MFIS(Metal-ferroelectric-insulator- semiconductor) structures using silicon oxynitride(SiON) buffer layers were fabricatied and demonstrated nonvolatile memory operations. Oxynitride(SiON) films have been formed on p-Si(100) by RTP(rapid thermal process) in O$_2$+N$_2$ ambient at 1100$^{\circ}C$. The gate leakage current density of Al/SiON/Si(100) capacitor was about the order of 10$\^$-8/ A/cm$^2$ at the range of ${\pm}$ 2.5 MV/cm. The C-V characteristics of Al/LiNbO$_3$/SiON/Si(100) capacitor showed a hysteresis loop due to the ferroelectric nature of the LiNbO$_3$ thin films. Typical dielectric constant value of LiNbO$_3$ film of MFIS device was about 24. The memory window width was about 1.2V at the electric field of ${\pm}$300 kV/cm ranges.
Conventional SONOS (poly-silicon/oxide/nitride/oxide/silicon) type memory is associated with a retention issue due to the continuous demand for scaled-down devices. In this study, $Al_2O_3/Y_2O_3/SiO_2$ (AYO) multilayer structures using a high-k $Y_2O_3$ film as a charge-trapping layer were fabricated for nonvolatile memory applications. This work focused on improving the retention properties using a $Y_2O_3$ layer with different tunnel oxide thickness ranging from 3 nm to 5 nm created by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD). The electrical properties and reliabilities of each specimen were evaluated. The results showed that the $Y_2O_3$ with 4 nm $SiO_2$ tunnel oxide layer had the largest memory window of 1.29 V. In addition, all specimens exhibited stable endurance characteristics (program/erasecycles up to $10^4$) due to the superior charge-trapping characteristics of $Y_2O_3$. We expect that these high-k $Y_2O_3$ films can be candidates to replace $Si_3N_4$ films as the charge-trapping layer in SONOS-type flash memory devices.
본 연구는 사용 후 핵연료의 금속전환 공정에서 발생되는 폐용융염을 고형화하는 방법으로 실리카 함유 무기물을 이용하여 폐용융염을 열적, 수화학적 안정한 화합물로 전환하는 방법을 제안하였다. 실리카 함유 무기물(SAP)은 일반적인 sol-gel process로 합성되었으며, $SiO_2,\;Al_2O_3$ 및 $P_2O_5$로 구성된다. 제조된 SAP을 $650-850^{\circ}C$에서 폐용융염과 반응시켜 각 금속염화물에 대한 반응특성 및 열안정성을 조사하고, PCT 침출시험법을 이용하여 수화학적 안정성을 평가하였다. LiCl은 $LixAlxSi1-_xO_{2-x}$와 $Li_3PO_4$로, CsCl는 CS-aluminosilicate와 $CS_2AlP_3O_{10}$로, $SrCl_2$는 $Sr5(PO_4)_3Cl$로, $CeCl_3$는 $CePO_4$로 전환되었다. 9시간 동안 반응시킨 후, 금속염화물의 전환율은 $90{\sim}99%$였으며, $1100^{\circ}C$까지 열감량은 1wt%이하로 TGA(Thermo Gravimetric Analysis)로 확인하였다. Cs 및 Sr의 침출속도는 $10^{-2}{\sim}10^{-4}g/m^2\;day$로 매우 높은 내침출특성을 나타내었다. 이상의 결과로부터, SAP으로 명명된 안정화제(stabilizer)는 금속염화물로 구성된 폐용융염에 대해 매우 효과적인 것으로 판단된다. SAP을 이용한 폐용융염의 고화처리방법은 후속적인 안정성의 검증과정을 통하여 폐용융염의 최종처분부피를 최소화할 수 있는 대안적인 고화방법으로 고려될 수 있을 것으로 기대 된다.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제14권1호
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pp.53-60
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2014
Different kinds of post-deposition annealing (PDA) by a rapid thermal process (RTP) are used to enhance the field-effect passivation of $Al_2O_3$ film in crystal Si solar cells. To characterize the effects of PDA on $Al_2O_3$ and the interface, metal-insulator semiconductor (MIS) devices were fabricated. The effects of PDA were characterized as functions of RTP temperature from $400{\sim}700^{\circ}C$ and RTP time from 30~120 s. A high temperature PDA can retard the passivation of thin $Al_2O_3$ film in c-Si solar cells. PDA by RTP at $400^{\circ}C$ results in better passivation than a PDA at $400^{\circ}C$ in forming gas ($H_2$ 4% in $N_2$) for 30 minutes. A high thermal budget causes blistering on $Al_2O_3$ film, which degrades its thermal stability and effective lifetime. It is related to the film structure, deposition temperature, thickness of the film, and annealing temperature. RTP shows the possibility of being applied to the PDA of $Al_2O_3$ film. Optimal PDA conditions should be studied for specific $Al_2O_3$ films, considering blistering.
The composites were fabricated, respectively, using 61vol.% SiC-39vol.% $TiB_2$ and using 61vol.% SiC-39vol.% $ZrB_2$ powders with the liquid forming additives of 12wt% $Al_2O_3+Y_2O_3$ by hot pressing annealing at $1650^{\circ}C$ for 4 hours. Reactions between SiC and transition metal $TiB_2$, $ZrB_2$ were not observed in this microstructure. The result of phase analysis of composites by XRD revealed SiC(6H, 3C), $TiB_2$, $ZrB_2$ and $YAG(Al_5Y_3O_{12})$ crystal phase on the SiC-$TiB_2$, and SiC-$ZrB_2$ composites. The ${\beta}\;{\alpha}$-SiC phase transformation was occurred on the $SiC-TiB_2$, $SiC-ZrB_2$ composites. The relative density, the flexural strength and Young's modulus showed respectively value of 98.57%, 226.06Mpa and $86.37{\times}10^3Mpa$ in SiC-$ZrB_2$ composites.
