• 한국세라믹학회지
• /
• 제32권5호
• /
• pp.617-625
• /
• 1995

In order to reduce reflectance of soda-lime glass having average reflectance of 7.35% and refractive index of 1.53, single (SiO2), double (SiO2/20SiO2-80ZrO2), and triple (SiO2/ZrO2/75SiO2-25ZrO2) layers were designed and fabricated on the glass substrate by Sol-Gel method. Stble sols of SiO2-ZrO2 binary system for antireflective (AR) coatings were synthesized with tetraethyl orthosilicate (TEOS) and zirconium n-butoxide as precursors and ethylacetoacetate (EAcAc) as a chelating agent in an atmosphere environment. Films were deposited on soda-lime glass at the withdrawal rates of 3~11 cm/min using the prepared polymeric sols by dip-coating and they were heat-treated at 45$0^{\circ}C$ for 10 min to obtain homogeneous, amorphous and crack-free films. In case of SiO2-ZrO2 binary system, refractive index of film increased with an increase of ZrO2 mol%. Designed optical constant of films could be obtained through varying the withdrawal rate. In the visible region (380~780nm), reflectance was measured with UV/VIS/NIR Spectrophotometer. Average reflectances of the prepared single-layer [SiO2 (n=1.46, t=103nm)], double-layer [SiO2 (n=1.46, t=1-4nm)/20SiO2-80ZrO2 (n=1.81, t=82nm)], and triple-layer [SiO2 (n=1.46, t=104nm)/ZrO2 (n=1.90, t=80nm)/75SiO2-25ZrO2 (n=1.61, t=94 nm)] were 4.74%, 0.75% and 0.38%, respectively.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 1996년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.320-325
• /
• 1996

The influences of ZrB$_2$additives to the SiC and pulse width on electrical discharge machining of SiC-ZrB$_2$electroconductive ceramic composites were investigated. IIigher-flexural strength materials show a trend toward smaller crater volumes, leaving a soother surface; the average surface roughness of the SiC-ZrB$_2$15 Vol.% Composite with the flexural strength of 375㎫ was 3.2${\mu}{\textrm}{m}$,whereas the SiC-ZrB$_2$30 Vol.% composite of 457㎫ was 1.35${\mu}{\textrm}{m}$. In the SEM micrographs of the fracture surface of SiC-ZrB$_2$composites, the SiC-ZrB$_2$two phaes are distinct; the white phase is the ZrB$_2$. In the micrograph of the EDM surface, however, these phases are no longer distinct because of thicker recast layer of resolidified-melt-formation droplets present.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.138-138
• /
• 2017

차세대 CMOS 소자의 지속적인 고직접화를 위해서는 높은 gate capacitance와 낮은 gate leakage current를 확보를 위한, 적절한 metal gate electrode와 high-k dielectric 물질의 개발이 필수적으로 요구된다. 특히, gate dielectric으로 적용하기 위한 다양한 high-k dielectric 물질 후보군 중에서, 높은 dielectric constant와, 낮은 leakage current, 그리고 Si과의 우수한 열적 안정성을 가지는 Zr silicates 또는 Hf silicates(ZrSiO4와 HfSiO4) 물질이 높은 관심을 받고 있으며, 이를 원자층 증착법을 통해 구현하기 위한 노력들이 있어왔다. 그러나, 현재까지 보고된 원자층 증착법을 이용한 Zr silicates 및 Hf silicates 공정의 경우, 개별적인 Zr(또는 Hf)과 Si precursor를 이용하여 ZrO2(또는 HfO2)과 SiO2를 반복적으로 증착하는 방식으로 Zr silicates 또는 Hf silicates를 형성하고 있어, 전체 공정이 매우 복잡해지는 문제점 뿐 아니라, gate dielectric 내에서 Zr과 Si의 국부적인 조성 불균일성을 야기하여, 제작된 소자의 신뢰성을 떨어뜨리는 문제점을 나타내왔다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 문제점을 개선하기 위하여, 하나의 precursor에 Zr (또는 Hf)과 Si 원소를 동시에 가지고 있는 DNS-Zr과 DNS-Hf bimetallic precursor를 이용하여 새로운 ZrSiO4와 HfSiO4 ALD 공정을 개발하고, 그 특성을 살펴보고자 하였다. H2O와 O3을 reactant로 사용한 원자층 증착법 공정을 통하여, Zr:Si 또는 Hf:Si의 화학양론적 비율이 항상 일정한 ZrSiO4와 HfSiO4 박막을 형성할 수 있었으며, 이들의 전기적 특성 평가를 진행하였으며, dielectric constant 및 leakage current 측면에서 우수한 특성을 나타냄을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 바탕으로, bimetallic 전구체를 이용한 ALD 공정은 차세대 고성능 논리회로의 게이트 유전물질에 응용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국재료학회지
• /
• 제4권5호
• /
• pp.493-501
• /
• 1994

