• 제목/요약/키워드: RuO$_2$

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RF Sputtering 법으로 제작한 강유전체 메모리의 하부전극용$RuO_2$ 박막의 특성에 관한 연구 (Properties of $RuO_2$ Thin Films for Bottom Electrode in Ferroelectric Memory by Using the RF Sputtering)

  • 강성준;정양희
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제4권5호
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    • pp.1127-1134
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    • 2000
  • RF magnetron reactive sputtering 법으로 $RuO_2$ 박막을 제작하여, O2/(Ar+O2) 비와 기판온도에 따른 박막의 결정화 특성, 미세구조, 표면거칠기, 전기적 비저항을 조사하였다. O2/(Ar+O2) 비가 감소하고 기판온도가 증가함에 따라 $RuO_2$ 박막은 (110) 면에서 (101) 면으로 우선배향방향이 변하였다. O2/(Ar+O2) 비가20% 에서 50% 로 증가함에 따라, $RuO_2$박막의 표면거칠기는 2.38nm 에서 7.81nm로, 비저항은 $103.6 \mu\Omega-cm\; 에서\; 227 \mu\Omega-cm$로 증가하는 추세를 나타내는 반면에, 증착속도는 47nm/min에서 17nm/min 로 감소하였다. 기판온도가 상온에서 $500^{\circ}C$ 로 증가함에 따라 비저항은 $210.4\mu\Omega-cm\; 에서\; 93.7\mu\Omega-cm$로 감소하였고, 표면거칠기는$300^{\circ}C$ 에서 증착한 박막이 2.3nm 로 가장 우수하였다. 열처리 온도가$400^{\circ}C$에서$650^{\circ}C$ 로 증가함에 따라 비저항은 $RuO_2$ 박막의 결정성 향상으로 인해 감소하였다. 이들 결과로부터 02/(Ar+02) 비 20%, 기판온도 loot 에서 증착한 $RuO_2$ 박막의 표면거칠기 및 비저항 특성이 가장 우수하여 강유전체 박막의 하부전극으로 사용하기에 적합함을 알 수 있었다.

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Ru 촉매의 비활성화 억제를 위한 연구 (Studies on the Deactivation-resistant Ru Catalyst)

  • 김영길;이재의;조성준;유룡
    • 공업화학
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    • 제5권5호
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    • pp.808-818
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    • 1994
  • Ru/${\gamma}$-$Al_2O_3$와 Ru/$CeO_2$-${\gamma}$-$Al_2O_3$를 사용하여 Ru담지 촉매의 반응성과 열적노화현상에 미치는 Ce의 영향을 연구하였다. $^{129}Xe$-NMR과 수소흡착법을 사용하여 촉매특성을 검토하였으며, 모사 자동차 배기가스를 사용하여 과농, 양론 및 희박조건에서의 CO, HC 및 $NO_x$ 전환율을 측정하였다. 새촉매와 노화촉매 모두 Ru/$CeO_2$-${\gamma}$-$Al_2O_3$가 Ru/${\gamma}$-$Al_2O_3$보다 세 가지 오염물질에 대한 전환율이 높았다. $^{129}Xe$-NMR과 수소흡착에 의하면 Ce을 첨가하여도 열적노화현상을 억제할 수 없었다. 그러나 673K에서 열적노화시킨 경우 Ru/${\gamma}$-$Al_2O_3$의 반응성은 새촉매보다 작았으나 Ru/$CeO_2$-${\gamma}$-$Al_2O_3$의 반응성은 오히려 컸다. 이것은 열적 노화과정에서 Ru/Ce 사이의 계면에 아마도 새로운 활성점이 만들어지기 때문이 아닌가 사료된다. 또한, Ru금속에 미치는 Ce같은 양이온 효과를 좀더 정량적으로 구하기 위하여 Ca, Ba, La, Y, Ce 등의 양이온을 교환한 Y-제올라이트에 Ru을 담지시킨 모델 촉매의 열적노화 정도를 $^{129}Xe$-NMR과 EXAFS로 연구한 결과 이들 양이온이 Ru의 열적 노화성에 거의 영향을 미치지 못하는 것을 관찰하였다.

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Microstructures and Electrical Properties of $RuO_2$Bottom Electrode for Ferroelectric Thin Films

  • Shin, Woong-Chul;Yang, Cheol-Hoon;Jun-SiK Hwang;Yoon, Soon-Gil
    • The Korean Journal of Ceramics
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    • 제3권4호
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    • pp.263-268
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    • 1997
  • RuO$_3$ thin films were deposited on Si(100) substrate at low temperatures by hot-wall metalorganic chemical vapor deposition. Bis(cyclopentadienyl) ruthenium, Ru$(C_5H_5)_2$, was used as the precursor RuO$_2$single phase was obtained at a low deposition temperature of 25$0^{\circ}C$ and the crystallinity of RuO$_2$thin films improved with increasing deposition temperature. RuO$_2$thin films grow perpendicularly to the substrate and show the columnar structure. The grain size of RuO$_2$films drastically increases with increasing the deposition temperature. The resistivity of the 180 nm-thick RuO$_2$thin films deposited at 27$0^{\circ}C$ was 136 $\mu$$\Omega$-cm and increased with decreasing film thickness. SrBi$_2Ta_2O_4$ thin films deposited by rf magnetron sputtering on the RuO$_2$bottom electrodes showed a fatigue-free characteristics up to ~10$^10$ cycles under 5 V bipolar square pulses and the remanent polarization, 2 P$_r$ and the coercive field, 2 E, were 5.2$\mu$C/$\textrm{cm}^2$ and 76.0 kV/cm, respectively, for an applied voltage of 5 V The leakage current density was about 7.0$\times$10$^{-6}$ A/$\textrm{cm}^2$ at 150 kV/cm.

