• 한국세라믹학회지
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• 제20권1호
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• pp.63-69
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• 1983

It is know that $Si_3-N_4$ bonded SiC has almost all the valuable properties needed for the high temperature material and thus has bery wide range of applicability. Si powder and two different sized SiC powder were used as the raw mateials. Specimens were prepared by heating the green compact mode of the raw materials with polyvinyl alcohol binder in the nitrogen atmosphere. The bond-ing of SiC particles is brought about with the formation of reaction bonded silicon nitride phase between the particles he influences of the variation of the relative amounts of the raw materials and the amount of the organic binder on the density and the bend strength of the specimens were investigated. It was shown that the calculation of the amount of the nitridation of Si is somewhat complicated matter since some portion of the organic binder reacts with the Si during the firing process. Fixing the Si amount to 20w/o the distributions of the size of the SiC particles that gives the maximum density and the maximum strnegth were obtained through experiments. It was observed that the two distributions were not equal to each other. As the amount of Si increased the amount of Si reacted with nitrogen and the strength increased. The fracture mode was intergranular for the most part and the transgranular fracture was scarcely observed.

• 한국재료학회지
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• 제23권2호
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• pp.104-111
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• 2013

In this study, GaN powders were synthesized from gallium oxide-hydroxide (GaOOH) through an ammonification process in an $NH_3$ flow with the variation of $B_2O_3$ additives within a temperature range of $300-1050^{\circ}C$. The additive effect of $B_2O_3$ on the hexagonal phase GaN powder synthesis route was examined by X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and Fourier transformation infrared transmission (FTIR) spectroscopy. With increasing the mol% of $B_2O_3$ additive in the GaOOH precursor powder, the transition temperature and the activation energy for GaN powder formation increased while the GaN synthesis limit-time ($t_c$) shortened. The XPS results showed that Boron compounds of $B_2O_3$ and BN coexisted in the synthesized GaN powders. From the FTIR spectra, we were able to confirm that the GaN powder consisted of an amorphous or cubic phase $B_2O_3$ due to bond formation between B and O and the amorphous phase BN due to B-N bonds. The GaN powder synthesized from GaOOH and $B_2O_3$ mixed powder by an ammonification route through ${\beta}-Ga_2O_3$ intermediate state. During the ammonification process, boron compounds of $B_2O_3$ and BN coated ${\beta}-Ga_2O_3$ and GaN particles limited further nitridation processes.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.99-99
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• 2008

대구경, 고품질 GaN 단결정 기판은 HVPE 방법을 이용하여 제조하였다. 이때 성장 방법은 기판인 $Al_2O_3$ 단결정 기판을 질화처리 하였으며, 이종기판 성장 시 야기되는 격자 불일치와 성장 후 냉각동안에 열팽창 계수의 불일치로 야기되는 휨이나 crack 발생을 제거하기 위하여 step-growth 방법을 사용하였다. 사파이어 위에 성장된 GaN의 기판은 두께가 380um이며, 직경은 3"로 crack 발생은 없었으며, $600^{\circ}C$에서 레이저 분리 방법을 이용하여 사파이어와 분리하였다. 그러나 분리된 기판은 이종기판과의 접촉면에서 고밀도 결함발생으로 인하여 휨이 발생하였으며, 표면을 연마한 후 DCXRD의 FWHM은 107 arcsec, PL을 이용한 결함밀도는 $6.2\times10^6/cm^2$으로 나타났다.

• 한국분말재료학회지
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• 제19권1호
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• pp.25-31
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• 2012

In this study, a high energy ball milling process was employed in order to improve the densification of direct nitrided AlN powder. The densification behavior and the sintered microstructure of the milled AlN powder were investigated. Mixture of AlN powder doped with 5 wt.% $Y_2O_3$ as a sintering additive was pulverized and dispersed up to 50 min in a bead mill with very small $ZrO_2$ beads. Ultrafine AlN powder with a particle size of 600 nm and a specific surface area of 9.54 $m^2/g$ was prepared after milling for 50 min. The milled powders were pressureless-sintered at $1700^{\circ}C-1800^{\circ}C$ for 4 h under $N_2$ atmosphere. This powder showed excellent sinterability leading to full densification after sintering at $1700^{\circ}C$ for 4 h. However, the sintered microstructure revealed that the fraction of yitttium aluminate increased with milling time and sintering temperature and the newly-secondary phase of ZrN was observed due to the reaction of AlN with the $ZrO_2$ impurity.

