• Corrosion Science and Technology
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• v.9 no.2
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• pp.81-86
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• 2010

The mechanisms of selective oxidation of intercritically annealed CMnAl TRIP steels in a Continuous Galvanizing Line (GCL) were studied by cross-sectional observation of the surface and sub-surface regions by means of High Resolution Transmission Electron Microscopy (HR-TEM). The selective oxidation and nitriding of an intercritically annealed CMnAl TRIP steel in a controlled dew point 10%$H_2+N_2$ atmosphere resulted in the formation of c-xMnO.$MnO_2$ (1${\leq}$x<3) and c-xMnO.$Al_2O_3$ ($x{\geq}1$) particles on the steel surface. Single crystal c-xMnO.$SiO_2$ ($2{\leq}x{\leq}4$) oxide particles were also observed on the surface. A thin film of crystalline c-xMnO.$SiO_2$ (2${\leq}$x<3) and c-xMnO.$Al_2O_3$ ($x{\geq}1$) was present between these particles. In the sub-surface region, internal oxidation, nitriding and intermetallic compound formation were observed. In the first region, large crystalline c-xMnO.$SiO_2$ ($1{\geq}x{\geq}2$) and c-xMnO.$Al_2O_3$ ($x{\geq}1$) oxides particles were present. In the second region, c-AlN particles were observed, and in a third region, small $MnAl_x$ (x>1) intermetallic compound particles were observed.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.153-153
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• 2010

p-i-n 형 비정질 실리콘 박막 태양전지에서 p층은 창물질(window material)로서 전기 전도도가 크고, 빛 흡수가 적어야한다. p층의 두께가 얇으면 p층 전체가 depletion layer가 되고 충분한 diffusion potential을 얻을 수 없어 open-circuit voltage ($V_{oc}$)가 작아진다. 반대로 p층 두께가 두꺼워지면 빛 흡수가 증가하고, 표면 재결합이 문제가 되어 변환효율이 감소한다. 밴드갭이 큰 물질로 창층을 제작하게 되면 보다 짧은 파장의 입사광이 직접 i층을 비추므로 Short-circuit current ($I_{sc}$) 와 fill factor를 증가시킬 수 있다. 하여 본 연구에서는 기존의 창층으로 사용되는 Boron을 doping한 p-type a-Si:H 대신에 $N_2O$를 첨가한 p-type a-$SiO_x$:H의 $N_2O$ flow rate에 따른 밴드갭의 변화에 관한 연구를 수행하였다. p-type a-$SiO_x$:H Layer는 $SiH_4$, $H_2$, $N_2O$, $B_2H_6$ 가스를 혼합하여 증착하게 되는데 $SiH_4$, 가스와 $H_2$ 가스의 혼합비는 1:20, $B_2H_6$ 농도는 0.5%로 고정 하였으며 $N_2O$의 flow rate을 가변하며 증착하였다. $N_2O$의 가변조건은 5에서 50sccm으로 가변하여 증착하며 일반적으로 사용되는 RF-PECVD (13.56MHz)를 이용하였고 증착 온도는 175도, 전극간의 거리는 40mm, 파워와 압력은 30W, 700mTorr로 고정하여 진행하였다. 전기적 특성을 알아보기 위해 eagle 2000 Glass를 사용하였고 구조적 특성은 p-type wafer를 사용하여 각각 대략 200nm의 두께로 증착하였다. 증착 두께는 Ellipsometry를 이용하였으며 전기 전도도는 Agilent사의 4156c를 구조적특성은 FT-IR을 사용하여 측정하였다. Conductivity(${\sigma}_d$)는 $N_2O$가 증가함에 따라 $8.73\;{\times}\;10^{-6}$에서 $5.06\;{\times}\;10^{-7}$으로 감소하였고 optical bandgap ($E_{opt}$)은 1.71eV에서 2.0eV로 증가함을 알 수 있었다. 또한 reflective index(n)의 경우는 4.32에서 3.52로 감소함을 나타내었다. 기존의 p-type a-Si:H에 비해 상당한 $E_{opt}$을 가지므로 빛 흡수에 의한 손실을 줄임으로서 $V_oc$를 향상 시킬 수 있으며 동시에 짧은 파장에서의 입사광이 직접 i층을 비추므로 $I_{sc}$와 FF를 향상 시킬 수 있으리라 예상된다. 다소 낮은 전도도만 개선한다면 고효율의 박막 태양전지를 제작 할 수 있을 것으로 기대된다.

