• 멤브레인
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• 제34권1호
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• pp.70-78
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• 2024

본 연구에서는 역전기투석용 4차 암모늄이온을 음이온교환기로 갖는 폴리아크릴레이트계 광가교형 음이온교환막을 개발하였다. 역전기투석은 청정 재생에너지 생산 시스템이지만 출력이 낮고 핵심 소재인 분리막의 가격이 비싸다는 단점으로 인해 상용화에 제한이 있다. 이에, 지지체가 없는 광가교형 음이온교환소재를 제조하였으며 개발한 고분자의 주쇄는 우수한 물성의 엔지니어링 플라스틱을 기반으로 제조하였다. 제조된 분리막은 우수한 물리적, 화학적, 전기화학적 특성을 보였으며 상용 음이온교환막인 AMV와 비교하여 약 50% 낮은 분리막 저항을 보였다. 더욱이 CQAPPOA-35는 40 ㎛의 얇은 분리막 두께에도 불구하고 상용막과 동등 수준의 선택도를 보이는 것을 확인할 수 있었다. CQAPPOA-35을 적용한 RED 스택은 최대 2.327 W m^-2 (flow rate : 100 mL min^-1)의 출력 밀도를 보여 AMV가 도입된 것보다 15% 향상된 성능 특성을 보였다. 개발된 CQAPPOA-35이 광경화를 통해 쉽고 저렴하게 제조할 수 있으며 RED 스택 특성도 매우 우수하다는 점을 고려할 때, 개발된 CQAPPOA-35은 RED용 음이온교환막으로 상용 활용을 위한 대안이 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제4권1호
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• pp.33-40
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• 2006

한국원자력연구소 내의 연구용 원자로(TRIGA II, III) 해체 시 발생한 방사성 알루미늄 해체 폐기물의 감용 및 제염 특성을 평가하기 위해 아크로에서 알루미늄의 용융 특성 및 방사성 핵종의 분배 특성에 대한 연구를 수행하였다. 알루미늄 폐기물은 흑연전극(graphite electrode)을 이용한 전기아크로에서 4가지 종류의 플럭스$(A:NaCl-KCl-Na_3AlF_6,\;B:NaCl-NaF-KF,\;C:CaF_2,\;D:LiF-KCl-BaCl_2)$를 함께 첨가하여 용융시켰다. 또한 알루미늄의 용융 시 방사성 핵종의 분배 특성을 고찰하기 위해 알루미늄 시편에 방사성 모의 핵종인 코발트, 세슘, 스트론튬의 화합물을 오염시킨 후 혹연도가니에 넣어 알루미늄 용융실험을 수행하였다. 전기아크로에서 알루미늄의 용융실험을 수행한 결과 플럭스의 종류에 따라 다소 차이는 있으나 플럭스의 첨가에 의해 알루미늄 용융체의 유동성이 증가됨을 확인할 수 있었다. 아크 용융에 의해 생성된 슬래그의 발생량은 플럭스 A와 B를 첨가한 알루미늄 용융실험에 비해 플럭스 C와 D를 첨가한 실험에서 상대적으로 많은 양이 생성됨을 알 수 있었으며, 첨가된 플럭스의 양이 증가할수록 이에 비례하여 슬래그의 발생량이 증가함을 알 수 있었다. 슬래그(slag)의 XRD 분석을 통해 방사성 핵종이 주괴에서 슬래그 상으로 이동한 후 슬래그를 구성하고 있는 산화알루미늄과 결합하여 안정한 화합물로 슬래그 상에 포집됨을 알 수 있었다. 알루미늄 폐기물의 용융시 Co의 분배율은 플럭스를 첨가한 경우에 보다 높은 제염계수를 나타냈으며, 모든 플럭스에서 40% 이상의 제염 효과를 나타내었다. 반면에 휘발성 핵종인 Cs과 Sr은 주괴로부터 98% 이상이 제거되어 대부분이 슬래그상과 분진으로 이동되는 특성을 확인할 수 있었다.