• 한국결정학회지
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• 제3권1호
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• pp.44-52
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• 1992

Ti(C, N)-Cr3C2계 ceramics 의 소결에 있어 서, 소결 분위기가 소결체의 물성에 미치는 영 향과 Cr3c2월 상변화 현상을 검토하였다. Ti(C, N)-Crsc2 혼합분말을 진공 및 질소 분위기에서 소결할 경우 치밀한 소결체를 얻을 수 있었으나, 아르곤 분위기에서는 치밀한 소결체를 얻을 수 없었다. 이들 소결체의 X-선 회절 분석결과, 진공 분위기에서는 Cr3c2가 CrIC3로 변화하 였으며 질소 및 아르곤 분위기에서는 상변화가 거의 없었다 이는 진공소결시 Ti(C, N)에서 탈질 현상이 일어나고 이에 따라 Cr3c2중의 C의 이동에 의해 CrTCE 상으로 변하며, 따라서 활발 한 Ti 및 Cr의 이동으로 인해 치밀한 소결이 이루어지는 것으로 해석되며 반면 질소분위기에서는,가질 현상이 일어나고 이에 따라 유리탄 소의 생성, 이 유리탄소에 의한 입계 내의 산소 의 제거 및 입계 사이의 유리탄소의 잔존 등의 소결기구에 의해 치밀화가 이루어 지는 것으로 해석된다.

• 한국재료학회지
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• 제24권4호
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• pp.194-200
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• 2014

Metallic Cr film coatings of $1.2{\mu}m$ thickness were prepared by DC magnetron sputter deposition method on c-plane sapphire substrates. The thin Cr films were ammoniated during horizontal furnace thermal annealing for 10-240 min in $NH_3$ gas flow conditions between 400 and $900^{\circ}C$. After annealing, changes in the crystal phase and chemical constituents of the films were characterized using X-ray diffraction (XRD) and energy dispersive X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) surface analysis. Nitridation of the metallic Cr films begins at $500^{\circ}C$ and with further increases in annealing temperature not only chromium nitrides ($Cr_2N$ and CrN) but also chromium oxide ($Cr_2O_3$) was detected. The oxygen in the films originated from contamination during the film formation. With further increase of temperature above $800^{\circ}C$, the nitrogen species were sufficiently supplied to the film's surface and transformed to the single-phase of CrN. However, the CrN phase was only available in a very small process window owing to the oxygen contamination during the sputter deposition. From the XPS analysis, the atomic concentration of oxygen in the as-deposited film was about 40 at% and decreased to the value of 15 at% with increase in annealing temperature up to $900^{\circ}C$, while the nitrogen concentration was increased to 42 at%.

• 한국세라믹학회지
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• 제48권5호
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• pp.418-425
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• 2011

In this study, a high energy ball milling process was introduced in order to improve the densification of direct nitrided AlN powder. The sintering behavior and thermal conductivity of the AlN milled powder was investigated. The mixture of AlN powder and 5 wt% $Y_2O_3$ as a sintering additive was pulverized and dispersed by a bead mill with very small $ZrO_2$ bead media. The milled powders were sintered at $1700^{\circ}C-1800^{\circ}C$ for 4 h under $N_2$ atmosphere. The results showed that the sintered density was enhanced with increasing milling time due to the particle refinement as well as the increase in oxygen contents. Appropriate milling time was effective for the improvement of thermal conductivity, but the extensive millied powder formed more fractions of secondary phase during sintering, resulted in the decrease in thermal conductivity. The AlN powder milled for 10min after sintering at $1800^{\circ}C$ revealed the highest thermal conductivity, of 164W/$m{\cdot}K$ in tne densified AlN sintered at $1800^{\circ}C$.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제2권3호
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• pp.431-437
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• 1998