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Magnetic Properties of SrRuO3 Thin Films Having Different Crystal Symmetries

  • Kim, Jin-I;Jung, C.U.
    • Journal of Magnetics
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    • 제13권2호
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    • pp.57-60
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    • 2008
  • This study examined the effect of various types of epitaxial strain on the magnetic properties of $SrRuO_3$ thin films. Epitaxial $SrTiO_3$ (001), $SrTiO_3$ (110), and $SrTiO_3$ (111) substrates were used to apply different crystal symmetries to the grown films. The films were grown using pulsed laser deposition. The X-ray diffraction patterns of the films grown under optimum conditions showed very clear peaks for the $SrRuO_3$ film and $SrTiO_3$ substrates. The saturated magnetic moment at 5 K after 7 Tesla field cooling was $1.2-1.4\;{\mu}_B$/Ru. The magnetic easy axis for all three types of films was along the surface normal. The magnetic transition temperature for the $SrRuO_3$ film with lower symmetry was slightly larger than the $SrRuO_3$ film with higher symmetry.

선택적 CO 산화 반응을 위한 Ru/$\alpha-Al_2O_3$ 촉매 고분산 제조 방법에 관한 연구 (Preparation of Highly Dispersed Ru/$\alpha-Al_2O_3$ Catalyst for Preferential CO Oxidation)

  • 엄현지;구기영;정운호;이영우;윤왕래
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제21권5호
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    • pp.390-397
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    • 2010
  • 0.5wt% Ru/$\alpha-Al_2O_3$ catalysts are prepared by deposition-precipitation method for the preferential CO oxidation In order to investigate the effect of pH on the Ru dispersion and particle size, the pH of precursor solution is adjusted to between 5.5 and 9.5. 0.5wt% Ru/$\alpha-Al_2O_3$ catalyst prepared at the pH of 6.5 has high Ru dispersion of 17.9% and small particle size of 7.7nm. In addition, 0.5wt% Ru/$\alpha-Al_2O_3$ catalyst prepared at the pH 6.5 is easily reduced at low temperatures below $150^{\circ}C$ due to high dispersion of $RuO_2$ particle and shows high CO conversion over 90% in the wide temperature range between $100^{\circ}C$ and $160^{\circ}C$. Moreover, the deposition-precipitation is a feasible method to improve the Ru dispersion as compared to the impregnation method. The 0.5wt% Ru/$\alpha-Al_2O_3$ catalyst prepared by deposition-precipitation exhibits higher CO conversion than 0.5wt% Ru/$\alpha-Al_2O_3$ catalysts prepared by impregnation due to higher metal dispersion and better reducibility at low temperature.

Ru를 도입한 TiO2의 합성과 산소를 이용한 알코올 산화반응 연구 (Synthesis of Ru Incorporated TiO2 and Application to Oxidation of Benzyl Alcohol with Molecular Oxygen)

  • 김영용;최명룡;권기영
    • 공업화학
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    • 제25권6호
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    • pp.645-647
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    • 2014
  • 본 연구에서는 수열합성법을 이용하여, 한단계의 과정으로 $TiO_2$와 Ru (Ruthenium)가 도입된 $TiO_2$ ($Ru_x/TiO_2$)를 합성하였다. 합성된 샘플의 결정성과 조성 및 형태를 X-ray diffraction (XRD)과 energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS), transmission electron microscopy (TEM)를 통하여 확인하였으며, Benzyl alcohol의 Benzaldehyde로의 산화반응에 촉매로서 적용하였다. 높은 선택성을 가지는 산화반응이 진행되었으며, $TiO_2$에 도입된 Ru의 양이 증가할수록 촉매로서의 더 좋은 촉매활성을 보였다.

$N_2O$ 추진제 분해 촉매의 고온 내열 특성 연구 (Study on the Characteristics of Thermal-resistance Catalyst for $N_2O$ Propellant Decomposition)

  • 백진오;김태규
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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    • pp.373-376
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    • 2010
  • 아산화질소를 추진제로 사용하기 위해 아산화질소의 촉매 분해 특성과 고온 하에서 내열성을 연구하였다. 기존의 Ru 촉매의 내열성을 개선하기 위해 추가적으로 $Al_2O_3$ 지지체에 Si를 담지시킨 후 Ru을 담지하였다. 관형 반응기를 이용하여 반응온도에 따른 아산화질소의 전환율을 측정하고, Si 첨가에 의한 분해특성에 대해서 연구하였다. 반응온도가 높을수록 전환율이 우수했고, Ru/$Al_2O_3$-Si 촉매가 Ru/$Al_2O_3$ 촉매보다 높은 전환율을 보였다.