금속염화물계 방사성 폐기물은 전해공정으로 이루어진 파이로프로세싱공정의 주요한 방사성 폐기물이다. 이와 같은 폐기물은 탄산염이나 질산염과 달리 고온에서 분해되지 않고 바로 휘발되며, 기존의 규산계 유리와 상용성이 낮아 처리가 쉽지 않다. 본 연구팀은 금속염화물계 폐기물을 고화처리하는 방법으로 탈염화처리법을 채택하였다. 본 연구에서는 그 후속적인 연구로서, 탈염화물질로 제안된 SAP ($SiO_2-Al_2O_3-P_2O_5$)의 조성을 변화시켜 LiCl-KCl과의 반응성을 향상시키고 고화공정을 단순화시키고자 하였다. 기본물질계에 $Fe_2O_3$를 첨가할 경우 무게반응비 SAP/Salt를 3에서 2.25로 낮출수 있으며, Fe가 Al을 치환하는 몰분율이 0.1이상이 될 경우에는 오히려 반응성이 점진적으로 감소하는 것으로 확인되었다. 또한 M-SAP에 $B_2O_3$를 첨가할 경우에는 유리매질을 사용하지 않고 monolithic form을 제조할 수 있었다. 침출 시험결과 U-SAP 1071이 가장 높은 내구성을 보여주었으며, 1 g의 금속폐기물을 처리시 약 3~4 g의 고화체가 발생되며, 이는 기존의 고화처리법보다 약 $\frac{1}{3}{\sim}\frac{1}{4}$배정도 최종처분부피가 감소되는 효과를 얻을 수 있다. 이상의 실험결과로부터, 기존의 유리고화공정으로 처리가 어려운 휘발성 금속염화물계 폐기물을 단 하나의 물질을 이용하여 처리할 수 있음을 확인하였으며, 이러한 처리방법은 고화처리시 발생되는 부피를 최소화활 수 있는 대안적인 고화처리방법이 될 것으로 판단된다.
The purpose of this study is to investigate the lubricated wear properties of Saffil/Al, Saffil/$Al_2O_3/Al$ and Saffil/SiC/Al hybrid metal matrix composites fabricated by squeeze casting method. Wear tests were done on a pin-on-disk friction & wear tester with long sliding distance. The wear properties of the three composites were evaluated in many respects. The effects of Saffil, $Al_2O_3$ particles and SiC particles on the wear behavior of the composites under lubricated conditions were elucidated. Wear mechanisms were analyzed by observing the worn surfaces of the composites. The variation of coefficient of friction (COF) during the wear process was recorded by using a computer. Comparing with the dry sliding condition, all three composites showed excellent wear resistance when lubricated by liquid paraffin. Under intermediate load, Saffil/Al showed best wear resistance among them, and its COF value is the smallest. The dominant wear mechanism of the composites was microploughing, but microcracking also occurred for them to different extent.
니켈을 알루미나와 실리카 담체에 담지 한후 CFC-113 ($CF_2Cl$-$CFCl_2$)을 수소 기류 중에서 3FCl ($CF_2$=CFCl, CFC-1113)로 하는 환원반응을 실시하였다. 실리카나 알루미나의 경우 모두 활성이 급격히 저하하였으며 니켈의 함량이 증가할수록 저하속도는 현저하였다. 그러나 선택성은 80% 수준을 유지하면서 변하지 않았다. 알루미나 상에 동과 리티움을 니켈과 동시에 담지 시켰을 시는 활성과 선택성이 크게 개선되었다. 그러나 과량의 리티움의 증가는 활성과 선택성을 모두 저하시켰다. 담체로 실리카를 사용한 경우에는 활성이 급격히 저하되었는데, 이는 반응중 생성 된 HF가 Silica와 반응, $SiF_4$로 증발됨으로서 표면적이 큰 실리카 담체의 손실 또는 알카리 금속의 첨가로 인한 활성점의 감소에 의한 것으로 보여 진다.
Mechanism of formation of electroless composite coatings is similar to that of electrodeposited composite coating, but the amount of particles entraped in electroless coating is higher that the one of electrodeposited coatings. The methol of entrapment by the metal for SiC and Al2O3 particles is different from that for WC particles. In the former case the particles are gracually engulfed by the depositing metal, wheran with WC a metal envelope is rapidly fomed around each particles. This difference can be attributed to the difference in electrical resistivity of the particles. Inclusion density of SiC and Al2O3 particles during copeposition depend on the particle size, agitation condition, vabration conditions and electrolyte temperatures.
제지슬러지 소각재, 용광로 슬래그 미세분말 생석회, 무수석고 및 프라이애쉬 등을 혼합하여 무기계고화재를 제조하였다. 슬러지 처리용으로 개발된 고화재의 주성분은 SiO, $Al_2O_3$, $TiO_2$, $Fe_2O_3$, $Mn_2O_3$, CaO, MgO, $Na_2O$, $K_2O$, $P_2O$, $SO_3$이었다. 시멘트와 달리, 개발된 고화재에는 발암물질로 알려진 $Cr^{6+}$가 함유되지 않았다. 중금속 및 기름 오염토를 고화재와 혼합한 후 7일간 양생하여 빗물용출실험을 시행한 결과 중금속이 미미하였다. 하수슬러지 케이크 및 음식물쓰레기와 고화재를 각각 혼합하여 7일 양생 후 토양성분실험을 한 결과 중금속 함량이 환경기준치 이하로 나타났다. 슬러지, 고화재 및 첨가제 혼합시료를 비이커에 혼합한 후 암모니아 농도를 측정한 결과 3일 후 0이 되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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