• 한국결정학회지
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• 제12권2호
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• pp.70-75
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• 2001

NiCuZn 페라이트에 V₂O/sub 5/가 0∼0.5 wt% 첨가된 페이스트를 사용하여 스크린 인쇄법으로 페라이트 후막을 제조한 후, 870∼900℃에서 소결하여 V₂O/sub 5/ 첨가량에 따른 소결밀도, 미세구조 등의 물리적 특성 및 자기적 특성 변화를 분석하였다. 소결온도 870℃의 경우 V₂O/sub 5/를 0.5 wt% 첨가한 시편의 소결밀도가 0.58 g/cm³로 가장 hsvrp 나타낫고, 소결온도가 올라갈수록 소결밀도 차이가 줄어들어 900℃의 경우 모든 시편이 5.15g/cm³이상으로 높은 밀도를 나타내었다. V₂O/sub 5/가 0.5 wt% 첨가된 경우에 액상소결이 발달하였으며, V₂O/sub 5/가 0.1, 0.3 wt% 첨가된 시편은 입자성장이 억제되어 입자크기가 V₂O/sub 5/를 첨가하지 않은 시편보다 작았다. 전체의 소결온도 범위에서 V₂O/sub 5/가 첨가되지 않은 시편의 입자크기가 크고 균일하기 때문에 투자율이 가장 높게 나타났으며, 소결온도 880℃ 이상에서 V₂O/sub 5/ 0.3 wt% 첨가 시편의 Q값이 가장 높은 것으로 나타났다. 결론적으로 칩 인덕터용 NiCuZn 페라이트 소재 제조 시, 투자율값을 중시할 경우에는 V₂O/sub 5/를 첨가하지 않아야 하며, 품질계수를 중시할 경우에는 V₂O/sub 5/의 첨가량이 0.3wt%를 넘지 않아야 함을 알 수 있었다.

• 한국진공학회지
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• 제6권2호
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• pp.143-150
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• 1997

본 연구에서는 1000$\AA$두께의 Molybdenum화합물(Mo, Mo-N,$MoSi_2$, Mo-Si-N)의 Cu에 대한 확산방지막으로서의 특성을 면저항측정장비(four-point-probe), XRD, XPS, SEM, RBS 분석을 통하여 조사하였다. 각 박막층은 dc magnetron sputtering장비를 이용하 여 증착되었고 $300^{\circ}C$-$800^{\circ}C$의 온도구간에서 30분동안 진공열처리하였다. Mo 및 $MoSi_2$ 방지 막은 낮은 온도에서 확산방지막으로서의 특성파괴를 보였다. 결정립계를 통한 Cu의 확산과 Mo-실리사이드내의 Si의 Cu와의 반응이 그 원인인 것으로 사료된다. 질소를 첨가한 시편의 경우 확산방지특성 파괴온도는 Mo-N방지막의 경우 $650^{\circ}C$-30분, Mo-Si-N방지막의 경우 $700^{\circ}C$-30분으로 향상되었다. Cu와 Si의 확산은 방지막의 결정립계를 통하여 더욱 빠르게 확 산된다. 따라서 증착시 결정립계를 질소와 같은 물질로 채워 Cu와 Si의 확산을 저지할 수 있을 것으로 사료된다. 본 실험결과에서의 질소첨가는 이와 같은 stuffing 효과외에도 Mo- 실리사이드 박막의 결정화 온도를 다소 높인 것으로 나타났고, 그 결과 결정립계의 밀도를 감소시켜 확산방지막으로서의 특성을 향상시킨 것으로 사료된다. 또한 질소첨가는 실리사이 드내의 금속과 실리콘과의 비를 변화시켜 확산방지막의 특성에 영향을 미친 것으로 보인다. 본 실험에서 조사된 확산방지막 중에서는 Mo-Si-N박막이 Cu와 Si간의 확산을 가장 효과적 으로 저지시킨 것으로 나타났으며 $650^{\circ}C$-30분까지 안정한 특성을 보였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제25권4호
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• pp.507-514
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• 1993

