• 한국자기학회지
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• 제13권1호
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• pp.6-14
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• 2003

열처리 온도에 따라 접합유리와의 화학적 반응이 Fe-Hf-N/SiO$_2$, 및 Fe-Hf-N/Cr/SiO$_2$ 박막의 물리적, 자기적 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 접합유리와 반응된 Fe-Hf-N/SiO$_2$ 박막의 연자기 특설은 온도가 증가함에 따라 크게 떨어졌으며, $600^{\circ}C$에서 포화자화값은 1 kG, 보자력이 27 Oe, 10MHz에서의 유효투자율이 70로 자기적 특성이 급격히 열화되었다. 이는 접합유리와의 화학적 반응에 의해 Fe-Hf-N 박막이 H$_{f}$ O$_2$, Fe$_3$O$_4$ 등으로 산화되기 때문인 것으로 나타났다. Fe-Hf-N/Cr/SiO$_2$ 박막의 경우, $600^{\circ}C$에서 포화자화값 13.5kG, 보자력은 4Oe, 10 MHz에서의 유효 투자율이 700으로 Fe-Hf-N/SiO$_2$ 박막보다 연자기 특성 열화가 덜 일어났다. 이는 Fe-Hf-N/Cr/SiO$_2$ 박막의 Cr 층이 Fe-Hf-N 박막의 산화를 억제하여. 일부에서만 HfO$_2$가 생성되고 나머지는 원래의 $\alpha$-Fe상을 유지하기 때문인 것으로 나타났다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제22권1호
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• pp.30-35
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• 2023

Hafnium nitride (HfN) thin films were fabricated by mid-frequency magnetron sputtering (mfMS) and direct current magnetron sputtering (dcMS) and their mechanical and structural properties were compared. In particular, changes in the HfN film properties were observed by changing the pulse frequency of mfMS between 5 kHz, 15 kHz, and 30 kHz. The crystalline structure, microstructure, 3D morphology, and mechanical properties of the HfN films were compared by x-ray diffraction, field-emission scanning electron microscopy, atomic force microscopy, and nanoindentation tester, respectively. HfN film deposited by mfMS showed a smoother and denser microstructure as the frequency increased, whereas the film deposited by dcMS showed a rough and sloppy microstructure. A single δ-HfN phase was observed in the HfN film made by mfMS with a pulse frequency of 30 kHz, but mixed δ-HfN and HfN_0·4 phases were observed in the HfN film made by dcMS. The mechanical properties of HfN film made by mfMS were improved compared to film made by dcMS.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제24권4호
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• pp.314-325
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• 1991

식이지방의 수준에 따라 n6 와 n3 불포화지방산이 혈장 지질조성에 미치는 영향과 또 그 기전이 다른지를 연구하고자 Sprague Dawley 종 수컷쥐에게 저지방(LF, 10% Cal)식이와 고지방식이(HF, 40% Cal)를 각각 6주동안 투여하였으며, 사용된 기름은 포화지방산 급원으로는 쇠기름, n6 linoleic acid(LA) 급원으로 corn oil, n3 ${\alpha}-linolenic$ acid(LL) 급원으로 perilla oil, n3 eicosapentaenoic acid(EPA)와 docosahexaenoic acid(DHA) 급원으로 fish oil이었다. Ultracentrifugation 방법으로 VLDL fraction을 분리하여 thin layer chromatography에 의해서 화학적조성을 구하였다. Plasma cholestere 수준은 LF 와 HF 모두 n6 LA에 의해서는 오히려 증가되었고 n3 LL과 n3 EPA에 의해서는 감소되었으며, HF 에서 n3 EPA가 가장 cholesterol 저하효과가 있었다. HDL-Chol 농도는 n6 LA에 의해서 증가되었으나, HF 경우 n3 EPA에 의해서 유의성있게 감소되었다. Plasma TG 농도는 n3 EPA에 의해서 가장 감소되었고 간의 lipogenic enzyme 활성을 억제하였으며 VLDL fraction의 TG상대적양(%)이 유의성 있게 낮아졌다. 이때 LF 군에서는VLDL fraction의 apo-B의 상대적양(%)이 감소되지 않았으나 HF군에서 n3 EPA에 의해서 유의성 있게 낮았다. 그러므로 n3 EPA의 hvpotriglyceridemic effect는 간에서 lipogenesis를 억제하여 plasma VLDL로 TG 분비가 억제되었을 것이며, HF일 경우는 간에서 apo-B 생성도 억제되었다. 관상동맥성심장질환의 예방적 차원에서 평상시에도 쇠기름과 corn oil 보다는 n3 PUFA가 풍부한 들기름이나 생선을 더욱 이용하는 것이 바람직하다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제22권6호
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• pp.393-398
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• 2023

