• 전기화학회지
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• 제23권2호
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• pp.25-38
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• 2020

태양광 흡수 물분해는 화석연료 대체 에너지원으로 떠오르는 수소에너지를 생산할 수 있는 가장 유망한 방법이다. 현재 전이 금속 디칼코제나이드 (transition dichalcogenide, TMD)는 물분해 촉매 특성이 뛰어난 물질로 많은 관심을 끌고 있다. 본 연구에서는 실리콘 (Si) 나노선 어레이 전극 표면에 대표적 TMD 물질인 4-6족의 이황화 몰리브덴 (MoS₂), 이셀렌화 몰리브덴(MoSe₂), 이황화 텅스텐 (WS₂), 이셀렌화 텅스텐 (WSe₂) 나노시트 합성할 수 있는 방법을 개발하였다. Si나노선 전극을 금속 이온 용액으로 코팅하고, 황 또는 셀레늄의 화학 기상 증착법(chemical vapor deposition)을 이용하는 것이다. 이 방법으로 TMD 나노시트를 약 20 nm 두께로 균일하게 합성하였다. p형 Si-TMD 나노선 광전극으로 구성된 광화학전지는 태양광 AM1.5G, 0.5 M H₂SO₄ 전해질에서 개시 전위 0.2 V를 가지며 0 V (vs. RHE)에서 20 mA cm^-2 이상의 전류를 낼 수 있다. 수소 발생 양자효율은 90% 정도로 우수한 물분해 촉매 특성을 확인하였다. MoS₂ 및 MoSe₂는 3시간 동안 90% 이상의 우수한 광전류 안전성을 보여주었으나, WS₂ 및 WSe₂는 상대적으로 적은 80%였다. MoS₂, MoSe₂는 Si 나노선 표면에 균일한 시트 형태로 씌워졌지만, WS₂, WSe₂는 조각 형태로 붙었다. 따라서 Si 표면을 잘 보호하지 못하기 때문에 Si나노선이 더 잘 산화되어 안정성이 낮아지는 것으로 해석하였다. 본 연구결과는 TMD의 수소 발생 촉매 특성을 이해하는 데 크게 기여할 것으로 예상한다.

• 대한약리학회지
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• 제31권1호
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• pp.39-51
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• 1995

갑상선 기능 항진증 심장에서의 ${\beta}-adrenoceptor$의 역할은 잘 알려져 있으나 ${\alpha}-adrenoceptor$에 대해서는 알려져 있지 않은 바, 저자 등은 갑상선 기능 항진증 기니픽 심장의 유두근에서 일반 미세 전극과 이온-선택적 미세 전극을 이용하여 세포내 $Na^+$과 $H^+$ 활성도에 대한 phenylephrine의 영향을 연구하였다. Phenylephrine ($10^{-5}$ 또는 $3{\times}10^{-5}M$)에 의한 ${\alpha}_1-adrenoceptor$ 자극은 다양한 활동전위의 변동, 수축기 막전위의 과분극 ($1.5{\pm}0.1mM$), 세포내 활성도 증가 ($0.4{\pm}0.15mM$), 현저한 수축력 증가 ($220{\pm}15%$) 그리고 세포내 pH의 증가 ($0.06{\pm}0.002\;unit$)를 일으켰고, 이와 같은 변동이 prazosin과 atenolol에 의해 차단되었다. 그래서 이들 효과가 ${\alpha}_1-adrenoceptor$를 경유함을 알 수 있었고, 역시, 세포내 $Na^+$ 활성도와 수축력 증가 효과가 $Na^{+}-H^{+}$ 교환기 억제제인 ethylisopropylamiloride로 차단됨으로 보아 ${\alpha}_1-adrenoceptor$ 자극은 $Na^{+}-H^{+}$ 교환기를 자극하여 세포내 $a^{i}_{Na}$와 pH를 증가시킴을 시사한다. 이는 ${\alpha}_1-adrenoceptor$ 자극에 의한 세포내 $Na^+$감소와 초기 수축력 감소 효과를 나타내는 정상 기니픽 심장과는 매우 다른 결과로 갑상선 기능 항진증 심장에서 ${\alpha}_1-adrenoceptor$는 매우 중요한 기능을 갖고 있음을 의미한다.

