• 한국세라믹학회지
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• 제40권1호
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• pp.24-30
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• 2003

AFm상의 생성과 전이는 시멘트에서의 수화반응, 경화속도 그리고 내구성에 큰 영향을 미친다. 실험실에서 제조한 3종류의 대표적인 AFm상에 CaC $O_3$, CaC $l_2$ 및 CaS $O_4$.2$H_2O$를 첨가하였을 때의 상변화를 검토를 하였다 AFm상의 상전이는 각 수화물의 용해도적과 밀접한 관계가 있다. 각종 AFm상( $M_{S}$ , $M_{C}$, $M_{Cl}$ )에 CaS $O_4$.2$H_2O$를 첨가한 경우, 모든 경우에서 AFm상은 ettringite로 전이를 하였다. 전이의 순서는 $M_{S}$ 가 가장 빠르게 ettringite로 전이를 하였으며 $M_{Cl}$ 이 가장 늦게 전이를 하였다. CaC $O_3$를 AFm상에 첨가하였을 경우에는 $M_{S}$ 는 보다 안정한 상인 $M_{C}$로 전이를 하였으며, 또 $M_{S}$ 중의 S $O_4$$^{2-}$ 이온이 방출되어 ettringite가 생성된다. $M_{C}$ 및 $M_{Cl}$ 에 CaC $O_3$를 첨가한 경우에는 아무런 상 변화가 일어나지 않았다. CaC $l_2$를 AFm상에 첨가하였을 경우, $M_{S}$ 는 $M_{Cl}$ 로 전이를 하였으며, $M_{S}$ 중의 S $O_4$$^{2-}$ 이온이 방출되어 ettringite가 생성된다. $M_{C}$에 CaC $l_2$를 첨가한 경우 $M_{C}$는 완전히 $M_{Cl}$ 로 전이를 하였다. $M_{Cl}$ 에 CaC $l_2$를 첨가하였을 경우에는 아무런 수화물의 변화는 발생하지 않았다. 따라서 CaS $O_4$.2$H_2O$를 CaC $O_3$및 CaC $l_2$와 반응시켰을 때의 AFm상의 안정성 순서는 $M_{S}$ < $M_{C}$< $M_{Cl}$ 로 된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.389-397
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• 2017

시멘트내 $C_3A$상과 $C_4AF$상은 염소이온과 반응하여 프리델염을 생성한다. 프리델염은 구조체에서 염소를 포함하기 때문에 염소이온의 흡착에 매우 중요하다. 외부에서 염소이온이 침투하면, 칼슘 알루미네이트 수화물은 염소이온을 고정하므로, $C_3A$상과 $C_4AF$상 및 AFm상의 염소 흡착 거동을 고찰하는 것은 고정화 현상을 이해하는데 매우 중요하다. 한편, 흡착 등온은 시멘트와 프리델염의 상호관계에서 정량적인 지식을 제공할 뿐만 아니라 그 상호관계의 특성을 이해하는데 매우 중요하다. 본 연구의 목적은 $C_3A$상, $C_4AF$상 및 AFm상의 염소이온 흡착 거동을 고찰하는데 있다. $C_3A$상과 $C_4AF$상의 흡착등온은 이론적 화학당량보다 다소 낮았으며 Langmuir 흡착등온식으로 표현할 수 있었다. AFm상의 흡착등온은 이론적 화학당량보다 매우 낮았으며, Freundlich 흡착등온식으로 표현하였다. 또한 흡착등온 모델에서 온도의 영향 매개변수를 실험범주내에서 온도의 함수로 제안하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.294-297
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• 2012

In this work, local oxidation behavior in phosphorous ion-implanted 4H-SiC has been investigated by using atomic force microscopy (AFM). The AFM-local oxidation (AFM-LO) has been performed on the implanted samples, with and without activation anneal, using an applied bias (~25 V). It has been clearly shown that the post-implantation annealing process at $1,650^{\circ}C$ has a great impact on the local oxidation rate by electrically activating the dopants and by modulating the surface roughness. In addition, the composition of resulting oxides changes depending on the doping level of SiC surfaces.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.64-64
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• 2009

Atomic force microscopy (AFM) fabrication of oxide patterns is an attractive technique for nanoscale patterns and related device structures, SiC exhibits good performance in high-power, high-frequency, and high-temperature conditions that is comparable to the performance of Si. The AFM fabrication of oxide patterns on SiC is important for electronic applications. However, there has not been much reported investigations on oxidation of SiC using AFM. We achieved the local oxidation of 4H-SiC using the high loading force of ~100 nN, although the oxidation of SiC is generally difficult mainly due to the physical hardness and chemical inactivity. All the experiments were performed using atomic force microscopy (S.I.S. GmbH, Germany) with a Pt/Ir-coated Si tip at ~40% humidity and room temperature. The spring constant and resonance frequency of the tip were around ~3 N/m and ~70 kHz. We fabricated oxide patterns on n-type 4H-SiC ($\sim10^{19}/cm^3$) and n-type Si ($\sim1.9\times10^{16}/cm^3$). In summary, we demonstrated that the oxide patterns can be obtained over the electric field of ${\sim}\times10^7 V/cm$ and the high loading force using the tip as a cathode. The electric field transports the oxyanions (OH-) to the positively biased surface.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.351-351
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• 2010

Nanoscale patterning using an atomic force microscope tip induced scratching was systematically investigated in AI thin film on 4H-SiC. To identify the effects of the scratch parameters, including the tip loading force, scratch speed, and number of scratches, we varied each parameters and evaluated the major parameter which has intimate relationship with the scale of patterns. In this work, we present the successful demonstration of nano patterning of Al thin film on a 4H-SiC substrate using an AFM scratching and evaluated the scratch parameters on Al/4H-SiC.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.57-57
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• 2010