Properties of hafnium nitride (HfN) coatings are affected by deposition conditions, most often by the sputtering technique. Appropriate use of different magnetron sputtering modes allows control of the structural development of the film, thereby enabling adjustment of its properties. This study compared properties of HfN coatings deposited by direct current magnetron sputtering (dcMS), mid-frequency direct current magnetron sputtering (mfMS), and inductively coupled plasma-assisted magnetron sputtering (ICPMS) systems. The microstructure, crystalline, and mechanical properties of these HfN coatings were investigated by field emission electron microscopy, X-ray diffraction, atomic force microscopy, and nanoindentation measurements. HfN coatings deposited using ICPMS showed smooth and highly dense microstructures, whereas those deposited by dcMS showed rough and columnar structures. Crystalline structures of HfN coatings deposited using ICPMS showed a single δ-HfN phase, whereas those deposited using dcMS and mfMS showed a mixed δ-HfN and HfN_0.4 phases. Their performance were increased in the order of dcMS < mfMS < ICPMS, with ICPMS achieving a value of 47.0 GPa, surpassing previously reported results.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2003년도 하계학술대회 논문집 Vol.4 No.1
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• pp.54-57
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• 2003

[ $HfO_xN_y$ ] films using a hafnium tertiary-butoxide $(Hf[OC(CH_3)_3]_4)$ in plasma and $N_2$ ambient were prepared to improve the thermal stability of hafnium-based gate dielectrics. A 10% nitrogen incorporation into $HfO_2$ films showed a smooth surface morphology and a crystallization temperature as high as $200^{\circ}C$ compared with pure $HfO_2$ films. The $TaN/HfO_xN_y/Si$ capacitors showed a stable capacitance-voltage characteristics even at post-metal annealing temperature of $1000^{\circ}C$ in $N_2$ ambient and a constant value of 1.6 nm EOT (equivalent oxide thickness) irrespective of an increase of PDA and PMA temperature. Leakage current densities of $HfO_xN_y$ capacitors annealed at PDA temperature of 800 and $900^{\circ}C$, respectively were approximately one order of magnitude lower than that of $HfO_2$ capacitors.

• 한국자기학회지
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• 제10권4호
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• pp.165-170
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• 2000

Fe-Hf-N 연자성 박막의 물리적, 자기적 특성에 미치는 열처리 영향에 대하여 고찰하였다. Fe-Hf-N 연자성 박막을 질소분위기에서 열처리 할 경우 표면에 Fe$_2$O$_3$-Fe$_3$O$_4$으로 구성된 산화층이 생성되었고, 이 산화층 아래 Fe-Hf-O-N층이 생성되었다. 열처리 온도의 증가에 따라 Fe$_2$O$_3$-Fe$_3$O$_4$ 산화층과 Fe-Hf-O-N 층의 두께가 증가하였고, Fe$_2$O$_3$-Fe$_3$O$_4$산화층을 제외한 박막의 두께는 열처리전과 같았다. 열처리한 박막에서 표면에 생성된 Fe$_2$O$_3$-Fe$_3$O$_4$산화층의 두께를 제외하고 계산한 박막의 연자기 특성은 열처리 전의 연자기 특성에 비해 약간 떨어지는 것으로 나타났다. 그러므로, Fe-Hf-O-N층은 박막 전체의 연자기 특성을 크게 떨어뜨리지 않으며, 열처리 후 박막 전체의 연자기 특성은 Fe-Hf-O-N과 Fe-Hf-N의 다층막의 연자기 특성을 나타내는 것으로 생각된다.