• 전기화학회지
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• 제15권3호
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• pp.172-180
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• 2012

리튬이온전지의 양극소재인 $LiMn_2O_4$를 다양한 모양과 크기의 망간산화물 및 망간수산화물 전구체를 사용해서 합성하였다. 첫 번째 단계로 수열합성법이나 침전법을 사용하여 ${\alpha}-MnO_2$, ${\beta}-MnO_2$, $Mn_3O_4$, amorphous $MnO_2$ 및 $Mn(OH)_2$ 등의 전구체를 합성하였고, 두 번째 단계로 이들 전구체로부터 고상법을 사용하여 다양한 형태의 $LiMn_2O_4$를 제조하였다. 합성된 $LiMn_2O_4$의 특성은 주사전자현미경과 XRD Rietveld구조분석을 통해 확인하고, Li coin cell로 조립하여 전극특성을 측정하였다. 500 nm크기의 팔면체(nano-octahedron) $LiMn_2O_4$가 1 C-rate와 50 C-rate에서 각각 107 mAh $g^{-1}$, 99 mAh $g^{-1}$의 높은 전지용량을 나타내며, 다양한 방전전류에서 가장 우수한 전기화학적 특성을 보인다. 3차원 팔면체 결정입자가 1차원 막대모양이나 2차원 판상모양의 다른 형태의 $LiMn_2O_4$보다 구조적 안정성도 우수한 것으로 평가된다. 또한 10 C-rate의 높은 전류로 500회 충 방전이 진행된 후에도 nano-octahedron $LiMn_2O_4$는 단지 5%의 용량감소(95% capacity retention)로 우수한 전극특성을 나타냈다.

• 전기화학회지
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• 제1권1호
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• pp.1-7
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• 1998

중간온도$(700\~800^{\circ}C)$형 고체산화물 연료전지(solid oxide filet cells)의 양극재료로 이용을 목표로 $Gd_{0.8}Ca_{0.2}Co_{1-x}Fe_xO_3,\;(x=0.0\~0.5)$ 분말을 합성하고 이의 열적 안정성, 전도특성을 조사하였다. 또한 이를 CGO(Cerium-Gadolinium Oxide) 전해질 디스크에 부착하여 양극특성을 조사하였다. 양극재료를 구연산 법에 의하여 $800^{\circ}C$에서 하소하여 분말을 합성하였을 때, Fe의 함량에 상관없이 모두 페롭스카이트 단일상을 얻을 수 있었다. 합성분말의 열적 안정성을 측정하였는데, Fe의 함량이 적을수록 열적 안정성이 열악하여 x=0.0인 시료는 $1300^{\circ}C$에서 분해되었다 그러나 Fe이 치환된 재료의 경우에는 $1400^{\circ}C$까지 분해현상은 없었으나 $1300^{\circ}C$ 근처에서 용응되는 현상이 관찰되어 양극층의 접착온도를 $1300^{\circ}C$ 이하로 설정해야 함을 알았다. $Gd_{0.8}Ca_{0.2}Co_{1-x}Fe_xO_3,\;(x=0.0\~0.5)$로 반쪽전지를 제작하여 $800^{\circ}C$ 공기중에서 전지를 가동하며 양극의 산소환원 반응에 대한 활성을 조사한 결과 조성에 상관없이 $La_{0.9}Sr_{0.1}MnO_3$보다 우수한 활성을 가졌고, $x=0.0\~0.5$인 전극중에서는 x=0.2일 때 가장 좋은 양극특성을 보였다. 이와 같이 x=0.2인 경우에 가장 우수한 활성을 갖는 이유를, Fe의 함량이 많은 경우는 열적 안정성이 우수하나산소환원 반응에 대한 활성은 감소하므로 x=0.2에서 열적 안정성과 활성 사이에 최적의 trade-off가 나타남으로 설명하였다. x=0.2인 시료의 전기 전도도를 직류 4단자법에 의하여 측정하였을 때 $800^{\circ}C$에서 51 S/cm의 값을 나타내었고, 교류 2단자법으로 측정한 이온 전도도는$800^{\circ}C$에서 $6.0\times10^{-4}S/cm$의 값을 나타내었다. 즉 이 물질은 혼합 전도체로서 전극의 전 표면이 반응의 활성점으로 작용할 가능성이 있고, 이로부터 이들이 $La_{0.9}Sr_{0.1}MnO_3$보다 우수한 양극활성을 갖는 이유를 설명할 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권6호
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• pp.1230-1236
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• 2012

