• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.382-382
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• 2011

이차원 결정인 그래핀(graphene)은 전하도핑(charge doping)과 기계적 변형에 민감하기 때문에 기판의 물리 및 화학적 구조 및 특성에 따라 그래핀의 물성이 크게 영향을 받는다고 알려져 있다. 특히 널리 사용되고 있는 산화실리콘($SiO_2$/Si) 기판에 존재하는 나노미터 크기의 굴곡과 전하 트랩(charge trap)은 전하 이동도 및 화학적 안정성 등의 면에서 그래핀 고유의 뛰어난 물성을 제한하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 비정질 산화실리콘 기판을 대조군으로 삼아 편평도가 높은 결정성 h-BN (hexagonal boron nitride) 기판이 그래핀에 미치는 영향을 관찰하였다. 화학기상증착법(chemical vapor deposition 또는 CVD)으로 성장시킨 그래핀을 각 기판에 전사시킨 후 라만 분광법을 통해 전하 도핑 및 기계적 변형 정도를 측정하였다. h-BN 위에서는 외부 환경에서 기인하는 전하 도핑 정도가 산화실리콘 기판보다 적게 관찰되었다. 또한 h-BN 위에 고착된 그래핀 시료에서는 기판-그래핀 상호작용에서 기인하는 것으로 보이는 새로운 라만 분광 특성이 관찰되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.591-591
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• 2013

Fully and partially grown hexagonal boron nitride (h-BN) on Cu foil, synthesized by chemical vapor deposition method, was studied using Raman and SEM measurements. Fully and partially grown samples were successfully made from borane-ammonia complex to controlling pressure and growth time. The fully grown h-BN and partially grown h-BN exhibits a ~1,370 $cm^{-1}$ B-N vibrational mode ($E_{2g}$) Especially, well-aligned triangular h-BN monolayer was observed on some domain of Cu foil using SEM measurements.

• 한국세라믹학회지
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• 제46권1호
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• pp.53-57
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• 2009

The h-BN powder was synthesized by amorphous $B_2O_3$ and activated carbon at $1550^{\circ}C$ in nitrogen atmosphere, whose properties were examined according to $MgB_6$ addition. Amount of $MgB_6$ addition was varied in the range of $0{\sim}$10\;wt% of the initial mixture. It was observed that $MgB_6$ addition led to an increase in the amount and the grain size of h-BN and decrease in the amount of $B_4C$ forming. When $MgB_6$ added 5 wt%, the amount and crystallinity of h-BN increased as the holding time at the synthesis temperature was prolonged. It was also confirmed that the regularity of three-dimensional ordering of h-BN increases.

• 정보저장시스템학회논문집
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• 제3권3호
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• pp.129-134
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• 2007

Boron nitride (BN) is a highly attractive material for wear resistant applications of mechanical components. BN is super hard and it is the second hardest of all known materials. It also has a high thermal stability, high abrasive wear resistance, and in contrast to diamond, BN does not react with ferrous materials. The motivation of this work is to investigate the tribological properties of BN for potential applications in ultra-precision components for data storage, printing, and other precision devices. In this work, the wear characteristics of BN thin films deposited on DLC or Ti buffer layer with silicon substrate using RF-magnetron sputtering technique were analyzed. Wear tests were conducted by using a pin-on-disk type tester and the wear tracks were measured with a surface profiler. Experimental results showed that wear characteristics were dependent on the sputtering conditions and buffer layer. Particularly, BN coated on DLC layer showed better wear resistant behavior. The range of the wear rates for the BN films tested in this work was about 20 to $100{\mu}m^3$/cycle.

• Composites Research
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• 제27권3호
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• pp.83-89
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• 2014

본 연구는 엔지니어링 플라스틱인 Polybutylene terephthalate(PBT)에 첨가물을 넣어 강도와 열전도성, 열충격내구성을 개선시키는 것을 목적으로 한다. 그에 따라 PBT에 유리섬유(Glass Fiber)와 Boron nitride(BN)을 복합적으로 첨가하여, 각각의 조성비에 따른 기계적 특성과 열전도 특성변화를 실험적으로 분석하였다. 시험 결과 BN의 함유량이 증가함에 따라 열전도도는 증가하였고, 기계적 강도는 작아졌다. 열충격싸이클을 가한 결과, 비충전 PBT는 파단 신장률이 작아졌으나 충전 PBT는 강도와 열전도율이 별다른 성질변화가 거의 없었다. BN의 첨가에 따라 PBT 복합재의 열전도도도는 크게 향상되었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2003년도 추계학술발표회초록집
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• pp.52-52
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• 2003