• 대한약리학회지
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• 제28권1호
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• pp.81-89
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• 1992

항우울제에 속하는 imipramine은 유뇨증에 대한 치료제로서도 널리 사용되고 있다. Imipramine이 유뇨증 치료제로서의 명백한 치료효과를 보이기는 하나, 그 작용기전에 대해서는 아직 논란이 많다. 그 중 가장 유력한 설은 말초성 자율신경에 대한 작용으로서 무스카린성 길항작용과 교감신경말단에서의 catecholamine 재섭취 방해작용 및 직접적인 방광근 이완 작용 등이 제시되고 있다. 또 최근에는 방광 평활근에 대한 직접작용에 칼슘 이동 억압 작용이 중요한 역할을 한다고 주장되고 있다. 이에 본 실험에서는 흰쥐의 적출방광 배뇨근 절편을 사용하여 imipramine의 항유뇨작용과 calcium동원과의 관련성을 추구하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 배뇨근 절편은 전기장자극에 의해 주파수의존적으로 수축하였는데, 이 전기장자극 유발 수축반응은 imipramine에 의해 농도 의존적으로 억제되었고 고농도에서는 완전히 소실되었으나, atropine에 의해서는 고농도에서도 소실되지 않았다. 2. Imipramine은 자발수축 및 기본 장력에 대하여 이들을 농도 의존적인 양상으로 억제하였으며, 이 억제작용은 diltiazem에 의한 억제와 유사하였다. 그러나 atropine은 배뇨근절편의 기본장력이나 자발수축에 아무런 영향도 미치지 않았다. 3. $^*Imipramine$은 bethanechol 유발수축과 adenosine triphosphate (ATP) 유발수축을 농도의존적으로 억압하였다. 4. Imipramine은 칼슘배제용액에서 칼슘 첨가에의한 수축성의 회복을 억제하였는데, 이러한 작용은 diltiazem보다 그 효력이 낮았으나 그 작용양상은 유사하였다. 5. Imipramine에 의해 감소되었던 배뇨근절편의 기본장력은 calcium ionophore인 A23187에 의해 회복되었다. 칼슘배제 영양액에 장시간 노출됨으로써 기본장력은 소실되었으며, imipramine을 전처치한 경우는 A23187첨가에 의해 장력이 회복되지 않았으나, 세포내칼슘 유리억제제인 trimethoxybenzoic acid 8-(diethylamino)octyl ester [TMB-8]을 전처치한 경우 A23187은 배뇨근의 기본장력을 현저히 회복시켰다. 이상의 결과로 미루어 보아 imipramine의 배뇨근 수축 억제작용의 기전에는 무스카린성 및 퓨린성 수용체봉쇄작용도 관여하나, 주된 기전은 평활근세포에 직접 작용하여 세포외 칼슘의 유입을 억제하는 것으로 사료된다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집 Vol.17
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• pp.247-251
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• 2004