전기동력학적인 기술 처리가 시설재배 토양의 염류제거에도 효과를 보이는가를 검증하기 위하여 토양의 물리성, 화학성 및 작물생산성을 조사한 포장시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. EK처리는 농가포장에 220 V 농가용 교류를 직류화하여 약 0.8 V $cm^{-1}$의 정전압으로 동전기 처리 하였다. 양전극의 길이는 20 cm로서 고규소철 (HSCI; High Silicon Cast Iron), 음전극은 철판 (Fe Plate)을 바닥에 깔았다. 하단부 흙 속에는 직경 10 cm 정도의 유공 PVC파이프를 매설하고 음 (-)극으로 몰려온 양 (+)이온들을 모아서 배출시켰다. EK처리에 따른 토양 물리성은 토양입단의 경우 파괴 효과가 크고 물의 침투 속도는 증가되었으나, 용적밀도와 공극율의 변화는 적었다. 한편, 토양의 화학성을 보면, 무처리구보다 EK처리구의 EC, $NO_3{^-}$-N, $K^+$, $Na^+$ 등의 주요 이온들이 급격히 감소되었고, pH, $P_2O_5$, $Ca^{2+}$ 등은 EK의 영향력이 적은 성분이었다. EK처리에 따른 작물재배 작기별로 토양화학성 감소율을 비교한 결과 $NO_3{^-}$-N 78.3 % > $K^+$ 72.3 % > EC 71.6 % $$\geq_-$$ $Na^+$ 71.5 % > $Mg^{2+}$ 36.8 %순 이었다. EK를 작물재배 이전 즉 휴경을 하면서 처리한 시험구와 작물을 재배하면서 EK를 처리한 시험구의 화학성 감소효과를 비교한 결과 작물재배 중 처리효과가 더 높았다. EK처리 후 양분의 감소가 뚜렸한 $NO_3{^-}$-N, EC 등은 처리효과가 분명하였으나, 1회의 EK처리만으로는 염류감소 지속효과가 분명하지 않으므로 2회 이상 EK처리 후 토양화학성 검정을 계속하면서 토양검정 시비를 실시하는 것이 바람직하였다. EK처리에 따른 배추생육을 보면 1차 처리 - 2차 처리- 3차 처리구의 무처리 대비 증수율은 225.5 % - 181.0 % - 124.2%로 각각 나타났다. 1차 처리 (2011.4)시 고추는 130.0 %, 2차 처리 시 상추는 248.1 %, 3차 처리 시 열무는 125.4 % 각각 증수됨으로서 공시되었던 모든 작물에서 증수효과가 인정되었다.

• 청정기술
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• 제24권1호
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• pp.77-84
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• 2018

리튬이온전지의 음극활물질로 사용되는 $Li_4Ti_5O_{12}$를 건식 볼밀법으로 합성하였고, $Li_4Ti_5O_{12}$의 전기화학적 특성을 향상시키기 위하여 탄소소재인 polyvinyl chloride (PVC)를 첨가하였다. PVC는 $Li_4Ti_5O_{12}$를 합성하고 난 후에 첨가하였을 때 스피넬 구조를 갖는 물질이 잘 합성되었음을 X-ray diffraction (XRD) 실험으로 확인하였다. 합성하기 전에 탄소재를 첨가하여 열처리를 한 경우에는 탄소재가 미량 첨가되더라도 다른 결정구조의 물질이 합성되는 것을 확인할 수 있었다. 탄소재를 첨가하지 않은 $Li_4Ti_5O_{12}$의 경우 전기전도도 값이 약 $10{\mu}S\;m^{-1}$으로 부도체에 가까운 매우 작은 값을 보였다. 탄소를 첨가함에 따라서 전기전도도가 크게 향상되었으며, 압력을 증가시킬 경우에 최대 10,000배 이상 증가되었다. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) 분석결과 탄소를 첨가할 경우 저항에 해당하는 반원의 크기가 감소하였으며, 이는 전극내의 저항이 감소하였음을 보여준다. Cyclic voltammetry (CV) 분석에 의하면 탄소를 첨가할 경우에 산화피크와 환원피크의 전위차가 줄어 들었으며, 이는 리튬이온의 삽입과 탈리의 속도가 증가하였음을 의미한다. PVC를 9.5 wt% 첨가한 물질의 경우, 0.2 C-rate에서 $180mA\;h\;g^{-1}$, 0.5 C-rate에서 $165mA\;h\;g^{-1}$, 5C-rate에서 $95.8mA\;h\;g^{-1}$의 용량을 나타냄으로써 우수한 출력 특성을 보여주었다.