Titanium재료는 해수에서 좋은 내식성을 가지는 이유로 최근 원자력발전소 복수기에 사용되고 있다. 그러나, Ti이 tubesheet재 료인 Cu 합금에 접하고 이것이 water box 재료인 탄소강에 접하게될 경우 접촉금속에 심한 galvanic corrosion이 일어나게 된다. 전기화학적 실험에 의하면, 탄소강이 해수속에서 Ti나 Cu에 접할 때 탄소강의 부식속도는 증가할 것이며, Cu가 Ti에 해수중에서 장기간 접촉할 경우에는 Cu의 부식속도는 증가할 것으로 생각된다, 또한 표면적비, R$_1$(surface area of carbon steel/surface area of Ti).와 R$_2$(surface area of carbon steel/surface area of Cu)가 탄소강의 galvanic corrosion에 매우 중요하며. Water box 재료인 탄소강의 부식속도를 최소화하기 위해서는 이들 표면적비가 낮게 유지되어서는 안될 것이라고 생각된다 침지 galvanic 부식 시험결과 surface area of Fe/surface area of Al Brass값이 1일때 탄소강의 부식속도는 4.4mpy 이었으나 이 비가 $10^{-2}$ 일때는 570mpy이었다. 이렇게 연결된 galvanic시편에 Ti tube를 연결한 경우에는 이 비가 1일때 탄소강의 부식율이 4.4mpy에서 13mpy로 증가하였다. 이는 R$_1$가 R$_2$가 분극곡선에 복합적인 영향을 미치는것으로 설명할 수 있다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.239-240
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• 2008

As semiconductor devices are scaled down for better performance and more functionality, the Cu-based interconnects suffer from the increase of the resistivity of the Cu wires. The resistivity increase, which is attributed to the electron scattering from grain boundaries and interfaces, needs to be addressed in order to further scale down semiconductor devices [1]. The increase in the resistivity of the interconnect can be alleviated by increasing the grain size of electroplating (EP)-Cu or by modifying the Cu surface [1]. Another possible solution is to maximize the portion of the EP-Cu volume in the vias or damascene structures with the conformal diffusion barrier and seed layer by optimizing their deposition processes during Cu interconnect fabrication, which are currently ionized physical vapor deposition (IPVD)-based Ta/TaN bilayer and IPVD-Cu, respectively. The use of in-situ etching, during IPVD of the barrier or the seed layer, has been effective in enlarging the trench volume where the Cu is filled, resulting in improved reliability and performance of the Cu-based interconnect. However, the application of IPVD technology is expected to be limited eventually because of poor sidewall step coverage and the narrow top part of the damascene structures. Recently, Ru has been suggested as a diffusion barrier that is compatible with the direct plating of Cu [2-3]. A single-layer diffusion barrier for the direct plating of Cu is desirable to optimize the resistance of the Cu interconnects because it eliminates the Cu-seed layer. However, previous studies have shown that the Ru by itself is not a suitable diffusion barrier for Cu metallization [4-6]. Thus, the diffusion barrier performance of the Ru film should be improved in order for it to be successfully incorporated as a seed layer/barrier layer for the direct plating of Cu. The improvement of its barrier performance, by modifying the Ru microstructure from columnar to amorphous (by incorporating the N into Ru during PVD), has been previously reported [7]. Another approach for improving the barrier performance of the Ru film is to use Ru as a just seed layer and combine it with superior materials to function as a diffusion barrier against the Cu. A RulTaN bilayer prepared by PVD has recently been suggested as a seed layer/diffusion barrier for Cu. This bilayer was stable between the Cu and Si after annealing at $700^{\circ}C$ for I min [8]. Although these reports dealt with the possible applications of Ru for Cu metallization, cases where the Ru film was prepared by atomic layer deposition (ALD) have not been identified. These are important because of ALD's excellent conformality. In this study, a bilayer diffusion barrier of Ru/TaCN prepared by ALD was investigated. As the addition of the third element into the transition metal nitride disrupts the crystal lattice and leads to the formation of a stable ternary amorphous material, as indicated by Nicolet [9], ALD-TaCN is expected to improve the diffusion barrier performance of the ALD-Ru against Cu. Ru was deposited by a sequential supply of bis(ethylcyclopentadienyl)ruthenium [Ru$(EtCp)_2$] and $NH_3$plasma and TaCN by a sequential supply of $(NEt_2)_3Ta=Nbu^t$ (tert-butylimido-trisdiethylamido-tantalum, TBTDET) and $H_2$ plasma. Sheet resistance measurements, X-ray diffractometry (XRD), and Auger electron spectroscopy (AES) analysis showed that the bilayer diffusion barriers of ALD-Ru (12 nm)/ALD-TaCN (2 nm) and ALD-Ru (4nm)/ALD-TaCN (2 nm) prevented the Cu diffusion up to annealing temperatures of 600 and $550^{\circ}C$ for 30 min, respectively. This is found to be due to the excellent diffusion barrier performance of the ALD-TaCN film against the Cu, due to it having an amorphous structure. A 5-nm-thick ALD-TaCN film was even stable up to annealing at $650^{\circ}C$ between Cu and Si. Transmission electron microscopy (TEM) investigation combined with energy dispersive spectroscopy (EDS) analysis revealed that the ALD-Ru/ALD-TaCN diffusion barrier failed by the Cu diffusion through the bilayer into the Si substrate. This is due to the ALD-TaCN interlayer preventing the interfacial reaction between the Ru and Si.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제10권4호
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• pp.29-33
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• 2003

