• Korean Chemical Engineering Research
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• v.53 no.4
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• pp.425-430
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• 2015

ZSM-5 crystals grew by hydrothermal synthesis method on the surface of foam type porous silicon carbide ceramics which fabricated by polymer replica method. Oxide layer was developed on the surface of the porous silicon carbide ceramics to induce growth of ZSM-5 from the surface. In this study, hydrothermal synthesis was carried out for 7 h at $150^{\circ}C$ using TEOS, $Al(NO_3){\cdot}9H_2O$ and TPAOH as raw materials in the presence of the porous silicon carbide ceramics. X-ray Powder Diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscope (SEM) analyses were confirmed $1{\sim}3{\mu}m$ sized ZSM-5 crystals have grown on the surface of porous silicon carbide ceramics. BET data shows that small pores about $10{\AA}$ size drastically enhanced and surface area increased from $0.83m^2/g$ to $30.75m^2/g$ after ZSM-5 synthesis on the surface of foam type porous silicon carbide ceramics.

• Elastomers and Composites
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• v.31 no.4
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• pp.247-255
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• 1996

금속이나 고분자 재료에 비하여 세라믹스는 우수한 내열성과 고온 물성을 가지고 있음에도 불구하고, 잘 깨지는 특성과 제조시 많은 열량을 필요로 하는 단점 때문에 그 동안 고온 구조용 부품으로서 광범위하게 사용되지 못하였다. 본 연구에서는 polycarbosilane을 이용하여 C/C 복합체를 포함한 산화물 및 비산화물 세라믹 복합체의 저온 치밀화 제조 공정을 확립하였다. polympr precursor를 열처리하여 얻은 $Al_2O_3$와 SiC 장섬유를 대표적인 산화물, 비산화물 세라믹스인 알루미나와 탄화규소에 각각 보강하여 파괴에너지가 기존의 단체 세라믹스에 비하여 10배 이상 향상된 세라믹 복합체를 제조하였다. 복합체 제조시 polycarbosilane을 결합제로 첨가하였으며 polycarbosilane이 SiC로 전이되는 $1150^{\circ}C$에서 열처리하여 이론 밀도의 73% 이상을 얻었다.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.25 no.1
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• pp.5-11
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• 2012

• Korean Journal of Materials Research
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• v.5 no.6
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• pp.706-714
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• 1995

Silicon oxide thin films were deposited by remote plasma chemical vapor deposition (RPCYD). The effect of the operating variables, such as plasma power, deposition temperature and partial pressure of reactant on the material Properties of the silicon oxide film was investigated. By XPS, it was found out that the film was suboxide (O/Si<2) and small amount of nitrogen due to the plasma excitation was accumulated at the Si/SiO$_2$interface. The amount of dangling bonds at the Si/SiO$_2$interfaces were measured by ESR and the concentration of hydrogen bond was obtained by SIMS and FT-IR. The bond angle distribution(d$\theta$/$\theta$) was shown to be similiar to thermal oxide above 20$0^{\circ}C$ but the etch rate was higher than that of the thermal oxides due to the structural difference and the stress between silicon substrate and silicon oxide film.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.10 no.4
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• pp.276-281
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• 2000

Silicon carbide(SiC) films were grown on modified Si(111) surface with a SiNx in the NH$_3$surrounding. Thickness of SiC films was decreased with increasing of the nitridation time. Also, voids having crystal defects were removed at interface of SiC/Si according to growth parameters. SiC films were grown on SiNx/Si substrate of 100, 300 and 500nm thickness. SiC films were deposited along [111] direction and columnar grains of SiC crystal. The void-free film was observed in the interface of SiC/SiNx. This result suggests that fabrication of SiC devices are applied to SiNx replacing silicon oxide in SOI structure.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.302.2-302.2
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• 2016

알루미늄 산화막 스퍼터링 공정 중 타겟이 반응성이 있는 산소와 결합하여 산화되는 타겟 오염은 증착 효율의 감소[1]와 방전기 내 아크 발생을 촉진[2]하여 이를 억제하는 방법이 연구되어 왔다. 본 연구에서는 알루미늄 산화막 증착 공정 중 타겟 오염 현상이 기판에 증착된 알루미늄 산화막 특성이 미치는 영향을 분석하였다. 실험에는 알루미늄 타겟이 설치된 6 인치 웨이퍼용 직류 마그네트론 스퍼터링 장치를 활용하였다. 위 장치에서 공정 변수 제어를 통해 타겟 오염 현상의 진행 속도를 제어하였다. 공정 중 타겟 오염 현상을 타겟 표면 알루미나 형성에 따른 전압 강하로 관찰하였고 타겟 오염에 의한 플라즈마 변화를 원자방출분광법을 통해 관찰하였다. 이 때 기판에 증착 된 알루미나 박막의 화학적 결합 특성을 XPS depth로 측정하였으며, 알루미나 박막의 두께를 TEM을 통해 측정하였다. 측정 결과 타겟 오염 발생에 의해 공정 중 인가 전압 감소와 타겟 오염에 소모된 산소 신호의 감소가 타겟 오염 정도에 따라 변동되었다. 또한 공정 중 타겟 오염 정도가 클수록 기판에 증착한 막과 실리콘 웨이퍼 사이에 산소와 실로콘 웨이퍼의 화합물인 산화규소 계면의 형성 증가됨을 확인했다. 위 현상은 타겟 오염 과정 중 발생하는 방전기 내 산소 분압 변화와 막 증착 속도 변화가 산소의 실리콘 웨이퍼로의 확산에 영향을 준 것으로 해석되었다. 위 결과를 통해 스퍼터링 공정 중 타겟 오염 현상이 기판에 증착 된 알루미나 막 및 계면에 미치는 영향을 확인하였다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.42 no.1
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• pp.62-68
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• 2005

