• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.355.1-355.1
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• 2014

Zirconium nitride (ZrN)는 높은 녹는점과 기계적 강도 그리고 내식성을 가져 부품 산업계에서 hard coating에 이용된다. 또한 금속과 같은 전기 전도성을 가지므로 초고집적소자의 확산방지막에 이르기까지 많은 응용이 되고 있다. 본 실험에서는 Si 기판 위에rf magnetron sputter를 사용하여 Zr박막을 증착 하였으며 질소 유량을 변화시키며 Zirconium nitride 박막을 증착하였다. 증착된 박막의 질소 유량변화에 따른 nano-electrotribology 특성변화를 관찰하기 위해 nano-indenter를 사용하였다. 또한 Weibull statistics을 사용하여 박막의 균일성을 검증하였다. 질소 유량이 각각 0, 0.5, 5 sccm으로 증가하는 동안 surface hardness는 12.37, 10.49, 12.14 GPa로 변화하였다. 이때, 박막의 elastic modulus는 175.27, 163.94, 172.18 GPa로 각각 변화하였다. 이러한 결과는 질소 유량에 따라zirconium nitride가 여러 상으로 생성되는 것으로 해석할 수 있다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1995.05a
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• pp.729-734
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• 1995

원자력용 316L강에 질소를 첨가한 경우의 고온 인장성질을 조사하였다. 온도가 증가하면 인장강도는 감소하다가 온도범위가 30$0^{\circ}C$~50$0^{\circ}C$에서는 일정한 값을 나타낸 후 급격한 감소를 나타내었고 연신율은 감소하다가 40$0^{\circ}C$에서 최소값을 나타낸 후 다시 증가하는 경향을 나타내었다. 질소를 첨가하면 인장강도증가와 함께 연신율도 증가하였다. 동적변형시효 온도구간에서 변형속도변화에 따른 인장강도 및 연신율의 변화는 매우 작다. 동적변형시효를 위한 활성화에너지를 구해본 결과 동적변형시효를 일으키는 원소는 Cr이다. 질소를 첨가하면 동적변형시효가 발생되는 온도가 고온 쪽으로 이동되었는데 이것은 질소가 Cr과의 상호작용에 의해 Cr의 확산속도를 낮추기 때문이다. 가공경화지수는 동적변형시효와 회복의 영향으로 40$0^{\circ}C$에서 최대값을 나타내었으며 이 온도는 연신율이 최소값을 나타내는 온도와 인장강도가 일정하게되는 온도와 일치하므로 강도강화기구는 동적변형시효로 판명되었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.173-174
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• 2007

반도체 소자가 발달함에 따라서 박막은 더욱 다층화 되고 그 두께는 줄어들고 있다. 따라서 소자의 초고집적화를 위해서는 각 박막의 두께를 더욱 작게 하여야 한다. 또한 반도체 소자 제조 공정에서는 Si 기판과 금속 박막간의 확산이 커다란 문제로 부각되어 왔다. 특히 Cu는 높은 확산성에 의하여 Si 기판과 접합에서 많은 확산에 의한 문제가 발생하게 되며, 또한 선폭이 줄어듦에 따라 고열이 발생하여 실리콘으로 spiking이 발생하게 된다. 이러한 확산을 방지하기 위하여 금속 배선과 Si기판 사이에는 필연적으로 확산방지막을 삽입하게 되었다. 기존의 연구에서는 $1000\;{\AA}$의 W-B-C-N 확산방지막을 제작하여 연구하였다. 이 논문에서는 Cu의 확산을 방지하기 위한 W-B-C-N 확산방지막을 다양한 두께로 제작하여 그 특성을 확인하여 초고집적화를 위한 더욱 얇은 두께의 W-B-C-N 확산방지막에 대하여 연구하였다. W-B-C-N 확산방지막의 두께 변화에 대한 특성을 확인하기 위하여 $900^{\circ}C$까지 열처리 한 후 그 면저항을 측정하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.354.1-354.1
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• 2014

