• 한국자기학회지
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• 제9권6호
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• pp.306-311
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• 1999

Water-based sol-gel 법으로 La2/3Sr1/3MnO3(LSMO)/YSZ/SiO2/Si(100) 다결정체 박막을 제조하여 YSZ 중간층 도입에 따른 상온, 120 Oe의 저 자장영역에서 측정한 tunnel-type 자기저항 변화에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 페롭스카이트 단일상을 갖는 미세한 LSMO 박막을 얻을 수 있었으며, YSZ 중간층을 도입하지 않은 박막의 자기저항 변화비는 최대 약 0.20%이었으나, YSZ 중간층을 도입한 경우 자기저항비가 0.42%로 증가하였다. 이러한 tunnel-type 자기저항의 증가 현상은 YSZ 중간층이 SiO2/Si(100) 기판과 La2/3Sr1/3MnO. 자성박막 사이에서 확산 장벽층으로서의 역할을 수행하여 LSMO 박막의 미세구조 특성 향상 및 확산반응에 의하여 생성된 dead layer를 감소시켜 나타난 결과이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.106-106
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• 2000

반도체 소자가 미세화 됨에 따라 게이트 유전막으로 사용되는 SiO2의 박막화가 요구되나, boron penetration에 의한 Vt shift, 게이트 누설전류, 다결정 실리콘 게이트의 depletion effect 그리고 quantum mechanical effect 때문에 ~20 급에서 한계를 나타내고 있다. 이에 0.1$\mu\textrm{m}$이상의 design rule을 갖는 logic이나 memory 소자에서 요구되어지는 ~10 급 게이트 산화막은 SiO2(K=3.9)를 대신하여 고유전율을 갖는 재료의 채택이 필수 불가결하게 되었다. 고유전 박막 재료를 사용하면, 두께를 두껍게 해도 동일한 inversion 특성이 유지되고 carrier tunneling 이 덜하여 등가 산화막의 두께를 줄일 수 있다. 이러한 고유전박막 재료중 가장 활발히 연구되고 있는 재료는 Ta2O5, Al2O3, STO 그리고 BST 등이 있으나 Ta2O5, STO, BST 등은 실리콘 기판과 직접 반응을 한다는 문제를 가지고 있으며, Al2O3는 유전율이 낮의 재료가 최근 주목받고 있다. 본 실험에서는 ZrO2, HfO2 또는 그 silicates 등의 재료가 최근 주목 받고 있다. 본 실험에서는 ZrO2 박막의 증착조건에 따른 물리적, 전기적 특성 변화에 대하여 연구하였다. RCA 방식으로 세정한 P-type (100) 실리콘 기판위에 reactive DC sputtering 방법으로 압력 5mtorr, power 100~400W, 기판온도는 100-50$0^{\circ}C$로 변화시켜 ZrO2 박막을 증착한 후 산소와 아르곤 분위기에서 400-80$0^{\circ}C$, 10-120min으로 열처리하였다. 증착직후의 시편들과 열처리한 ZrO2 박막의 미세구조와 전기적 특성 변화를 관찰하였다. 우선 굴절율(RI)를 이용해 ZrO2 박막의 밀도를 예측하여 power와 기판온도에 따라 이론값 2.0-2.2 에 근접한 구조를 얻은 후 XRD, XPS, AFM, 그리고 TEM을 사용하여 ZrO2 박막의 chemical bonding, surface roughness 그리고 interfacial layer의 특성을 관찰하였다. 그리고 C-V, I-V measurement를 이용해 capacitance, 유전율, 누설전류 등의 전기적 특성을 관찰해 최적 조건을 설정하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제31권11호
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• pp.3283-3290
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• 2010