Oxidtion behavior of $Si_{3}N_{4}$ ceramics with the different porosity by the Nitrided Pressureless Sintering (NPS) were investigated in pure oxygen gas atmosphere at 1000 to $1300^{circ}C$. The thickness of formed oxide film on the surface of silicon nitride ceramics was increased with oxidation time and temperature. The oxide film thickness of 5A5Y5Si and 5A5Y10Si specimens for 100 h at 1300^{circ}C$ was about 10 $\mu$m and 20 $\mu$m, respectively. The oxidation of 5A5Y5Si and 5A5Y10Si specimens follows the parabolic behavior with an apparent activation energy of 215 kJ/mol and 104 kJ/mol, respectively. The flexural strength of 5A5Y5Si specimens after oxidation test for 500 h at 1300^{circ}C were maintained as-received value of 500 ma. On the other hand, that of 5A5Y10Si specimens were decreased about 100 MPa in as-received value.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2001.11a
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• pp.169-172
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• 2001

다층 MEMS구조의 기초기판쌍 소재로 쓰일 수 있는 Si∥SiO₂/Si₃N₄∥Si 기판쌍의 직접접합 가능성을 확인하기 위해서 2000Å-SiO₂와 500Å-Si₃N₄층을 가진 직경 10cm의 실리콘 기판을 각각 친수성 및 소수성 표면세척을 하고 청정분위기에서 경면끼리 가접을 실시하였다. 가접된 기판쌍을 통상의 박스형 전기로를 이용하여 400, 600, 800, 1000, 1200℃ 범위에서 2시간 동안 가열하여 접합을 완료하였다. 완성된 기판쌍을 적외선분석기를 이용하여 접합면적을 확인하였고, 면도칼 삽입법으로 접합계면에너지를 측정하였다. 실험온도 범위 내에서 Si∥SiO₂/Si₃N₄∥Si 기판쌍은 1000℃ 이상에서 접합계면에너지는 2,344mJ/㎡을 나타냈으며, 이는 기존의 Si/Si의 동종접합기판쌍과 동등한 수준의 접합강도로서 부가가치가 큰 새로운 조합의 기판쌍 제조가 가능하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.164-164
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• 2012

저진공 (＞100 mTorr)에서 냉음극 변압기 전원 소스를 이용하여 플라즈마를 발생시키는 시스템을 개발하였다. 또한 이 장치를 이용하여 Tetraethylorthosilicate (TEOS)를 기화시켜 이산화규소 ($SiO_2$) 박막 증착 기술을 연구하였다. 공정 압력은 400~1,000 mT이었다. 증착된 박막의 박막 두께, 굴절률 등의 측정을 실시하였다. 결과를 요약하면, 플라즈마 공정 압력이 증가함에 따라 박막 증착 속도는 약 200~300 A/min이었다. 또한 전압이 1,100에서 2,100 V로 증가함에 따라 산화막의 증착 속도는 약 300에서 40 nm/min으로 증가하였다. TEOS만을 사용하였을 때 굴절률은 약 1.5~1.6정도였다. 그러나 TEOS에 산소를 추가하면 자연 산화막의 굴절률인 1.46을 쉽게 얻을 수 있었다. 초기 연구 결과를 정리하면 냉음극 변압기 플라즈마 장치는 향후 실용적인 산화막 플라즈마 증착 연구 장치로 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.8 no.1
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• pp.111-116
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• 1998

Silicon nitride is hard and tough ceramic material. Hereby, mechanical machinability is very poor. It has also high electrical resistance. Silicon nitride of extremely high electrical resistivity becomes conductive ceramic composite by adding 30 wt% TiN. Ceramics with high electrical conductivity can be electrical discharge machined. Using by the Electrical Discharge Machining (EDM) technique. $Si_3N_4-TiN$ ceramic composite with high electrical conductivity is utilized to make metal working tool. These tool materials have severe wear problem as well as oxidation. Post HIP processing after sintering $Si_3N_4-TiN$ ceramic composites was performed. The tribological property of $Si_3N_4-TiN$ composite as a function of content of TiN was investigated in air, at room temperature. The hardness, fracture toughness, and flexural strength were compared with the wear volume. SEM observation of wear tracks can make an explanation of wear mode of $Si_3N_4-TiN$ composite.