• Communications of the Korean Mathematical Society
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• v.17 no.2
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• pp.221-227
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• 2002

In this paper we will show that the followings ; (1) Let R be a regular local ring of dimension n. Then $A_{n-2}$(R) = 0. (2) Let R be a regular local ring of dimension n and I be an ideal in R of height 3 such that R/I is a Gorenstein ring. Then [I] = 0 in $A_{n-3}$(R). (3) Let R = V[[ $X_1$, $X_2$, …, $X_{5}$ ]]/(p+ $X_1$$^{t1}$ + $X_2$$^{t2}$ + $X_3$$^{t3}$ + $X_4$$^2$+ $X_{5}$ $^2$/), where p $\neq$2, $t_1$, $t_2$, $t_3$ are arbitrary positive integers and V is a complete discrete valuation ring with (p) = mv. Assume that R/m is algebraically closed. Then all the Chow group for R is 0 except the last Chow group.group.oup.

• ETRI Journal
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• v.27 no.3
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• pp.304-311
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• 2005

We report on the fabrication of an AlGaAs/InGaAs/GaAs pseudomorphic high electron mobility transistor (PHEMT) using a dielectric-defined process. This process was utilized to fabricate $0.12\;{\mu}m\;{\times}\;100 {\mu}m$ T-gate PHEMTs. A two-step etch process was performed to define the gate footprint in the $SiN_x$. The $SiN_x$ was etched either by dry etching alone or using a combination of wet and dry etching. The gate recessing was done in three steps: a wet etching for removal of the damaged surface layer, a dry etching for the narrow recess, and wet etching. A structure for the top of the T-gate consisting of a wide head part and a narrow lower layer part has been employed, taking advantage of the large cross-sectional area of the gate and its mechanically stable structure. From s-parameter data of up to 50 GHz, an extrapolated cut-off frequency of as high as 104 GHz was obtained. When comparing sample C (combination of wet and dry etching for the $SiN_x$) with sample A (dry etching for the $SiN_x$), we observed an 62.5% increase of the cut-off frequency. This is believed to be due to considerable decreases of the gate-source and gate-drain capacitances. This improvement in RF performance can be understood in terms of the decrease in parasitic capacitances, which is due to the use of the dielectric and the gate recess etching method.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.193.1-193.1
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• 2015

실리콘 (Si) 기판 위에 고품질의 갈륨질화물 (GaN) 박막을 성장시키기 위한 노력이 계속되고 있다. 실리콘 기판은 사파이어 기판 보다 경제적인 측면에서 유리하고, 실리콘 직접화 공정에 GaN 소자를 쉽게 접목 가능하다는 장점이 있다. GaN 박막은 2차원 전자 가스형성을 통한 고속소자, 직접 천이형 밴드갭을 이용한 발광소자 및 고전압 소자로써 활용 가능한 물질이다. 종래에는 Si(100) 및 Si(111) 기판 위에 GaN 박막 성장에 대한 연구가 주로 진행되었다. 하지만 대칭성과 격자 불일치도 등 결정학적 특성을 고려할 때 Si(100) 기판 위에 고품질의 GaN 박막을 성장시키는 것은 쉽지 않다. Si(111) 기판은 실리콘 소자 직접화 공정에 적합하지 못한 단점을 가지고 있다. 반면, 최근 Si(110) 기판 위에서 비등방적 변형 제어를 통한 고품질 GaN 박막 성장이 보고 되어 실리콘 집적 소자와 결합한 고전압 소자 및 고속소자 구현에 관한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 투과전자현미경 연구를 바탕으로 Si(110) 기판 위에 성장된 GaN의 미세구조에 관한 연구를 소개한다. 열팽창계수의 차이에 의한 GaN 박막 내 결함 생성을 줄이기 위하여 AlN 완충층이 사용되었다. GaN 박막을 암모니아 ($NH_3$) 유량이 다른 조건에서 성장시킴으로써 GaN 박막 미세구조의 암모니아 유량 의존성에 관한 연구를 진행하였다. GaN 박막에서 투과전자현미경 연구와 X-ray 회절 연구를 통하여 결함 거동 및 결정성을 확인하였다. $NH_3$ 유랑이 증가함에 따라 GaN의 성장 거동이 3차원에서 2차원으로 변화됨을 관찰하였다. 또한, 전위밀도의 증가도 확인되었다. $NH_3$ 유량이 낮은 경우 GaN 전위는 AlN와 GaN 경계에 주로 위치하고 GaN 표면 근처에는 전위밀도가 감소하였으나, $NH_3$ 유량이 높을 경우 GaN 박막 표면까지 전위가 관통됨을 확인하였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.9 no.10
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• pp.1006-1011
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• 1999