• 대한소아치과학회지
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• 제27권1호
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• pp.62-69
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• 2000

국소적으로 사용된 불소의 일부와 전신적으로 사용된 불소는 체내로 유입되어 우식을 예방하는 효과를 가진다. 그러나 적정 수준 이상의 불소가 체내로 유입되면 전신적으로 여러 가지 이상을 일으키는 급성, 만성 불소증과 치아불소증을 일으킬 수 있다. 따라서 최대한의 우식예방 효과를 가지며 부작용을 일으키지 않는 적절한 불소량을 아는 것은 매우 중요하다고 할 수 있다. 이러한 불소의 섭취량을 역추적 할 수 있는 가장 일반적인 방법으로는 체외로 배출되는 요내 불소농도를 측정하는 것을 들수 있다. 따라서 불소투여 후 불소의 체내 잔류시간과 일별 요내 불소농도를 비교하고자, 7명의 성인 남자를 대상으로 서로 다른 용량의 불소보조제-대조군 : 불소를 복용하지 않은 군, 1군 : 불소 1mg 복용군, 2군 불소 : 2mg 복용군, 3군 : 불소 3mg 복용군, 4군 : 불소 4mg 복용군 - 를 복용시킨 후 시간변화에 따른 요내 불소농도를 HMDS를 이용한 확산법과 불소이온전극(Orion, 96-09, U.S.A.)을 사용하여 측정하고 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 대조군 요내 불소농도의 평균값은 0.707ppm, 표준편차는 0.362ppm 이었다. 2. 불소투여 후 첫날 요내 불소농도는 4군(4.076ppm), 3군(2.400ppm), 2군(1.494ppm), 1군(0.362ppm) 순으로 높았다. 둘째날부터 1, 2, 3군에서는 대조군과 비교시 통계적 유의차를 보이지 않았으나 4군에서는 둘째날까지 대조군보다 유의성 있게 높았다(p<0.05). 3. 투여된 불소량의 증가에 따라 요내 불소농도도 증가되어 유지되었는데, 둘째날까지는 유의성 있게 높게 유지되었고 셋째날부터는 대조군과 통계적 유의차를 보이지 않았다.

• 대한소아치과학회지
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• 제26권2호
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• pp.262-274
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• 1999

구강내의 불소농도를 증가시키는 여러 방법에는 불화된 상수도를 섭취하거나 불소보조제를 복용하는 전신적 투여방법과 불소치약, 불소양치액, 불소젤의 도포와 같은 국소적 투여방법이 있다. 그동안 다양한 delivery system을 통한 국소도포용 불소제제가 임상적으로 우식증을 예방하는데 도움이 된다는 사실이 확인되었다. 최근의 연구에서 불소의 항우식효과는 치아주위의 oral fluid environment속에서 불소의 중요성을 지적하고 있다. 비자극성 전타액내 불소농도는 주어진 시간동안 치면과 상호작용이 가능한 aqueous phase의 불소를 나타낸다고 한다. 따라서 타액내의 불소 농도를 조사함으로써 간접적으로 우식예방효과에 대한 정보를 얻을 수 있다. 우식증예방을 위해 환자에게 여러 가지 국소도포방법 중 한 가지를 추천하기에 앞서 이들 각 방법이 타액내 불소농도를 증가시키는데 얼마나 효과적인지 알 필요가 있다. 이에 저자는 국소적 불소도포후 구강내 불소의 잔류량과 시간별 농도를 비교하고자 현재 국내에서 많이 쓰이고 있는 서로다른 네가지 불소제제를 사용하고 난 뒤 시간변화에 따른 타액내 불소농도를 HMDS를 이용한 확산법과 불소이온전극을 사용하여 측정하고 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 비자극성 혼합타액내 평균 불소농도는 $0.0152ppm{\pm}0.0091ppm$이었으며, 비자극성 타액분비율은 0.34-0.36ml/min으로 각군간에 통계적 유의차는 없었다. 2. 불소제제 사용직후를 제외하고는 모든 구간에서 타액내 불소 농도는 APF gel군>neutral gel군>불소양치액군>불소치약군의 순이었고, 불소처치 120분 경과후 불소치약군의 타액내 불소농도가, 180분 경과후 불소양치액군의 불소농도가 대조군과 통계적 유의차를 보이지 않은 반면, 6시간 경과후까지 APF gel군과 neutral gel군의 타액내 불소농도가 대조군에 비해 유의성있게 높게 유지되었다(p<0.05). 3. 불소제제 사용직후부터 120분 경과후까지 타액내 잔류불소량($AUC_{0-120min}$)은 neutral gel군>APF gel군>불소양치액군>불소치약군의 순이었고, neutral gel군과 APF gel군이 대조군과 나머지 두 군에 비해 유의하게 높은 값을 보였다(p<0.05).