The gas-phase dehydration of glycerol to acrolein was carried out over 10 wt % HSiW catalysts supported on different supports, viz. $\gamma-Al_2O_3$, $SiO_2-Al_2O_3$, $TiO_2$, $ZrO_2$, $SiO_2$, AC, $CeO_2$ and MgO. The same reaction was also conducted over each support without HSiW for comparison. Several characterization techniques, $N_2$-physisorption, thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), the temperature-programmed desorption of ammonia ($NH_3$-TPD), temperature-programmed oxidation (TPO) with mass spectroscopy and CHNS analysis were employed to characterize the catalysts. The glycerol conversion generally increased with increasing amount of acid sites. Ceria showed the highest 1-hydroxyacetone selectivity at $315^{\circ}C$ among the various metal oxides. The supported HSiW catalyst showed superior catalytic activity to that of the corresponding support. Among the supported HSiW catalysts, HSiW/$ZrO_2$ and HSiW/$SiO_2-Al_2O_3$ showed the highest acrolein selectivity. In the case of HSiW/$ZrO_2$, the initial catalytic activity was recovered after the removal of the accumulated carbon species at $550^{\circ}C$ in the presence of oxygen.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권9호
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• pp.2054-2063
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• 2020

The high-temperature oxidation behavior of ZrSi₂ used as a coating material for nuclear fuel cladding was investigated for developing accident-tolerant fuel cladding of light water reactors. Bulk ZrSi₂ samples were prepared by spark plasma sintering. In situ X-ray diffraction was conducted in air at 900, 1000, and 1100 ℃ for 20 h. The microstructures of the samples before and after oxidation were examined by scanning electron microscopy and transmission electron microscopy. The results showed that the oxide layer of zirconium silicide exhibited a layer-by-layer structure of crystalline ZrO₂ and amorphous SiO₂, and the high-temperature oxidation resistance was superior to that of Zircaloy-4 owing to the SiO₂ layer formed. ZrSi₂ was coated on the Zircaloy-4 tube surface using laser 3D printing, and the coated tube was oxidized for 2000 s at 1200 ℃ under a vapor/argon mixture atmosphere. The outer surface of the coated tube was hardly oxidized (10-30 ㎛), while the inner surface of the uncoated tube was significantly oxidized to approximately 300 ㎛.

• 청정기술
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• 제23권1호
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• pp.104-112
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• 2017

해조류로부터 수열 액화 반응을 통해 생성된 원료를 이용하여 수소가스를 생산하기 위해 개질 반응용 상용화 촉매와 $K_2Ti_xO_y$가 첨가된 니켈(Ni) 제조 촉매를 사용하여 반응온도에 따른 수증기 개질 반응을 수행하였다. 반응원료는 해조류 바이오매스를 503 K의 반응온도에서 2시간 동안 수열 액화를 통해 생성된 액화 원료를 사용하였으며, 상용화 촉매(FCR-4-02)와 제조 촉매($Ni/K_2Ti_xO_y-Al_2O_3$, $Ni/K_2Ti_xO_y-SiO_2$, $Ni/K_2Ti_xO_y-ZrO_2/CeO_2$, Ni/$K_2Ti_xO_y$-MgO) 및 반응온도에 따른 수증기 개질 반응의 활성을 비교 연구하였다. 실험결과 제조 촉매 4종 모두 상용화 촉매와 비교하여 반응활성이 높게 나타나는 것이 확인되었으며, 제조 촉매의 지지체에 따라 생성되는 가스의 조성이 달라지는 것이 확인되었다. 특히, 산성이나 염기성을 띄는 $Al_2O_3$와 MgO의 지지체와 중성을 띄는 $SiO_2$의 지지체에서는 CO가 선택적으로 높게 생성이 되었으며 환원성을 띄는 $CeO_2$를 포함하는 지지체에서는 수성가스 전환 반응이 일어나 $CO_2$가 높게 생성됨을 보였다.

• 한국재료학회지
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• 제18권7호
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• pp.352-356
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• 2008

Effect The effect of sintering additives ($SiO_2$, $Al_2O_3$, Clay) on the mechanical characteristics of sintered zircon was investigated. 1 vol% of additives in zircon powder was was sintered at $120{\sim}1500^{\circ}C$, the mechanical characteristics were measured, and microstructure analysis were was conducted. $Al_2O_3$ and clay additions increase the formation of monoclinic and tetragonal-$ZrO_2$ formation. An addition of SiO2 addition suppressed the formation of tetragonal-$ZrO_2$ formation., The A specimen sintered at $1400^{\circ}C$ showed the a density of $4.05\;g/cm^3$ and the a microhardness of 1120 HV, respectively.