In this study, nano-sized phase change materials were evaluated using nanoimprint lithography and c-AFM technique. The 200nm in diameter phase change nano-pillar device of GeSbTe, AgInSbTe, InSe, GeTe, GeSb were successfully fabricated using nanoimprint lithography. And the electrical properties of the phase change nano-pillar device were evaluated using c-AFM with pulse generator and voltage source.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.79-80
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• 2009

The local oxidation using an atomic force microscopy (AFM) is useful for Si-base fabrication of nanoscale structures and devices. SiC is a wide band-gap material that has advantages such as high-power, high-temperature and high-frequency in applications, and among several SiC poly types, 4H-SiC is the most attractive poly type due to the high electron mobility. However, the AFM local oxidation of 4H-SiC for fabrication is still difficult, mainly due to the physical hardness and chemical inactivity of SiC. In this paper, we investigated the local oxidation of 4H-SiC surface using an AFM. We fabricated oxide patterns using a contact mode AFM with a Pt/Ir-coated Si tip (N-type, $0.01{\sim}0.025\;{\Omega}cm$) at room temperature, and the relative humidity ranged from 40 to 50%. The height of the fabricated oxide pattern ($1{\sim}3\;nm$) on SiC is similar to that of typically obtained on Si ($10^{15}{\sim}10^{17}\;cm^{-3}$). We perform the 2-D simulation to further analyze the electric field between the tip and the surface. Whereas the simulated electric field on Si surface is constant ($5\;{\times}\;10^7\;V/m$), the electric field on SiC surface increases with increasing the doping concentration from ${\sim}10^{15}$ to ${\sim}10^{17}\;cm^{-3}$. We demonstrated that a specific electric field ($4\;{\times}\;10^7\;V/m$) and a doping concentration (${\sim}10^{17}\;cm^{-3}$) is sufficient to switch on/off the growth of the local oxide on SiC.

• Applied Microscopy
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• 제51권
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• pp.7.1-7.9
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• 2021

Neuromorphic systems require integrated structures with high-density memory and selector devices to avoid interference and recognition errors between neighboring memory cells. To improve the performance of a selector device, it is important to understand the characteristics of the switching process. As changes by switching cycle occur at local nanoscale areas, a high-resolution analysis method is needed to investigate this phenomenon. Atomic force microscopy (AFM) is used to analyze the local changes because it offers nanoscale detection with high-resolution capabilities. This review introduces various types of AFM such as conductive AFM (C-AFM), electrostatic force microscopy (EFM), and Kelvin probe force microscopy (KPFM) to study switching behaviors.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제22권8호
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• pp.632-636
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• 2009

The local oxidation using an atomic force microscopy (AFM) is useful for Si-based fabrication of nanoscale structures and devices. SiC is a wide band-gap material that has advantages such as high-power, high-temperature and high-frequency in applications, and among several SiC polytypes, 4H-SiC is the most attractive polytype due to the high electron mobility. However, the AFM local oxidation of 4H-SiC for fabrication is still difficult, mainly due to the physical hardness and chemical inactivity of SiC. In this paper, we investigated the local oxidation of 4H-SiC surface using an AFM. We fabricated oxide patterns using a contact mode AFM with a Pt/Ir-coated Si tip (N-type, 0.01-0.025 ${\Omega}cm$) at room temperature, and the relative humidity ranged from 40 to 50 %. The height of the fabricated oxide pattern (1-3 nm) on SiC is similar to that of typically obtained on Si ($10^{15}^{\sim}10^{17}$ $cm^{-3}$). We perform the 2-D simulation to further analyze the electric field between the tip and the surface. We demonstrated that a specific electric field (4 ${\times}$ $10^7\;V/m$) and a doping concentration ($^{\sim}10^{17}$ $cm^{-3}$) is sufficient to switch on/off the growth of the local oxide on SiC.

• 한국진공학회지
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• 제4권3호
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• pp.261-269
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• 1995

본 실험에서는 실리콘 웨이퍼 위에 photoresist(PR)와 octadecyltrichlorosilane(OST, CH3((CH2)17SiCI3)를 입혀서 UV/zone 처리를 어떻게 유기물질들이 UV/zone과 반응하여, 어떻게 표면에서 제거되는지를 in-line으로 연결된 XPS로 분석하고 반응시킨 표면들의 거칠기(roughness)를 AFM을 이용하여 관찰하였다. 실험결과 상온에서 UV/zone 처리를 했을 경우, PR과 OTS같은 유기물질이 표면에서 산화되는 것을 알 수 있었으나 이들이 제거되지 않고 표면에 그대로 남아있음을 알 수 있었다. 그러나 가열하면서(PR:$250^{\circ}C$, ORS:$100^{\circ}C$)UV/ozone 처리를 하였을 경우 표면에서 산화됨과 동시에 이들 산화물들이 표면에서 제거됨을 알 수 있었다. XPS 분석으로부터 이들의 산화반응물은 PR과 OTS 모두 -CH2-, -CH2O-, =C=O, -COO-를 가지는 것으로 나타났으며, 열에너지에 의해서 이들이 표면에서 제거되는 것으로 나타났다. AFM 분석결과는 상온에서 UV/ozone 처리를 하였을 경우에 표면의 거칠기가 적은 반면, 가열하면서 UV/o-zone처리를 하였을 경우에는 표면의 거칠기가 다소 증가하였다.