DSC와 XRD를 사용하여 Zr/Si 다층박막의 고상반응에 의한 비정질상과 결정상 생성 및 상전이를 확인하고 이를 유효구동력 개념과 유효생성열 개념 및 phase determining factor(PDF)모델을 이용하여 예측한 결과와 비교하였다. Zr/Si 다층박막은 비정질호 반응이 잘 일어났으며 이는 유효구동력 개념으로 예측한 바와 일치하였다. Zr/Si 계에서 생성되는 최초의 결정상은 ZrSi 였으며 유효생성열과 PDF모델로부터 예측된 최초의 결정상은 PDF 모델의 예측 결과와 일치하였다. Zr/Si 다층박막의 원자조성비가 1대 1일경우와 1대 2일 경우의상전이는 ZrSi$\longrightarrow$$ZrSi_{2}$로 되었으며 이러한 상전이 과정은 유효생성열 다이아그램으로 해석되었다. ZrSi의 생성기구는 핵생성이 율속임을 규명하였고 ZrSi와 $ZrSi_{2}$의 생성에 필요한 활성화에너지는 1.64$\pm$0.19eV와 2.28$\pm$0.36eV이었다.

• 공업화학
• /
• 제5권6호
• /
• pp.1044-1055
• /
• 1994

Ar 또는 $Ar/H_2$ 가스유통(100~500ml/min)하에서 $ZrSiO_4/C$계 및 $ZrSiO_4/Al/C$계로부터 ZrC/SiC 복합분체의 합성을 $1600^{\circ}C$ 온도범위 내에서 시도하고, 이의 생성기구, 생성속도 및 분체특성을 검토하였다. $ZrSiO_4/C$계에서는 $1400^{\circ}C$ 이상에서 $ZrO_2(s)$와 SiO(g)가 각각 탄소와 경쟁반응하여 ZrC 및 SiC를 생성하였다. ZrC생성을 위한 겉보기활성화에너지는 약 18.5kcal/mol($1400-1600^{\circ}C$)이었다. 한편 $ZrSiO_4/Al/C$계에서는 $1200^{\circ}C$ 이상에서 ZrO(g)가 Al(l, g) 및 탄소와 반응하여 ZrC를 생성하였으며, $1300^{\circ}C$ 이상에서는 SiO(g)가 Al(l, g) 및 탄소와 환원-탄화반응하여 SiC를 생성하였다. $1600^{\circ}C$, 5시간 반응으로 얻은 생성물은 평균입경 $21.8{\mu}m$을 갖는 분말로서 ZrC의 격자정수는 $4.679{\AA}$, 결정자크기는 $640{\AA}$이었으며 SiC의 격자정수는 $4.135{\AA}$, 결정자크기는 $540{\AA}$ 정도이었다.