반도체 소자의 제조에 있어 실리콘 표면에 성장한 자연산화막을 제거하기 위해 일반적으로 습식 세정 기술이 이용되어 왔다. 하지만 소자의 최소 선폭(design rule)이 nano급으로 고집적화 됨에 따라 contact hole 바닥의 자연산화막을 깨끗이 제거하는데 있어서 그 한계를 나타나고 있다. 이에 대한 효과적인 대안 공정으로 가스 건식 세정 기술이 연구되고 있다. 본 논문에서는 한 번에 50매 이상의 웨이퍼를 처리함으로써 생산성 측면에서 월등한 배치식 설비에서 원거리 플라즈마(remote plasma) 장치에서 2.450Hz의 마이크로웨이브(${\mu}$-wave)에 의해 형성시킨 수소라디칼과 $NF_3$ 가스를 이용하여 실리콘에 결함을 주지 않고 자연산화막을 선택적으로 제거하는 공정에 대해 고찰하였다. AFM을 이용한 표면분석, TEM을 이용한 물성분석, 그리고 ToF-SIMS 및 XPS를 이용한 화학 분석을 습식 및 건식 세정을 비교 평가한 결과, 건식 세정 공정이 실리콘 표면에 결함을 주지 않고 자연산화막을 제거 할 수 있음을 확인하였다. 산화막$(SiO_2)$, 질화막$(Si_3N_4)$, 그리고 다결정 실리콘(Poly-Si) 등의 각 막질별 식각 특성을 고찰하였으며, $NH_3$의 캐리어 가스인 $N_2$의 주입량을 조절함으로써 수소라디칼 형성 효율의 개선이 가능하였으며, 이로부터 게이트와 소스/드레인 사이를 절연하기 위해 이용되는 질화막의 식각 선택비를 2배 정도 개선할 수 있었다. nano급 소자에 실장하여 평가한 결과에서 불산(HF)에 의한 습식 세정 방식에 비하여 약 $20{\sim}50%$ 정도의 contact 저항 감소 효과가 있음이 확인되었다.두 소자 모두 $40mA/cm^2$ 에서 이상적인 화이트 발란스와 같은(0.33,0.33)의 색좌표를 보였다.epsilon}_0=1345$의 빼어난 압전 및 유전특성과 $330^{\circ}C$의 높은 $T_c$를 보였고 그 조성의 vibration velocity는 약4.5 m/s로 나타났다.한 관심이 높아지고 있다. 그러나 고 자장 영상에서의 rf field 에 의한 SAR 증가는 중요한 제한 요소로 부각되고 있다. 나선주사영상은 SAR 문제가 근원적으로 발생하지 않고, EPI에 비하여 하드웨어 요구 조건이 낮아 고 자장에서의 고속영상방법으로 적합하다. 본 논문에서는 고차 shimming 을 통하여 불균일도를 개선하고, single shot 과 interleaving 을 적용한 multi-shot 나선주사영상 기법으로 $100{\times}100$에서 $256{\times}256$의 고해상도 영상을 얻어 고 자장에서 초고속영상기법으로 다양한 적용 가능성을 보였다. 연구에서 연구된 $[^{18}F]F_2$가스는 친핵성 치환반응으로 방사성동위원소를 도입하기 어려운 다양한 방사성의 약품개발에 유용하게 이용될 수 있을 것이다.었으나 움직임 보정 후 영상을 이용하여 비교한 경우, 결합능 변화가 선조체 영역에서 국한되어 나타나며 그 유의성이 움직임 보정 전에 비하여 낮음을 알 수 있었다. 결론: 뇌활성화 과제 수행시에 동반되는 피험자의 머리 움직임에 의하여 도파민 유리가 과대평가되었으며 이는 이 연구에서 제안한 영상정합을 이용한 움직임 보정기법에 의해서 개선되었다. 답이 없는 문제, 문제 만들기, 일반화가 가능한 문제 등으로 보고, 수학적 창의성 중 특히 확산적 사고에 초점을 맞추어 개방형 문제가 확

• The Korean Journal of Ecology
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• 제25권3호
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• pp.171-177
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• 2002

건조 및 염 환경에 우점종으로 분포하고 있는 명아주과 식물의 염 및 무기 영양 농도에 따른 생리적 적응특성을 비교하기 위해 염습지에 널리 분포하는 칠면초(Suaeda japonica), 퉁퉁마디(Salicornia herbacea) 및 채소로 재배되는 근대(Beta vulgaris var. cicla)를 재료로 하여 염 농도(0, 50, 100, 200, 400 mM NaCl) 및 무기영양염 농도(Hoagland 용액의 1/1, 1/5, 1/10배액)를 달리하여 식물의 엽생장과, 질소, 무기 이온, 전기 전도도 및 삼투조절물질의 변화를 정량적으로 분석하였다. 3종 명아주과 식물은 무기영양 및 염의 농도변화에 대해 식물체에 상당량의 염을 축적하였으며, 높은 내염성 기구를 통해 400 mM NaCl 처리에서도 현저히 생장을 촉진하는 호염성의 퉁퉁마디와 200 mM NaCl 처리까지 약간의 생장 촉진을 보이는 근대 및 높은 내염성을 가지면서 50 mM NaCl 이상 처리구에서 약간의 생장 저해를 보이는 칠면초의 세가지 염내성의 종 특성을 보였다. 무기이온의 동태에 있어서 3종 식물은 무기 영양 및 염 농도와 무관하게 체내에 소량의 수용성 Ca을 함유하였고($<10{\mu}M/g$ plant water), K이온은 염 농도가 증가함에 따라 다소 감소하였으며, $Na^+$과 $Cl^-$은 배지의 무기 영양과는 무관하게 염 농도가 증가함에 따라 현저히 증가하였다. 총 질소 함량은 무기 영양 및 염의 농도가 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였으며, 전기 전도도와 삼투몰농도는 무기영양보다 염의 농도가 증가함에 따라 증가하는 양상을 보였다. Glycinebetaine과 proline의 함량은 각각 $0.2{\sim}2.5{\mu}M/g$ plant water와 $0.1{\sim}0.6{\mu}M/g$ plant water였고, 50 mM NaCl 처리구에서 최대치를 보였다.