Hafnium nitride (HfN) 박막은 고온에서의 안정성과 낮은 비저항 그리고 산소확산에 대한 억제력을 가지고 있기 때문에 확산방지막으로 많은 연구가 진행 되고 있다. 현재까지 진행된 대부분의 연구는 HfN 박막의 전기적인 특성과 구조적인 특성에 대한 것이었고 다양한 연구 결과가 보고되었다. 하지만 기존의 연구들은 박막의 nano-electrotribology 특성에 대한 연구가 부족하여 박막 적층 공정시 요구되는 물성에 대한 연구가 절실하다. 따라서 본 연구에서는 HfN 박막의 증착조건 및 열처리조건에 따른 nano-electrotribology 특성 변화를 확인하고자 하였다. HfN박막은 rf magnetron sputter를 이용하여 Si 기판위에 Hf target으로 질소 유량을 변화시키며 증착하였고 가열로에서 $600^{\circ}C$와 $800^{\circ}C$로 20분간 열처리를 실시하였다. 열처리한 박막과 as-deposited 상태의 박막을 nano-indenter를 통하여 나노기계 전기적인 특성을 분석하였다. nano-indenter는 박막에 인가된 stress와 탄성계수(elastic modulus), 표면경도(surface hardness)와 같은 특성을 직접적인 tip 접촉을 통하여 in-situ로 분석할 수 있는 장비이다. 실험결과 HfN박막을 $600^{\circ}C$로 열처리 한 경우 표면경도가 16.20에서 18.59 GPa로 증가하였다. 표면경도의 증가는 열처리 시 박막내에 compressive stress가 생성되었기 때문이라고 생각된다. 그러나 $800^{\circ}C$로 열처리 한 경우 표면경도가 16.93 GPa로 감소하였는데 이는 표면균열 발생으로 인한 stress relaxation 때문인 것으로 생각된다. 증착 시 주입되는 질소의 유량과 열처리 온도는 HfN박막의 기계적 안정성에 영향을 미치는 중요한 요소임을 본 실험을 통해 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.393-396
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• 2008

The study of nitrogen dilution effect on flame stability was experimentally investigated in non-premixed turbulent lifted hydrogen jet with coaxial air. hydrogen gas was used as a fuel and coaxial air was injected to make flame liftoff. And both of the fuel jet and coaxial air velocity were fixed as $u_F$=200 m/s and $u_A$=16 m/s, while nitrogen diluents mole fraction was varied from 0 to 0.2. For the analysis of flame structure and flame stabilization mechanism, the simultaneous measurement of PIV/OH PLIF had been performed. It was found that the turbulent flame propagation velocity increased as decreasing of nitrogen mole fraction. We concluded that the turbulent flame propagation velocity was expressed as a function of turbulent intensity, even though the mole fraction of nitrogen diluents gas was changed.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.8 no.5
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• pp.476-480
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• 1984

This paper deals with nitrogen diffusion velocity and activation energy in diffusion layer and compound layer in ion-nitriding, and presents observations on the effect of deformation according to nitriding methods. During the experiment the activation energy and diffusion velocity of nitrogen have been examined in S45C steel samples. It is found that the results of an investigation correspond with the theoretical data and the ion-nitriding method offers less deformation than conventional salt-bath method of nitriding.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 1999.04a
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• pp.257-258
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• 1999

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 2003.11a
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• pp.164-167
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• 2003

• Journal of the KSME
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• v.22 no.4
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• pp.308-315
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• 1982

가스실화업은 페라이트 화학열처리(ferritic thermochemical treatment)로서 실소운자가 500-560.deg. C의 온도범위에서 페라이트상 내에 확산삼투되므로 실온까지 냉각할 시 상변태가 일어나지 않는다. 가스실화볍은 1920년대 처음으로 이용되었으며 그 이후로 이의 적용범위가 확대되어 현재는 상당히 많은 종류의 강에 적용되고 있다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2001.10a
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• pp.105-107
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• 2001