼합하여 $SiO_2$ 표면에 분산하였다. 소자의 전기적 특성 분석을 위하여 300-500K의 온도 범위에서 소자의 정전용량-전압 특성을 측정하였다. 밴드 평탄화 전압은 양의 방향으로 shift되었다. 정전용량-전압 그래프로부터 계면 포획 전하 밀도 및 산화막 포획 전하 밀도가 유도되었다. 산화막의 상태는 4H-SiC MIS 구조의 계면에서 전하 반송자 또는 결함 상태와 관련된다. 온도가 증가함에 따라 밴드 평탄화 전압은 음의 방향으로 shift되는 결과를 얻었다. 실험 결과로부터, Ni과 $SiO_2$ 계면에 탄소나노튜브를 첨가함에 따라 4H-SiC MIS 캐패시터의 게이트 특성을 조절 가능할 것으로 판단된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제32권7호
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• pp.853-857
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• 1995

ZrSiO4 powders were prepared from partially hydrolyzed solution of Si(OC2H5)4 and ZrOCl2.8H2O solution by the sol-gel method and formation rate of ZrSiO4 on the reaction parameter was investigated. In order to prepare homogeneous ZrSiO4 precursor gels, the H2O/Si(OC2H5)4 molar ratio of about 2, the pH of the ZrOCl2.8H2O solution fo about 4 and stirring time of the mixed solutions of about 2 hrs were appropriate. Formation of temperature of ZrSiO4 reduced about 15$0^{\circ}C$ by milling and formation of ZrSiO4 at 1300~135$0^{\circ}C$ showed an accelerative increase through the hedvall effect by silica.