• 동의신경정신과학회지
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• 제15권2호
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• pp.149-158
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• 2004

만성적이거나 반복적인 스트레스는 우울중이나 심신병 등의 발병 기전과 밀접한 관련이 있다. 전기적 자극(electric foot shock), 한랭 자극, 속박(immobilization), 투쟁(fighting), 에테르 노출 등과 같은 심한 스트레스 자극이 뇌 조직의 시상 및 시상하부, 편도체 등에서의 노르아드레날린(noradrenalin) 방출을 유의 하게 감소시키는 동시에 혈청 corticosterone을 증가시키는 것으로 알려져 있다. 한의학에서는 스트레스 인자에 대한 신체반응을 기(氣)의 변화로 인식하고 있고, 이러한 자극요인들은 신체에 대하여 병적 요인을 제공하여 제반 질환을 야기한다. 또한 질병 발생에 대한 근거로 정기(正氣)와 사기(邪氣)의 상호 관계 위주로 인식하는데, 내부의 기(氣)의 변조(變調)는 질병의 발생을 야기하는 기초가 된다. 실험에 사용된 연근(蓮根)은 연꽃과에 속한 수생초본인 연꽃의 뿌리부분으로 우(藕) 또는 우절(藕節)이라는 명칭으로 불리기도 한다. 성미(性味)는 감(甘) 삽(澁) 평(平) 무독(無毒)하고 폐(肺) 위(胃) 간경(肝經)으로 들어가며 수렴지혈(收斂止血) 화어(化瘀)의 효능이 있어 토혈(吐血) 객혈(喀血) 뇨혈(尿血) 편혈(便血) 등의 각종 출혈 증상에 사용되어져 왔다. 최근 연꽃의 부위별 추출물이 흰쥐의 지질 과산화 생성을 효과적으로 억제하는 것으로 보고되고 있어 연근(蓮根)에 대한 다양한 약리 효능의 검색이 필요할 것으로 생각되며 연꽃의 씨앗인 연자육(蓮子肉)이 양심안신(養心安神)의 효능이 있어 스트레스성 질환에 많이 응용되고 있는 것에 착안하여 본 연구를 착수하였다. 실험 동물은 ICR계 마우스를 이용하였으며, 사회 심리적 스트레스는 옆쪽 cage에서 다른 마우스의 신체에 가해지는 전기 충격을 하루 1시간 동안 지켜보게 하는 것으로 유발하였으며 이 상태에서 약물을 투여한 그룹을 실험군, 그렇지 않은 그룹을 대조군으로 하였다. 정상군은 아무런 자극 없이 하루 1시간 동안 일정 공간에 가두어 두는 것으로 하였다. 실험 결과 사회 심리적 스트레스를 받은 경우에 아무런 처치를 하지 않은 대조군에 비해 연근 추출물을 100mg/kg/day 용량으로 5 일간 투여한 실험군에서 혈청 중 corticosterone 함량이 유의하게 감소하였으므로 매우 효과적으로 스트레스를 해소하였음을 알 수 있다. 뇌세포 중에서 신경전달물질로 분비되는 노르아드레날린의 분비량은 전반적으로 증가되는 경향을 나타내었으나 유의성은 없었다. 신체적 또는 사회 심리적 스트레스가 간 조직 내 지질의 과산화를 유발하는 것으로 나타났으며 연근 추출물이 이 결과에는 영향을 주지 못하였다. 사회 심리적 스트레스로 인하여 간 조직 내 지질과산화 정도가 증가하였으므로 혈청 내 ALT 함량도 따라 증가할 것으로 추정되었으며 이에 대한 연근 추출물 경구 투여가 간 조직을 보호할 수 있는지를 확인하기 위해 분리한 혈청으로부터 ALT 함량을 측정한 결과 대조군에 비하여 유의한 감소를 나타내었다. 또한 연근 추출물이 혈청 내 지질 과산화물의 생성을 억제할 수 있다면 질병의 예방과 치료에 효과적일 것으로 추정할 수 있으므로 그 생성량을 측정하여 보았으나 대조군과의 차이가 나타나지 않았다. 이상의 결과들을 종합하여 보면 스트레스가 부하된 5일 동안 연근(蓮根) 추출물을 함께 투여한 결과 혈청 corticosterone 함량을 유의하게 감소시켰고 뇌 조직내 noradrenaline 함량을 증가시키는 경향을 나타내어 스트레스 해소에 도움이 될 수 있음을 시사하였다. 또한 혈청 내 ALT 함량을 유의하게 감소시켜 스트레스로 인해 발생하는 간 기능의 손상도 어느 정도 억제시키는 것을 확인할 수 있었는데 앞으로 연근(蓮根)의 이러한 작용에 대한 보다 자세한 연구들이 필요한 것으로 생각된다.