본 논문에서는, ULSI에서 기존의 실리콘 절연막을 대체할 것으로 여겨지는 질화 산화막(NO)과 재산화 질화 산화막(ONO)의 전기적 특성을 조사하였다. 특히, 질화 및 재산화 시간에 따른 NO와 ONO막의 전류전압 특성, 게이트 전압이동, 시간종속 절연항복 특성(TDDB) 변화를 측정하였고, 외부 온도 변화에 따른 최적화 된NO와 ONO막의 누설 전류와 절연체가 항복에 이르게 하는 전하량(Q$\_bd$)변화를 측정하였다. 그런 다음 기존의SIO$\_2$와 비교하였다. 측정 결과로부터, NO와 ONO막은 공정시간에 상당히 의존적이었으며, 최적화된 ONO막은 같은 전계를 유지하는 동안 절연 특성 및 Q$\_bd$특성에서 NO막과 SIO$\_2$에 비하여 우수한 성능을 보였다.

• Applied Microscopy
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• 제30권4호
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• pp.337-345
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• 2000

사파이어 기판을 이용한 GaN 박막성장에서 완충층의 사용과 기판의 질화처리는 GaN 박막 내의 격자결함을 줄이는 가장 보편적인 방법이다. GaN박막의 초기 핵생성과 성장 거동을 향상시키기 위한 새로운 방법으로 사파이어 표면을 질소 활성화 이온빔으로 처리하는 방법이 시도되었다. 활성화 이온빔 처리의 결과 약 10nm두께의 비정질 $AlO_xN_y$ 층이 형성되었으며 GaN의 성장온도에서 부분적으로 결정화되어 계면 부위에 고립된 비정질 영역으로 존재하였다. 계면에 존재하는 비정질 층은 기판과 박막사이에서 발생하는 열응력을 효과적으로 감소시키는 역할이 가능하며 이를 확인하기 위하여 활성화 이온빔 처리에 의한 GaN박막 내의 격자변형량 차이를 비교하였다. GaN박막에서 얻어진 $[\bar{2}201]$ 정대축고차 Laue도형을 전산모사 도형과 비교하여 격자변형량을 측정하였다. 본 연구의 결과 활성화 이온빔 처리를 하지 않은 기판 위에 성장시킨 GaN박막의 격자변형량은 처리한 경우에 비해 6배 이상 높은 값을 가졌으며 따라서 활성화 이온빔 처리에 의해 GaN박막의 열응력은 크게 감소함을 확인하였다.

• 한국재료학회지
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• 제4권1호
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• pp.63-74
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• 1994

$SiO_{2}$초박막(ultrathin film)의 두께 조절 용이성, 두께 균일성, 공정 재현성 및 전기적 특성을 향상시키기 위해 실리콘을 $N_{2}O$분위기에서 열산화시켰다. $N_2O$분위기에서 박막 성장시 산화와 동시에 질화가 이루어지기 때문에 전기적 특성의 향상을 가져올 수 있었다. 질화 현상에 의해 형성된 Si-N결합 형성은 습식 식각율과 ESCA분석으로 확인할 수 있었다. $N_2O$분위기에서 성장된 $SiO_{2}$박막은 Fowler-Nordheim(FN)전도 기구를 보여주었으며, 절열파괴 특성과 누설 전류특성 및 산화막의 신뢰성은 건식 산화막에 비해서 우수하였다. 또한 계면 포획밀도는 건식 산화막에 비해 감소하였고, 전하를 주입했을 때 생성되는 계면 준위의 양 또는 크게 감소하였다. 산화막 내부에서의 전하 포획의 양도 감소하였고, 전하를 주입하였을 때 생성되는 전하 포획의 양도 감소하였다. 이와 같은 전기적인 특성의 향상은 산화막 내부에서 약하게 결합하고 있는 Si-O 결합들이 Si-N결합으로의 치환과 스트레스 이완에 의하여 감소하였기 때문이다.