• 한국진공학회지
• /
• 제9권4호
• /
• pp.315-320
• /
• 2000

본 연구에서는 강유전체 박막을 게이트 산화물로 사용한 $Pt/Sr_{0.8}Bi_{2.4}Ta_2O_{9}(SBT)/ZrO_2Si$(MFIS)와 Pt/SBT/Si(MFS)구조의 결정 구조 및 전기적 성질을 고찰하였다. XRD 및 SEM측정 결과 SBT/ZrO$_2$/Si 구조의 경우 SBT/Si구조에 비해 SBT 박막이 더 큰 결정립이 형성되었다. AES분석 결과 $ZrO_2$ 박막을 완충층으로 사용함으로써 SBT 박막과 Si 기판의 상호반응을 적절히 억제할 수 있음을 확인하였다. Pt/SBT/$ZrO_2/Pt/SiO_2$/Si와 Pt/SBT/Pt/$SiO_2$/Si 구조에서 Polarization-Voltage(P-V) 특성을 비교해 본 결과 $ZrO_2$ 박막의 도입에 따라 잔류분극값은 감소하였고 항전계값은 증가하였다. MFIS 구조에서 메모리 윈도우값은 항전계값과 직접적 관련이 있으므로 이러한 항전계값의 증가는 MFIS 구조에서의 메모리 윈도값이 증가할 수 있음을 나타낸다. Pt/SBT(210 nm)/$ZrO_2$/ (28 m)/Si 구조에서 Capacitance-Voltage(C-V) 측정 결과로부터 인가전압 4~6 V에서 메모리 윈도우 가 1~1.5V정도로 나타났다. Pt/SBT/ZrO$_2$/Si구조에서 전극을 갓 증착한 경우와 산소분위기 $800^{\circ}C$에서 후열처리한 경우의 전류 밀도는 각각 약 $8\times10^{-8} A/\textrm{cm}^2$와 $4\times10^{-8}A/\textrm{cm}^2$ 정도의 값을 나타내었다.

• 한국자기학회지
• /
• 제17권4호
• /
• pp.147-151
• /
• 2007

호이슬러 구조를 가진 반쪽금속 $Co_2$ZrSi와 반도체인 ZnTe이 (001)면을 따라 계면을 이루었을 때 전자구조, 자성 및 반쪽금속성을 총 퍼텐셜 선형보강평면파동(FLAPW) 방법을 이용하여 이론적으로 연구하였다. 모두 4가지 가능한 계면, 즉 ZrSi/Zn, ZrSi/Te, Co/Zn와 Co/Te을 고려하였다. 계산된 상태밀도로부터 4가지 계면에서 모두 반쪽금속성이 깨어졌음을 알 수 있었으나 Co/Te의 경우 페르미에너지에서 소수 스핀 상태밀도의 값은 영에 가까웠다. 계면에서 반쪽금속성이 파괴되는 것은 계면에서 원자들의 좌표수와 대칭성이 덩치상태와 달라지고 계면전자들 사이의 띠 혼성에 의해 덩치 $Co_2$ZrSi의 소수 스핀 띠간격에 계면상태들이 나타났기 때문이다. Co/Te의 계면에서 Co원자의 자기모멘트의 값은 "bridge"와 "antibridge" 위치에서 각각 0.68과 $0.78{\mu}_B$로서 이는 덩치 Co경우의 값($1.15{\mu}_B$)에 비하여 크게 감소한 것이다. Co/Zn에서 "bridge"와 "antibridge" 위치에 있는 Co원자의 자기모멘트는 각각 1.16과 $0.93{\mu}_B$의 값을 가졌다. 반면 ZrSi/Zn와 ZrSi/Te의 경우 계면 바로 밑층의 Co원자들은 $1.13{\sim}1.30\;{\mu}_B$ 사이의 자기모멘트를 가졌는데 이는 덩치 $Co_2$ZrSi에서의 값과 비슷하거나 약간 증가한 값이다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 C
• /
• pp.1512-1515
• /
• 1996

Dense $SiC-ZrB_2$ electro-conductive ceramic composites were obtained by hot pressing for high temperature structural application. The influences of the $ZrB_2$ additions an the mechanical and electrical properties of $SiC-ZrB_2$ composites were investigated. Samples were prepared by adding 15, 30, 45 vol.% $ZrB_2$ particles as a second phase to a SiC matrix. Sintering of monolithic SiC and $SiC-ZrB_2$ composites were achieved by hot pressing under a $10^{-4}$ torr vacuum atmosphere from 1000 to $2000^{\circ}C$ with a pressure of 30 MPa and held for 60 minutes at $2000^{\circ}C$. SiC and $SiC-ZrB_2$ samples obtained by hot pressing were fully dense with the relative densities over 99%. Flexural strength and fracture toughness of the samples were improved with the $ZrB_2$ contents. In the case of SiC sample containing 30vol.% $ZrB_2$, the flexural strength and fracture toughness showed 45% and 60% increase, respectively compared to those of monolithic SiC sample. The electrical resistivities of $SiC-ZrB_2$ composites were measured utilizing the four-point probe method and they decreased significantly with Increasing $ZrB_2$ contents. The resistivity of SiC-30vol.% $ZrB_2$ showed $6.50{\times}10^{-4}{\Omega}{\cdot}cm$.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
• /
• 제5권2호
• /
• pp.342-351
• /
• 2010