B-doped hydrogenated amorphous silicon carbide (a-SiC:H) thin films were prepared by plasma-enhanced chemical-vapor deposition in a gas mixture of $SiH_4$, $CH_4$ and $B_2H_6$. Microstructures and chemical properties of a-SiC:H films grown with varing the volume ratio of $CH_4$ to $SiH_4$ were characterized with various analysis methods including scanning electron microscopy(SEM), X-ray diffractometry(XRD), Raman spectroscopy, Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy. X-ray photoelectron spectroscopy(XPS), UV absorption spectroscopy and photoconductivity measurements. While Si:H films grown without $CH_4$ showed amorphous state, the addition of $CH_4$ during deposition enhanced the development of a microcrystalline phase. By introducing C atoms into the film, Si-Si and Si--$\textrm{H}_{n}$ bonds of a -Si:H films were gradually replaced by Si-C, C-C, and Si--$\textrm{C}_{n}\textrm{H}_{m}$ bonds. Consequently, the electrical resistivity and optical bandgap of a-SiC:H films were increased with the C concentration in the film.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2012.05a
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• pp.84-84
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• 2012

소자가 고집적화 됨에 따라, 비저항이 낮고 electro migration (EM), Stress Migration (SM) 특성이 우수한 구리(Cu)를 배선재료로서 사용하고 있다. 그러나, 구리는 Si과 $SiO_2$의 내부로 확산이 빠르게 일어나, Si 소자 내부에 deep donor level을 형성하고, 누설 전류를 증가시키는 등 소자의 성능을 저하시킬 수 있는 문제점을 가지고 있다. 그러나, electroplating 을 이용하여 증착한 Cu 박막은 일반적으로 확산 방지막으로 쓰이는 TiN, TaN, 등의 물질과의 접착 (adhesion) 특성이 나쁘다. 따라서, Cu CMP 에서 증착된 Cu 박막의 벗겨지거나(peeling), EM or SM 저항성 저하 등의 배선에서의 reliability 문제를 야기하게된다. 따라서 Cu 와 접착 특성이 좋은 새로운 확산방지막 또는 adhesion layer의 필요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 이러한 Cu 배선에서의 접착성 문제를 해결하고자 Metal organic chemical vapor deposition (MOCVD)을 이용하여 제조한 코발트(Co) 박막을 $Cu/TaN_x$ 사이의 접착력 개선을 위한 adhesion layer로 적용하려는 시도를 하였다. Co는 비저항이 낮고, Cu 와 adhesion이 좋으며, Cu direct electroplating 이 가능하다는 장점을 가지고 있다. 하지만, 수소 분위기에서 $C_{12}H_{10}O_6(Co)_2$ (dicobalt hexacarbonyl tert-butylacetylene, CCTBA) 전구체에 의한 MOCVD Co 박막의 경우 탄소, 산소와 같은 불순물이 다량 함유되어 있어, 비저항, surface roughness 가 높아지게 된다. 따라서 구리 전착 초기에 구리의 핵 생성(nucleation)을 저해하고 핵 생성 후에도 응집(agglomeration)이 발생하여 연속적이고 얇은 구리막 형성을 방해한다. 이를 해결하기 위해, MOCVD Co 박막 증착 시 수소 반응 가스에 암모니아를 추가로 주입하여, 수소/암모니아의 분압을 1:1, 1:6, 1:10으로 변화시켜 $Co/TaN_x$ 박막의 특성을 비교 분석하였다. 각각의 수소/암모니아 분압에 따른 $Co/TaN_x$ 박막을 TEM (Transmission electron microscopy), XRD (X-ray diffraction), AES (Auger electron spectroscopy)를 통해 물성 및 조성을 분석하였고, AFM (Atomic force microscopy)를 이용하여, surface roughness를 측정하였다. 실험 결과, $Co/TaN_x$ 박막은 수소/암모니아 분압 1:6에서 90 ${\mu}{\Omega}-cm$의 낮은 비저항과 0.97 nm 의 낮은 surface roughness 를 가졌다. 뿐만 아니라, MOCVD 에 의해 증착된 Co 박막이4-6 % concentration 의 탄소 및 산소 함량을 가지는 것으로 나타났고, 24nm 크기의 trench 기판 위에 약 6nm의 $Co/TaN_x$ 박막이 매우 균일하게 형성된 것을 확인 할 수 있었다. 이러한 결과들은, 향후 $Co/TaN_x$ 박막이 Cu direct electroplating 공정이 가능한 diffusion barrier로서 성공적으로 사용될 수 있음을 보여준다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.5 no.7
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• pp.816-819
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• 1995

