• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.230-230
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• 2010

질화갈륨 기반의 III족-질화물 계열의 반도체 물질은 녹색-자외선 영역의 발광다이오드에 응용되어 왔으며 고효율, 고휘도 발광소자의 구현 및 성능 향상을 위해 많은 연구가 진행되었다. 일반적으로 널리 사용되어온 c축 방향으로 성장된 질화갈륨 기반 발광다이오드에서는 활성층의 에너지 밴드구조가 내부전기장에 의해 변형되어 전자와 정공의 재결합 확률이 저하된다. c축 방향으로 형성되는 내부전기장은 축방향으로의 자발적 분극화와 높은 압전 분극 현상에 기인한다. 이와 같은 분극 성장에서의 내부양자효율 저하 현상을 해결하기 위하여 내부 전기장이 존재하지 않는 a축과 m축과 같은 무분극 방향으로의 성장이 집중적으로 연구되고 있다. 현재 사파이어 기판위에서 무분극 성장된 박막은 높은 밀도의 결함이 발생하여 고품위의 발광다이오드 동작에 어려움을 겪고 있다. 최근 결함 밀도를 낮추고 높은 결정성을 갖는 무분극 질화갈륨 박막을 성장하기 위하여 2-단계 성장 방법, 나노구조층 삽입, 산화규소 마스크 패턴 등 다양한 성장 방법들이 연구되어 주목할 만한 연구 결과들이 보고되고 있다. 다양한 성장 방법들에 의해 성장된 박막들은 고유한 특성들을 보이는데, 특히 박막 성장방법에 따라 박막 내부에 형성되는 깊은 준위의 특성들은 발광다이오드의 소자 특성에도 큰 영향을 미치게 되므로 무분극 박막에서의 깊은 준위에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 금속-유기 화학기상증착 방법으로 r면의 사파이어기판 위에 a면의 질화갈륨을 성장시켰다. 고품질의 결정성을 구현하기 위해 저온 핵형성층, 3차원 성장층, 2차원 중간온도 성장층, 2차원 성장층의 4개 버퍼층을 사용하였으며, 질화규소 나노구조층을 삽입함으로써 고품 위의 a면 질화갈륨 박막을 구현하였다. 성장된 a면 질화갈륨 박막에 형성된 깊은 준위들은 접합용량과도분광법을 이용하여 분석되었으며 질화규소 삽입층의 유무에 따른 깊은 준위의 특성 차이에 대한 연구를 수행하였다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.9 no.2
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• pp.217-223
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• 1999

In this study, the effects of the content of $ZrO_{2}$ in $Si_{3}N_{4}$ on mechanical and wear properties were investigated. $Si_{3}N_{4}$ based composites containing 0~40 wt% $ZrO_{2}$ powders were fabricated using hot isostatic pressing (HIP), at $1750^{\circ}C$, 172 MPa for 1 hour in $N_{2}$ gas. Mechanical properties and wear properties of composites were examined. Mechanical properties (hardness, strength, and fracture toughness) of $Si_{3}N_{4}-ZrO_{2}$ composite were decreased with increasing the amount of $ZrO_{2}$, but relative density of composites were increased. Further, the increase in amount of $ZrO_{2}$, reduced wear rates in air. It was found that wear behaviors in air were related to microcracking.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.5 no.4
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• pp.468-475
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• 1995

활성금속 브레이징 방법으로 스테인레스 스틸과 질화규소를 접합하여 기계적 특성 및 유한요소법을 사용하여 접합체에서 발생되는 잔류응력의 크기를 조사하였다. 고강도 접합체를 제조하기 위하여 연성금속인 Cu 및 Cu/Mo 적층체를 중간재로 사용하였으며, 중간재의 두께 및 구조에 따라 접합체에서 발생되는 잔류응력의 크기 및 분포가 접합강도에 미치는 영향에 관하여 조사하였다.중간재인 Cu의 두께가 0.2mm 일대 세라믹스에 발생되는 최대 잔류응력의 크기가 급격히 감소하였으며, 최대 접합강도가 나타났다. Cu/Mo 다층 중간재를 사용한 접합체에서는 Cu/Mo 두께비가 감소할수록 접합강도는 증가되었다. 스테인레스 스틸/질화규소 접합체에서 Cu/Mo 중간재의 사용은 Cu 중간재 사용보다 접합강도를 증가시키는데 효과적이었으며, 최대 접합강도는 450Mpa 정도이었다. Cu/Mo 중간재를 사용한 접합체에서는 Mo에 최대 인장방향의 잔류응력이 발생하여 강도 측정시 Mo의 지배적인 소성변형으로 잔류응력이 감소되어 접합체의 접합강도를 향상시키는 것으로 생각된다.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.2 no.1
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• pp.67-78
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• 1990