cubic boron nitride(cubic BN)는 기계적, 전기적, 광학적, 열적으로 우수한 특성 때문에 다양한 분야에 응용 가능한 재료로, 수 십년 동안 연구되어 오고 있다. 그러나 아직까지 막내 cubic BN이 차지하는 함량과 접착력의 저조 때문에 실제로 응용되기에는 무리가 있다. 많은 이들이 이 문제점들을 해결하기 위해 노력하고 있다. Cubic BN의 생성 매카니즘에 관해서는 여러 모델들이 제시되고 있으나 아직까지 정론화된 것은 없다. 대표적인 모델들로는 스퍼터 모델, 스트레스 모델, 서브플렌테이션 모델 등이 있다. 그러나 BN 막내의 구조가 hexagal BN과 cubic BN이 혼합되어 있는 구조라는 것과 cubic BN이 형성되기 위해서는 이온 충돌 에너지가 필요하다는 점은 모든 모델들에서 일반적으로 취하고 있다. 본 연구에서는, 유도 결합 플라즈마 화학 기상 증착법을 이용해 cubic BN 박막을 증착하였다. 소스 가스로는 BCl$_3$, $N_2$, H$_2$, Ar를 사용하였다. 기판에 가해지는 R.F. 바이어스가 박막내 cubic BN의 함량에 어떠한 영향을 미치는 지에 대해 연구하였다. cubic BN 상의 확인은 FT-IR 장비로 분석하였고, 막내 조성은 AES로, 박막의 두께는 FE-SEM으로 확인하였다.

• The Korean Journal of Ceramics
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• 제6권2호
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• pp.129-133
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• 2000

Boron nitride films were synthesized with $N_2$ion flux of low energy, up to 100 eV, at different substrate temperatures of no heating, 200, 400, 500, and $800^{\circ}C$, respectively. Boron was supplied by e-beam evaporation at the rate of $1.5\AA$/sec. For all the conditions, hexagonal BN (h-BN) phase was mainly synthesized and high resolution transmission electron microscopy (HRTEM) showed that (002) planes of h-BN phase were aligned vertical to the Si substrate. The maximum alignment occurred around $400^{\circ}C$. In addition to major h-BN phase, transmission electron diffraction (TED) rings identified the formation of cubic BN (c-BN) phase. But HRTEM showed no distinct and continuous c-BN layer. These results suggest that c-BN phase may form in a scattered form even when h-BN phase is mainly synthesized under small momentum transfer by bombarding ions, which are not reconciled with the macro compressive stress model for the c-BN formation.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.285-285
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• 2013

Recently, hexagonal boron nitride (h-BN), which is III-V compound of boron and nitride by strong covalent sp2 bonds has gained great interests as a 2 dimensional insulating material since it has honeycomb structure with like graphene with very small lattice mismatch (1.7%). Unlike graphene that is semi-metallic, h-BN has large band gap up to 6 eV while providing outstanding properties such as high thermal conductivity, mechanical strength, and good chemical stability. Because of these excellent properties, hBN can potentially be used for variety of applications such as dielectric layer, deep UV optoelectronic device, and protective transparent substrate. Low pressure and atmospheric pressure chemical vapor deposition (LPCVD and APCVD) methods have been investigated to synthesize h-BN by using ammonia borane as a precursor. Ammonia borane decomposes to polyiminoborane (BHNH), hydrogen, and borazine. The produced borazine gas is a key material that is a used for the synthesis of h-BN, therefore controlling the condition of decomposed products from ammonia borane is very important. In this paper, we optimize the decomposition of ammonia borane by investigating temperature, amount of precursor, and other parameters to fabricate high quality monolayer h-BN. Synthesized h-BN is characterized by Raman spectroscopy and its absorbance is measured with UV spectrophotometer. Topological variations of the samples are analyzed by atomic force microscopy. Scanning electron microscopy and Scanning transmission Electron microscopy are used for imaging and analysis of structures and surface morphologies.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.210.1-210.1
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• 2014

The hexagonal boron nitride (h-BN) sheet, a 2D material like graphene sheet, is comprised of boron and nitrogen atoms. Similar to graphene, h-BN sheet has attractive mechanical properties while it has a wide band gap unlike graphene. Recently, many experimental groups studied the growth of single BN layer by chemical vapor deposition (CVD) method on the copper substrate. To study the initial stage of h-BN growth on the copper surface, we have performed density functional theory calculations. We investigate several adsorption sites of a boron or nitride atom on the Cu surfaces. Then, by increasing the number of adsorbed B and N atoms, we study formation behaviors of the BN flakes on the surface. Several types of BN flakes atoms such as triangular, linear, and hexagonal shapes are considered on the copper surface. We find that the formation of the BN flake in triangular shape is most favorable on the surface. On the basis of the theoretical results, we discuss the growth mechanism of h-BN layer on the copper surfaces in terms of its shapes in the initial stage of growth.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권11호
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• pp.812-818
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• 2004

무수붕산(B$_2$O$_3$)과 활성탄소를 사용하여 질소 분위기에서 육방정 질화붕소(h-BN)을 합성할 때 그 생성조건 및 반응과정을 검토하였다. 육방정 질화붕소의 생성조건은 140$0^{\circ}C$ 이상에서 질화붕소가 합성되기 시작하여 155$0^{\circ}C$에서는 대부분의 합성이 이루어졌고, 그 이상의 온도에서는 생성이 크지 않았음이 확인되었다. 합성된 질화붕소의 입자 형상은 미세한 판상 결정을 나타내었다. 반응 과정은 무수붕산이 탄소에 의하여 환원되어 붕소로 기화됨과 동시에 공존하는 질소 가스와 반응하여 육방정 질화붕소로 합성되는 반응 경로를 따를 것으로 사료된다.