• 한국치위생학회지
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• 제2권2호
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• pp.175-186
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• 2002

불소화합물은 치아우식증을 예방하는 예에 가장 효율적으로 이용되고 있는 치아우식 예방제이다. 임신 전 산모의 불소투여로 인한 태아의 치아우식증 효과에 대해서는 다양한 연구들이 보고되고 있지만, 아직까지도 불소의 산전투여가 태아의 골조직에 유용한 가치가 있는지에 대해서는 논란이 많다. 따라서 본 연구의 목적은 태생 전 다양한 농도의 불소를 임신 전후 어미 백서에게 투여 후 이들로부터 태어난 새끼 백서들의 골내의 무기성분들을 분석함으로써 태생 전 투여되는 불소가 새끼 골 형성에 미치는 영향을 관찰하고자 하였다. 생후 8주경의 Sprague-Dawley계 자성 백서 12마리와 10주경의 웅성 백서 12마리를 각각 3마리씩 4개 군으로 분류하여 각각 교미시킨 후, 제1군은 대조군으로서 제3차 증류수를 투여하였고, 제2군은 1ppm, 제3군은 5ppm, 제4군은 20ppm 투여군으로서 자성 백서가 새끼 백서를 분만할 때까지 무제한 공급하였으며, 어미가 새끼를 출산한 날 즉시 새끼 백서를 수거하였다. 탄화시킨 새끼 백서 시료의 중량을 잰 후, 산분해용기를 사용하여 전처리하고, 각 시료내의 불소는 불소이온전극(Orion Res 96 09 BN Combination fluoirde select TVE electrode)을 이용하여 분석하였으며, 칼슘, 마그네슘 및 무기인은 Induced Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometer로 정량 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 임신기간 동안 0, 1, 5 및 20 ppm까지의 불소투여로 인한 각 군간의 어미 백서의 출생률 및 생식능력에는 통계적으로 유의한 차이가 없었다(p>0.05). 2. 모든 실험 군간에 새끼 백서들의 평균 탄화중량은 통계적으로 유의한 차이를 나타내지 않았다(p>0.05). 3. 새끼 백서 골내의 칼슘, 마그네슘 및 무기인의 함량은 투여되는 불소의 양이 높아질수록 증가하는 경향을 나타내었으나, 통계적으로 유의한 차이는 없었다(p>0.05). 4. 새끼 백서의 골내의 불소 함량은 1ppm 불소투여군에서 다른 군들에 비해 통계적으로 유의하게 높았다(p<0.05). 이상의 실험결과로 종합해 볼 때 20ppm까지의 불소투여는 어미 백서의 생식능력과 출생률에 아무런 영향을 미치지 않았으며, 미량의 불소는 태아에게 전이되어 골 조직내 불소가 축적됨을 알 수 있었다. 또한 20ppm 정도의 불소투여는 골내의 칼슘, 마그네슘과 무기인의 축적률에 아무런 영향을 미치지 않았다.

• 한국결정학회:학술대회논문집
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• 한국결정학회 2002년도 정기총회 및 추계학술연구발표회
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• pp.45-47
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• 2002