• 전기화학회지
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• 제6권1호
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• pp.59-64
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• 2003

고상 반응법을 이용하여 $La_{0.7}Sr_{0.3}Ga_{0.6}Fe_{0.4}O_{3-\delta}$ 분말을 합성하고 소결하여 혼합전도성 분리막을 제조하였다. 제조된 분리막들은 페롭스카이트 단일상 결정구조를 나타내었으며, $95\%$, 이상의 상대밀도를 나타내었다. 산소이온 변환 능력을 향상시키기 위해 $La_{0.7}Sr_{0.3}Ga_{0.6}Fe_{0.4}O_{3-\delta}$의 양 표면에 $La_{0.6}Sr_{0.4}CoO_{3-\delta}$ paste를 스크린 프린팅 방법으로 코팅한 결과, 코팅되지 않은 분리막에 비해 산소투과 유속이 크게 증가하여 $950^{\circ}C,\; {\Delta}P_{o_2}=0.21 atm$에서 약 $0.5ml/min{\cdot}cm^2$의 값을 나타내었다. 이러한 산소투과 유속은 표면 코팅층이 다공성일수록, $La_{0.7}Sr_{0.3}Ga_{0.6}Fe_{0.4}O_{3-\delta}$의 결정립 크기가 증가할수록 증가하는 경향을 나타내었다. 제조된 디스크 형상의 소결체를 이용하여 $950^{\circ}C$에서 메탄부분산화반응을 행한 결과 $40\%$ 이상의 메탄전환율과 합성가스의 수율을 얻을 수 있었으며, CO의 선택도는 $100\%$를 나타내었다 또한, $950^{\circ}C$의 메탄분위기에서 600시간의 장기부분산화반응을 통해 상의 안정성을 확인하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제11권2호
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• pp.67-73
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• 1979