• 한국재료학회지
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• 제14권11호
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• pp.780-785
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• 2004

The degradation mechanism of soft magnetic properties of $Fe-Hf-N/Cr/SiO_2$ thin films reacted with a bonding glass was investigated. When $Fe-Hf-N/Cr/SiO_2$ films were annealed under $600^{\circ}C$ without the bonding glass, the compositions and the soft magnetic properties of Fe-Hf-N layers were not changed. However, after reaction with the bonding glass at $550^{\circ}C$, the soft magnetic properties of the film were degraded. At $600^{\circ}C$, the saturation magnetization of the reacted film decreased to 13.5 kG, and its coercivity increased to 4 Oe, and its effective permeability decreased to 700. It was founded that O diffused from the glass into the Fe-Hf-N layers during the reaction and generated $HfO_2$ phases. It was considered that the soft magnetic properties of the $Fe-Hf-N/Cr/SiO_2$ films reacted with the bonding glass were primarily degraded by the formation of the Fe-Hf-O-N layer of which the Fe content was below 60 $at\%$, and secondarily degraded by the Fe-Hf-O-N layer above 70 $at\%$.

• 대한화학회지
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• 제28권1호
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• pp.26-33
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• 1984

HF와 DF 혼합계내에서 일어나는 다음 두 진동-진동 에너지 이동 반응의 속도상수$(k_{vv})$를 n=2~5에 대해 300~800K 온도 범위에서 이론적으로 계산하였다. HF(v=n) + DF(v=0) ${\to}$ HF(v=n-l) + DF(v=l) + ${\Delta}E$(a) DF(v=n) + HF(v=0) ${\to}$ DF(v=n-l) + HF(v=l) + ${\Delta}E$(b) 이용한 충돌모형은 수소결합에너지를 분자간 상호작용의 주축으로 삼는 loosely-held, non-rigid dimer model이었고, 계산법으로는 반고전적 방법을 사용하였다. 계산 결과 반응(a)에 대한 속도상수가 반응(b)에 대한 속도상수 보다 훨씬 HF-DF 혼합계 내에서는 진동에너지가 HF에서 DF로 이동함이, 또한 반응(a)에 대한 속도 상수는 온도가 높아질 수록 감소하고, 진동 양자수가 커질 수록 증가하는 반면에, 반응 (b)에 대한 속도 상수는 온도 의존성과 양자수 의존성에 있어서 대체로 이와 반대의 경향을 보임을 밝혔으며, 이 계산 결과는 주로 에너지 차 ${\Delta}E$의 부호와 크기로써 설명될 수 있음을 보였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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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.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제4권3호
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• pp.34-37
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• 2003

[ $HfO_2$ ] and $HfO_xN_y$ films were deposited by plasma-enhanced chemical vapor deposition using $Hf[OC(CH_3)_3]_4$ as the precursor in the absence of $O_2$. The crystallization temperature of the $HfO_xN_y$ films is higher than that of the $HfO_2$ film. Nitrogen incorporation in $HfO_xN_y$ was confirmed by auger electron spectroscopy analysis. After post deposition annealing (PDA) at 800$\Box$, the EOT increased from 1.34 to 1.6 nm in the $HfO_2$ thin films, whereas the increase of EOT was suppressed to less than 0.02 nm in the $HfO_xN_y$. The leakage current density decreased from 0.18 to 0.012 $A/cm^2$ with increasing PDA temperature in the $HfO_2$ films. But the leakage current density of $HfO_xN_y$ does not vary with increasing PDA temperature because an amorphous $HfO_xN_y$ films suppresses the diffusion of oxygen through the gate dielectric.