n-형 탄화규소 반도체에 대한 구리금속을 이용하여 오옴성 접촉 구조를 제작하였다. 제작된 구리접촉에 대해 후속열처리 조건과 금속접촉 구조에 따른 재료적, 전기적 성질의 변화를 조사하였다. 금속접촉의 오옴성 성질은 금속박막의 구조 뿐 아니라 열처리조건에 대해서도 크게 좌우됨을 알 수 있었다. 열처리는 급속열처리 장치를 이용한 진공상태 및 환원 분위기에서 2단계 열처리방식을 통하여 시행하였다. 접촉비저항의 측정을 위해 TLM 구조를 만들었으며 면저항 ($R_{s}$), 접합저항 ($R_{c}$), 이동거리 ($L_{T}$), 패드간거리 (d), 전체저항 ($R_{T}$) 값을 구하여 알려진 계산식에 의해 접촉비저항 ($p_{c}$) 값을 추정하였다. 진공보다 환원분위기에서 후속 열처리를 수행한 시편이 양호한 전기적 성질을 가짐을 알 수 있었다. 가장 양호한 결과는 Cu/Si/Cu 구조를 가진 금속접촉 결과이었으며 접촉비저항 ($p_{c}$)은 $1.2\times 10^{-6} \Omega \textrm{cm}^2$의 낮은 값을 얻을 수 있었다. 재료적 성질은 XRD를 이용하여 분석하였고 SiC 계면 상에 구리와 실리콘이 결합한 구리 실리사이드가 형성됨을 알 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.688-688
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• 2013

Al-doped ZnO (AZO) thin films have attracted a lot of attention as a cheap transparent conducting oxide (TCO) material that can replace the expensive Sn-doped In2O3. In particular, AZO thin films are widely used as a window layer of chalcogenide-based thin film solar cells such as Cu(In,Ga)Se2 and Cu2ZnSnS4 (CZTS). Mostly important requirements for the window layer material of the thin film solar cells are the high transparency and the low sheet resistance, because they influence the light absorption by the activelayer and the electron collection from the active layer, respectively. In this study, we prepared the AZO thin films by RF magnetron sputtering using a ZnO/Al2O3 (98：2wt%) ceramic target, and the effect of the sputtering condition such as the working pressure, RF power, and the working distance on the optical, electrical, and crystallographic properties of the AZO thin films was investigated. The AZO thin films with optimized properties were used as a window layer of CZTS thin film solar cells. The CZTS active layers were prepared by the electrochemical deposition and the subsequent sulfurization process, which is also one of the cost-effective synthetic approaches. In addition, the solar cell properties of the CZTS thin film solar cells, such as the photocurrent density-voltage (J-V) characteristics and the external quantum efficiency (EQE) were investigated.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.490-490
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• 2011

Graphene, hexagonal network of carbon atoms forming a one-atom thick planar sheet, has been emerged as a fascinating material for future nanoelectronics. Huge attention has been captured by its extraordinary electronic properties, such as bipolar conductance, half integer quantum Hall effect at room temperature, ballistic transport over ${\sim}0.4{\mu}m$ length and extremely high carrier mobility at room temperature. Several approaches have been developed to produce graphene, such as micromechanical cleavage of highly ordered pyrolytic graphite using adhesive tape, chemical reduction of exfoliated graphite oxide, epitaxial growth of graphene on SiC and single crystalline metal substrate, and chemical vapor deposition (CVD) synthesis. In particular, direct synthesis of graphene using metal catalytic substrate in CVD process provides a new way to large-scale production of graphene film for realization of graphene-based electronics. In this method, metal catalytic substrates including Ni and Cu have been used for CVD synthesis of graphene. There are two proposed mechanism of graphene synthesis: carbon diffusion and precipitation for graphene synthesized on Ni, and surface adsorption for graphene synthesized on Cu, namely, self-limiting growth mechanism, which can be divided by difference of carbon solubility of the metals. Here we present that large area, uniform, and layer controllable graphene synthesized on Cu catalytic substrate is achieved by acetylene-assisted CVD. The number of graphene layer can be simply controlled by adjusting acetylene injection time, verified by Raman spectroscopy. Structural features and full details of mechanism for the growth of layer controllable graphene on Cu were systematically explored by transmission electron microscopy, atomic force microscopy, and secondary ion mass spectroscopy.