배추 재배(栽培) 토양에의 석회시용(石灰施用)이 가리평형(加里平衡) activity ratio와 가리(加里) 흡수(吸收)에 미치는 영향(影響)을 요약(要約)해 보면 다음과 같다. 1. 토양의 가리(加里) 평형(平衡) activity ratio는 소석회(消石灰)를 10a 당 160kg를 시용(施用)했을 때 그 값은 상승(上昇)한다. 일반적(一般的)으로 석회시용(石灰施用)과 가리(加里) 비료(肥料) 시용(施用)은 $AR^k_e$를 상승(上昇)시키는데 복합적(複合的)인 효과가 있음을 확인(確認)했다. 2. 치환성(置換性) K와 전기 전도도(電導度)는 석회시용(石灰施用)에 의(依)해서 증가된다. 석회(石灰) 시용(施用) 토양의 치환성(置換性) K 평균치(平均値)는 0.71m.e./100g(건토(乾土))이고 대조 토양(土壤)의 평균치(平均値)는 0.64m.e./100g(건토(乾土))이다. 전기 전도도(傳導度)는 석회(石灰) 시용(施用) 토양에서 $766{\mu}mho$이고 대조 토양은 $750{\mu}mho$이다. 3. 석회시용(石灰施用)에 의(依)해서 $AR^k_e$가 상승(上昇)하는 이유(理由)는 토양의 고액상(固液相) 간(間) 가리(加里) 평형계(平衡系)에 있어서 K, Ca, Mg을 고상(固相)으로 부터 액상(液相)으로 방출(放出)시키기 때문에 평형액(平衡液)의 $K^+$와 $Ca^{2+}+Mg^{2+}$ 농도(濃度)가 높아진데 기인(起因)된다고 본다. 4. K의 Ca에 의(依)한 치환(置換) 방출(放出)에 소요(所要)되는 exchange energy는 석회(石灰)를 시용(施用)한 토양에서 무가리구는 -3887, 200 kg $K_2O/ha$ 구는 -3778, 350 kg $K_2O/ha$ 구에서는 -3737 calories/chemical equivalent이고 대조구 토양은 가리(加里) 수준(水準)에 따라서 각각 -3983, -4392, -4228 calorie이다. 5. 식물체(植物體)의 K 흡수량(吸收量), 건물중(乾物重)은 석회(石灰)를 시용(施用)한 토양에서 생육(生育)한 시료(試料)가 대조구보다 많은 경향(傾向)이다.

• 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.

• 한국자기학회지
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• 제16권1호
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• pp.6-10
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• 2006

단일상 $FeCr_{2-x}M_xS_4$ (M=Ga, In; x=0.1, 0.3)에 대하여 x-선 회절기(XRD), 진동 시료 자화율 측정기(VSM), 뫼스바우어 분광기를 이용하여 비자성 이온의 치환효과를 연구하였다. 결정구조는 Rietveld프로그램을 이용하여 공간그룹이 Fd3m[Fe, Ga, In(8a); Cr, Ga, In(160); S(32e) (u, u, u)]인 입방 스피넬 구조임을 확인하였다. 비자성 이온 Ga이 치환된 시료의 경우, Ga이 치환 될수록 격자상수가 10.007에서 $9.996\;{\AA}$,으로 감소하는 반면, In이 치환된 시료의 경우, In이 치환 될수록 격자상수가 10.029에서 $10.092\;{\AA}$로 증가함을 확인하였다 VSM측정 결과 Ga과 In이 치환 될수록 Neel온도는 각각 180에서 188K, 173에서 160K로 변화하였는데, 이것은 격자상수의 변화에 따른 사면체 자리(A자리)와 팔면체 자리(B 자리)의 초교환 상호작용 세기의 변화로 해석 할 수 있었다 $4.2K\~300K$의 온도범위에 걸쳐서 뫼스바우어 스펙트럼을 분석한 결과 Fe이온이 각각 A자리와 B자리에 점유함을 확인 할 수 있었다. 이것은 비자성 이온 Ga과 In 이 A자리의 Fe이온의 비대칭적인 전하 분포를 야기시키는 것으로 해석할 수 있었다. 또한 Cr-S의 결합거리를 비교해 본 결과, $FeCr_{2-x}Ga_xS_4$(x=0.3)와 RFeCr_{2-x}In_xS_4$ (x=0.3)가 각각 2.41, $2.43\;{\AA}$로$FeCr_{2-x}Ga_xS_4$(x=0.3)의 결합거리가 작아 공유 결합력이 커짐에 따라 비대칭적인 전하 분포를 유도함으로 해석할 수 있다. 이는 큰 전기 사중극자를 유도하는 결과와 일치함을 알 수 있었다.