(Ba$_{1-x}$ , Sr$_{x}$)TiO/$_3$thin films on Pt/Ti/SiO$_2$/Si substrates were prepared by LP MOCVD(Low Pressure Metal-Organic Chemical Vapor Deposition). The crystalinity of BST deposit had a (100) preferred orientation with increasing deposition temperature due to surface diffusion. BST films deposited at 90$0^{\circ}C$ showed a dielectric constant of 365 and a dissipation factor of 0.052 at a frequency of 100kHz. The chance of capacitance of the films with applied voltage was small, showing paraelectric properties. BST film deposited at 90$0^{\circ}C$ had a charge storage density of 60 fc/${\mu}{\textrm}{m}$$^2$at a field of 0.2MV/cm and the leakage current density of 20 nA/$\textrm{cm}^2$ at a field of 0.15 MV/cm.cm.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.16 no.3
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• pp.101-105
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• 2006

We fabricated the nano $TiN_x$ by making of reaction between titanium powder and $Si_3N_4$ during planetary milling. The $TiN_x$ powder was sintered by spark plasma sintering machine after mixing with 50 wt% of titanium powder, and the sintered body was heat-treated at $850^{\circ}C$ in order to investigate its hardness property at the elevated temperature. We analyzed crystal structure by XRD. We observed the peaks of $TiN_{0.26}$ and TiN after 10 hours milling, and we observed TiN peak mainly after 20 hours milling. The reacted particle size distribution was investigated by FE-SEM. Increase of milling time, the size of reacted particles was decreased and the $10{\sim}20nm$ size of $TiN_x$ on the surface of titanium and $TiN_x$ was observed after 20 hours milling. The micro-Vickers hardness of mixed sintered body was about $1050kgf/mm^2$.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics A
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• v.29A no.7
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• pp.73-81
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• 1992

We have investigated the thermal reaction property and the oxygen behavior of TiN/Ti/Si structure after different hear treatments using x-ray photoelectron spectroscopy and cross-sectional transmission electron microscopy measurements. During the heat treatment in N$_2$ amibient, the considerable amount of oxygen atoms incorporates into TiN/Ti/Si Structures. It is found that oxygen atoms pile up at the top surface of TiN and TiN/Ti interface, forming a compound of TiO$_2$ above $600^{\circ}C$. Inside the TiN film, the oxygen content increases as the annealing temperature increases, mostly TiO and Ti$_2$O$_3$ rather than thermodynamically stable TiO$_2$. Above the annealing temperature of 55$0^{\circ}C$, the TiSi$_2$ formation has initiated. One thing to note is that a severe blistering is observed in the sample annealed at $600^{\circ}C$, due to (1) the difference of thermal expansion coefficient between TiN and Si` (2) the compressive stress induced by the volume reduction caused by the Ti-Silicide grain while elevating temperatures.