The SiC-$ZrB_2$ composites were fabricated by combining 30, 35, 40, 45 and 50 vol. % of zirconium diboride ($ZrB_2$) powders with silicon carbide (SiC) matrix. The SiC-$ZrB_2$ composites and the sintered compacts were produced through spark plasma sintering (SPS) under argon atmosphere, and its physical, electrical, and mechanical properties were examined. Also, the thermal image analysis of the SiC-$ZrB_2$ composites was examined. Reactions between $\beta$-SiC and $ZrB_2$ were not observed via x-ray diffraction (XRD) analysis. The apparent porosity of the SiC+30vol.%$ZrB_2$, SiC+35vol.%$ZrB_2$, SiC+40vol.%$ZrB_2$, SiC+45vol.%$ZrB_2$ and SiC+50vol.%$ZrB_2$ composites were 7.2546, 0.8920, 0.6038, 1.0981, and 10.0108%, respectively. The XRD phase analysis of the sintered compacts demonstrated a high phase of SiC and $ZrB_2$. Among the $SiC+ZrB_2$ composites, the SiC+50vol.%$ZrB_2$ composite had the lowest flexural strength, 290.54MPa, the other composites had more than 980MPa flexural strength except the SiC+30vol.%$ZrB_2$ composite; the SiC+40vol.%$ZrB_2$ composite had the highest flexural strength, 1011.34MPa, at room temperature. The electrical properties of the SiC-$ZrB_2$ composites had positive temperature coefficient resistance (PTCR). The V-I characteristics of the SiC-$ZrB_2$ composites had a linear shape in the temperature range from room to $500^{\circ}C$. The electrical resistivities of the SiC+30vol.%$ZrB_2$, SiC+35vol.%$ZrB_2$, SiC+40vol.%$ZrB_2$ SiC+45vol.%$ZrB_2$ and SiC+50vol.%$ZrB_2$ composites were $4.573\times10^{-3}$, $1.554\times10^{-3}$, $9.365\times10^{-4}$, $6.999\times10^{-4}$, and $6.069\times10^{-4}\Omega{\cdot}cm$, respectively, at room temperature, and their resistance temperature coefficients were $1.896\times10^{-3}$, $3.064\times10^{-3}$, $3.169\times10^{-3}$, $3.097\times10^{-3}$, and $3.418\times10^{-3}/^{\circ}C$ in the temperature range from room to $500^{\circ}C$, respectively. Therefore, it is considered that among the sintered compacts the SiC+35vol.%$ZrB_2$, SiC+40vol.%$ZrB_2$ and SiC+45vol.%$ZrB_2$ composites containing the most outstanding mechanical properties as well as PTCR and V-I characteristics can be used as an energy friendly ceramic heater or ohmic-contact electrode material through SPS.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제50권6호
• /
• pp.410-415
• /
• 2013

$ZrB_2$-SiC ceramics are fabricated via hot pressing with different ratios of submicron or nano-sized SiC in a $ZrB_2$-20 vol%SiC system, in order to examine the effect of the SiC size ratio on the microstructures and physical properties, such as thermal conductivity, hardness, and flexural strength, of $ZrB_2$-SiC ceramics. Five different $ZrB_2$-SiC ceramics ($ZrB_2$-20 vol%[(1-x)SiC + xnanoSiC] where x = 0.0, 0.2, 0.5, 0.8, 1.0) are prepared in this study. The mean SiC particle sizes in the sintered bodies are highly dependent on the ratio of nano-sized SiC. The thermal conductivities of the $ZrB_2$-SiC ceramics increase with the ratio of nano-sized SiC, which is consistent with the percolation behavior. In addition, the $ZrB_2$-SiC ceramics with smaller mean SiC particle sizes exhibit enhanced mechanical properties, such as hardness and flexural strength, which can be explained using the Hall-Petch relation.