세라믹 분말의 사출성형성을 평가하기 위하여 다양한 혼합체 시스템에 대한 혼합도 와 유변학적 성질을 질화규소 미세분말의 부피비를 변화시키면서 조사하였다. 열가소성 결 합체 시스템은 폴리에틸린 폴리에틸렌 왁스 그리고 미소량의 첨가제를 혼합하여 사용하였 다. 혼합성능을 평가하기 위하여 비분산혼합에서는 총접촉면적비를 그리고 분산혼합에서는 총파괴표면적비를 혼합척도로서 사용하여 정성적으로 모형화하였다. 사용된 혼합기내의 유 동장을 해석하기 위하여 뉴우톤유체를 가정하여 유동해석을 수행하였다. 혼합물의 혼합도는 각각 5분 30분 동안 혼합된 시편을 주사전자현미경 사진에 의해 관찰하여 평가하였다. 또한 혼합물의 사출성형성 그리고 혼합질 점도 토우크 곡선 사이의 관계를 규명하기 위하여 전단 변형를 속도를 따른 점도를 모세관 점도계를 사용하여 측정하였으며 질화규소의 부피비가 60%일 때까지는 만족할 만한 성형성과 혼합질을 가짐을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Ceranic Society Conference
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• 2002.10a
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• pp.23.1-23
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• 2002

• Korean Journal of Materials Research
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• v.7 no.3
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• pp.224-228
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• 1997

Rolling contact fatigue tests were performed for two types silicon nitrides using disk- type specimens. Materials showed a fatigue behaviour similar to that typically found in metallic materials From the fractographic and metallographic observations, it has been found that the crack initation in the silicon nitrides subjected to rolling contact fatigue is to be induced by cyclic subsurface shear stress, as is known in steel bearing. On the mid-sections of the specimens, many subsurface cracks which lay parallel to the contact surface can be found at a depth where fluctuation of the Herzian shear stress was the maximum.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.6 no.9
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• pp.878-884
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• 1996

본 연구는 가스압소결 질화규소의 혼합모드에 있어서 파괴거동을 실온 및 100$0^{\circ}C$에서 조사하였다. 실험은 누프압흔을 도입한 시험편을 사용하여 소둔처리에 의해 잔류응력을 제거하고, 4점굽힘법을 이용하였다. 실험결과, 종래 제창되고 있는 파괴기준과 일치하지 않고, 그래서 새롭게 4차관수의 근사식을 제안하였다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.35 no.1
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• pp.48-54
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• 1998

The effect of coating thickness on the contact fracture was studied, in Si3N4 coated Si3N4-BN system When the elastic/plastic mismatch is relatively large betwen two layers in bilayer certain critical coating thickness was required to prevent cone crack initiation and this critical thickness was decreased by de-creasing the elastic/plastic mismatch,. In addition the required critical thickness should be increased when higher loads apply. In conclusion an appropriate coating thickness should be designed by elastic/plastic mismatch between two layers and environment (applied load) to prevent the coating fracture

• 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.

• 연구논문집
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• s.34
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• pp.131-138
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• 2004

Porous silicon nitride ceramics were prepared by Self-propagating High Temperature Synthesis from silicon powder, silicon nitride powder and the pore-forming precursor. The microstructure, porosity and the flexural strength of the porous silicon nitride ceramics were varied according to the Si/$Si_3N_4$ ratio, size and amount of the pore-forming precursors. Some samples exhibited as high flexural strength as $162\pm24$ MPa. The high strength is considered to result from the fine pore size and the strong bonding among the silicon nitrid particles.