• 한국결정성장학회지
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• 제6권2호
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• pp.275-285
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• 1996

The effect of heat-treatment on catalytic crystallization in $LI_2O-Al_2O_3-SiO_2$ glass system over its glass transition temperature was investigated. Glass composition $4Li_2O{cdot}22AL_2O_3{cdot}66SiO_2{cdot}2TiO_2{cdot}2.5ZrO_2{cdot}1.5P_2O_5{cdot}1.0Na_2O{cdot}1.0As_2O_3$ (wt%) was selected and heat-treated at different heating conditions to obtain transparent glass-ceramic. Nucleation and crystallization behaviour of this composition were estimated by differential thermal analysis (DTA) and X-ray diffractometer (XRD) and its thermal expansion coefficients were measured by Dilatometer. As a result, glass transition temperature was $730^{\circ}C$ and two maximum nucleation temperatures were estimated at $730^{\circ}C$ and 82$0^{\circ}C$ using JMA(Johson-Mehl-Avrami) equation by DTA. $ZrTiO_4$ $\beta$-Quartz solid solution and $\beta$-Spodumene crystals were identified by XRD. The optimum crystallization temperature was 92$0^{\circ}C$ and three step heating schedule was expected to be useful to obtain transparent glass-ceramic.

• 대한기계학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.404-410
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• 1989

본 연구에서는 공업용 세라믹(요업재료등)으로 개발된 것 중에서 가장 마찰특성이 우수할 것으로 간주되고 있는 SiC, Si$_{3}$N$_{4}$와 ZrO$_{2}$ 의 건조 및 윤활마찰특성과 금속과의 마찰특성을 실험적으로 밝히려 한다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2002년도 춘계 학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.128-128
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• 2002

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.239-239
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• 2011

최근에 감지막의 pH 감지특성을 평가하기 위해 electrolyte insulator semiconductor (EIS) 구조가 유용하게 이용되고 있다. EIS는 CMOS공정과 호환이 가능하고 구조가 간단하며 pH 변화에 반응속도가 빠르다는 장점을 가지고 있다. EIS 구조를 갖는 pH 센서의 동작 메커니즘은 pH 용액의 수소이온이 감지막의 표면에서 표면전위를 변화시키는 것에 기인한다. pH 감지막으로는 높은 유전율과 안정성이 뛰어난 high-k 물질이 많이 연구되고 있다. 그 중 high-k 물질인 ZrO2은 낮은 열전도도, 산성에서 알칼리성 영역까지의 넓은 화학안정성을 가지며 낮은 열 팽창성, 높은 유전상수 등 우수한 특성을 가지고 있다. 본 실험은 SiO2/ZrO2를 적층한 EIS 소자를 제작하여 열처리에 따른 전기적 특성과 pH 감지 특성을 평가해 보았다. EIS 적층막으로 사용된 SiO2는 실리콘과 high-k 감지막 사이의 계면상태를 양호하게 유지시키기 위한 완충막으로 성장되었다. 후속열처리는 rapid thermal annealing (RTA) 시스템을 이용하여 750$^{\circ}C$, 850$^{\circ}C$, 950$^{\circ}C$로 H2/N2 분위기에서 30초 동안 실시하였다. RTA 열처리 온도가 증가할수록 높은 pH 감지특성이 보였으며 hysteresis 현상과 drift 효과와 같은 non ideal 효과에 강한 immunity가 있는 것을 확인하였다. 결론적으로 SiO2/ZrO2 적층구조를 갖는 EIS는 RTA 950$^{\circ}C$ 열처리를 실시하였을 때 우수한 EIS pH 센서를 제작할 수 있을 것으로 기대된다.