반도체 소자의 고집적화 및 고속화가 요구됨에 따라 MOSFET 구조의 게이트 절연막으로 사용되고 있는 SiO₂ 박막의 두께를 감소시키려는 노력이 이루어지고 있다. 0.1㎛ 이하의 소자를 위해서는 15Å 이하의 두께를 갖는 SiO₂가 요구된다. 하지만 두께감소는 절연체의 두께와 지수적인 관계가 있는 누설전류를 증가시킨다[1-3]. 따라서 같은 게이트 개패시턴스를 유지하면서 누설전류를 감소시키기 위해서는 높은 유전상수를 갖는 두꺼운 박막이 요구되는 것이다. 그러므로 약 25정도의 높은 유전상수를 갖고 5.2～7.8 eV 정도의 비교적 높은 bandgap을 갖으며, 실리콘과 열역학적으로 안정한 물질로 알려진 HfO2[4-5]가 최근 큰 관심을 끌고 있다. 본 연구에서는 HfO₂ 박막을 실제 소자에 적용하기 위하여 전극 및 열처리에 따른 HfO₂ 박막의 미세구조 및 전기적 특성에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위해, HfO₂ 박막을 reactive DC magnetron sputtering 방법으로 증착하고, XRD, TEM, XPS를 사용하여 ZrO₂ 박막의 미세구조를 관찰하였으며, MOS 캐패시터 구조의 C-V 및 I-V 특성을 측정하여 HfO₂ 박막의 전기적 특성을 관찰하였다. HfO₂ 타겟을 스퍼터링하면 Ar 스퍼터링에 의해 에너지를 가진 산소가 기판에 스퍼터링되어 Si 기판과 반응하기 때문에 HfO₂ 박막 형성과 더불어 Si 기판이 산화된다[6]. 그래서 HfO₂같은 금속 산화물 타겟 대신에 순수 금속인 Hf 타겟을 사용하고 반응성 기체로 O₂를 유입시켜 타겟이나 시편위에서 high-k 산화물을 만들면 SiO/sub X/ 계면층을 제어할 수 있다. 이때 저유전율을 갖는 계면층은 증착과 열처리 과정에서 형성되고 특히 500℃ 이상에서 high-k/Si를 열처리하면 계면 SiO₂층은 증가하는 데, 이것은 산소가 HfO₂의 high-k 박막층을 뚫고 확산하여 Si 기판을 급속히 산화시키기 때문이다. 본 방법은 증착에 앞서 Si 표면을 희석된 HF를 이용해 자연 산화막과 오염원을 제거한 후 Hf 금속층과 HfO₂ 박막을 직류 스퍼터링으로 증착하였다. 우선 Hf 긍속층이 Ar 가스 만의 분위기에서 증착되고 난 후 공기중에 노출되지 않고 연속으로 Ar/O₂ 가스 혼합 분위기에서 반응 스퍼터링 방법으로 HfO₂를 형성하였다. 일반적으로 Si 기판의 표면 위에 자연적으로 생기는 비정질 자연 산화막의 두께는 10～15Å이다. 그러나 Hf을 증착한 후 단면 TEM으로 HfO₂/Si 계면을 관찰하면 자연 산화막이 Hf 환원으로 제거되기 때문에 비정질 SiO₂ 층은 관찰되지 않았다. 본 실험에서는 HfO2의 두께를 고정하고 Hf층의 두께를 변수로 한 게이트 stack의 물리적 특성을 살펴보았다. 선증착되는 Hf 금속층을 0, 10, 25Å의 두께 (TEM 기준으로 한 실제 물리적 두께) 로 증착시키고 미세구조를 관찰하였다. Fig. 1(a)에서 볼 수 있듯이 Hf 금속층의 두께가 0Å일때 13Å의 HfO₂를 반응성 스퍼터링 방법으로 증착하면 HfO₂와 Si 기판 사이에는 25Å의 계면층이 생기며, 이것은 Ar/O₂의 혼합 분위기에서의 스퍼터링으로 인한 Si-rich 산화막 또는 SiO₂ 박막일 것이다. Hf 금속층의 두께를 증가시키면 계면층의 성장은 억제되는데 25Å의 Hf 금속을 증착시키면 HfO₂ 계면층은 10Å미만으로 관찰된다. 그러므로 Hf 금속층이 충분히 얇으면 플라즈마내 산소 라디칼, 이온, 그리고 분자가 HfO₂ 층을 뚫고 Si 기판으로 확산되어 SiO₂의 계면층을 성장시키고 Hf 금속층이 두꺼우면 SiO/sub X/ 계면층을 환원시키면서 Si 기판으로의 산소의 확산은 막기 때문에 계면층의 성장은 억제된다. 따라서 HfO₂/Hf(Variable)/Si 계에서 HfO₂ 박막이 Si 기판위에 직접 증착되면, 순수 HfO₂ 박막의 두께보다 높은 CET값을 보이고 Hf 금속층의 두께를 증가시키면 CET는 급격하게 감소한다. 그러므로 HfO₂/Hf 박막의 유효 유전율은 단순 반응성 스퍼터링에 의해 형성된 HfO₂ 박막의 유전율보다 크다. Fig. 2에서 볼 수 있듯이 Hf 금속층이 너무 얇으면 계면층의 두께가 두꺼워 지고 Hf 금속층이 두꺼우면 HfO₂층의 물리적 두께가 두꺼워지므로 CET나 EOT 곡선은 U자 형태를 그린다. Fig. 3에서 Hf 10초 (THf=25Å) 에서 정전 용량이 최대가 되고 CET가 20Å 이상일 때는 high-k 두께를 제어해야 하지만 20Å 미만의 두께를 유지하려면 계면층의 두께를 제어해야 한다.