• 한국기계가공학회지
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• 제20권6호
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• pp.100-107
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• 2021

As a significant technology in the smartization era promoted by the Fourth Industrial Revolution, the secondary battery industry has recently attracted significant attention. The demand for lithium-ion batteries (LIBs), which exhibit excellent performance, is considerably increasing in different industrial fields. During the manufacturing process of LIBs, it is necessary to join the cathode and anode sheets with thicknesses of several tens of micrometers to lead taps of the cathode and anode with thicknesses of several hundreds of micrometers. Ultrasonic welding exhibits excellent bonding when bonded with very thin plates, such as negative and positive electrodes of LIBs, and dissimilar and highly conductive materials. In addition, ultrasonic welding has a small heat-affected zone. In LIBs, Cu is mainly used as the negative electrode sheet, whereas Cu or Ni is used as the negative electrode tab. In this study, one or two electrode sheets (t0.025 mm Cu) were welded to one lead tab (t0.1 mm Cu). The welding energy and pressure were used as welding parameters to determine the welding strength of the interface between two or three welded materials. Finally, the effects of these welding parameters on the welding strength were investigated.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.421-421
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• 2012

Cu(In,Ga)$Se_2$ (CIGS) 화합물은 직접천이형 반도체로 열적으로 매우 안정하고 에너지밴드갭이 1.04 eV로 이상적인 값에 가깝고, 특히 높은 광흡수계수를 가지기 때문에 박막 태양전지로서 커다란 응용 잠재력을 갖고 있는 광흡수층 재료이다. CIGS 화합물 박막 태양전지의 효율은 연구실에서는 ~20%를 높은 효율을 보고하고 있으며, 모듈급에서도 ~13%의 효율을 보이고 있다. 그러나 CIGS 박막 태양전지를 대면적 또는 양산화에 적용하기 위해서는 20년 이상의 장기적인 수명을 보장할 수 있는 내구성을 갖추어야 한다. 본 연구에서는 CIGS 모듈의 장기적인 신뢰성을 평가하기 위해 CIGS PV 모듈을 대상으로 대표적인 고온 고습 조건인 IEC-61646 규격을 이용하여 $85^{\circ}C$/85% RH에서 1000시간 동안 가속시험이 수행되었고, 고온 환경하에서 모듈의 성능 저하에 미치는 영향을 고찰하기 위해 모듈을 $85^{\circ}C$에서 1000시간 노출시켰다. 두 종류의 가속 스트레스시험 후에 모듈들의 외형적인 노화현상 및 전기적 열화 성능을 분석하였다. 또한 모듈의 효율저하의 원인을 규명하기 위해 모듈 구성 재료 중 충진재료로 사용하는 EVA sheet와 투명전극 AZO를 대상으로 고장분석을 수행하였다. AZO의 미세구조 관찰, 결정상 분석, XPS 분석 및 전기적 분석과 EVA sheet의 FT-IR 분석과 TG-DSC 분석들을 종합하여 CIGS PV 모듈의 성능저하의 원인을 규명하였다.

• 한국분말재료학회지
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• 제15권1호
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• pp.53-57
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• 2008

The amorphous $Fe_{73}Si_{16}B_7Nb_3Cu_1$(at%) alloy strip was pulverized using a jet mill and an attrition mill to get flake-shaped powder. The flake powder was mixed with dielectric $BaTiO_3$ powder and its dispersant to increase the permittivity. The powders covered with dielectric powders and its dispersant were mixed with a binder and a solvent and then tape-cast to form sheets. The absorbing properties of the sheets were measured to investigate the roles of the dielectric powder and its dispersant. The results showed that the addition of $BaTiO_3$ powders and its dispersant improved the absorbing properties of the sheets noticeably. The powder sheet mixed with 5 wt% of $BaTiO_3$ powder and 1 wt% of dispersant showed the best electromagnetic wave absorption rate because of the increase of the permittivity and the electrical resistance.