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후속열처리 및 고온고습 조건에 따른 Cu 배선 확산 방지층 적용을 위한 ALD RuAlO 박막의 계면접착에너지에 관한 연구 (Effects of Post-annealing and Temperature/Humidity Conditions on the Interfacial Adhesion Energies of ALD RuAlO Diffusion Barrier Layer for Cu Interconnects)

  • 이현철;정민수;배병현;천태훈;김수현;박영배
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.49-55
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    • 2016
  • 차세대 반도체의 초미세 Cu 배선 확산방지층 적용을 위해 원자층증착법(atomic layer deposition, ALD) 공정을 이용하여 증착한 RuAlO 확산방지층과 Cu 박막 계면의 계면접착에너지를 정량적으로 측정하였고, 환경 신뢰성 평가를 수행하였다. 접합 직후 4점굽힘시험으로 평가된 계면접착에너지는 약 $7.60J/m^2$으로 측정되었다. $85^{\circ}C$/85% 상대습도의 고온고습조건에서 500시간이 지난 후 측정된 계면접착에너지는 $5.65J/m^2$로 감소하였으나, $200^{\circ}C$에서 500시간 동안 후속 열처리한 후에는 $24.05J/m^2$으로 계면접착에너지가 크게 증가한 것으로 평가되었다. 4점굽힘시험 후 박리된 계면은 접합 직후와 고온고습조건의 시편의 경우 RuAlO/$SiO_2$ 계면이었고, 500시간 후속 열처리 조건에서는 Cu/RuAlO 계면인 것으로 확인되었다. X-선 광전자 분광법 분석 결과, 고온고습조건에서는 흡습으로 인하여 강한 Al-O-Si 계면 결합이 부분적으로 분리되어 계면접착에너지가 약간 낮아진 반면, 적절한 후속 열처리 조건에서는 효과적인 산소의 계면 유입으로 인하여 강한 Al-O-Si 결합이 크게 증가하여 계면접착에너지도 크게 증가한 것으로 판단된다. 따라서, ALD Ru 확산방지층에 비해 ALD RuAlO 확산방지층은 동시에 Cu 씨앗층 역할을 하면서도 전기적 및 기계적 신뢰성이 우수할 것으로 판단된다.

Effect of Cation Substitution on the Lattice Vibration and Crystal Structure of Magnetic RuSr1.9A0.1GdCu2O8 (A = Ca, Sr, and Ba) Superconductors

  • Kim, Tae-Woo;Yang, In-Sang;Hwang, Seong-Ju
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제30권11호
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    • pp.2559-2562
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    • 2009
  • The lattice vibration and crystal structure of alkaline earth metal-substituted $RuSr_{1.9}A_{0.1}GdCu_{2}O_{8}$ (A = Ca, Sr, and Ba) have been investigated with micro-Raman spectroscopy. The present $RuSr_{1.9}A_{0.1}GdCu_{2}O_{8}$ materials show not only several weak Raman peaks corresponding to the vibrations of $O_{Cu}$ and $O_{Ru}$ but also strong characteristic phonon lines related to $O_{Sr}$ vibration mode. A comparison between the frequency of $O_{Sr}$ vibration and the bond distances of (Ru$O_{Sr}$) and (Cu‒$O_{Sr}$) in the present ruthenocuprates reveals that the vibration energy of $O_{Sr}$ is mainly dependent on the bond distance of (Ru‒$O_{Sr}$). The peak splitting of the $O_{Sr}$ phonon lines was observed for the unsubstituted $RuSr_{1.9}A_{0.1}GdCu_{2}O_{8}$, suggesting the existence of two different (Ru‒$O_{Sr}$) bond distances. Such a peak splitting caused by the appearance of low-energy shoulder reflects the presence of internal charge transfer pathway from the $RuO_2$ plane to the superconductive $CuO_2$ one. After the substitution of Sr with Ca or Ba, the low-energy shoulder peak of $O_{Sr}$ vibration becomes suppressed, underscoring the depression of internal charge transfer between the $RuO_2$ and $CuO_2$ planes. The weakened role of $RuO_2$ layer as charge reservoir in the $RuSr_{1.9}A_{0.1}GdCu_{2}O_{8}$8 (A = Ca, Ba) would be responsible for the depression of $T_c$ upon the Ca/Ba substitution.

Template-Assisted Electrochemical Growth of Hydrous Ruthenium Oxide Nanotubes

  • Cho, Sanghyun;Liu, Lichun;Yoo, Sang-Hoon;Jang, Ho-Young;Park, Sungho
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제34권5호
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    • pp.1462-1466
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    • 2013
  • We demonstrate that ruthenium oxide ($RuO_2$) nanotubes with controlled dimensions can be synthesized using facile electrochemical means and anodic aluminum oxide (AAO) templates. $RuO_2$ nanotubes were formed using a cyclic voltammetric deposition technique and an aqueous plating solution composed of $RuCl_3$. Linear sweep voltammetry (LSV) was used to determine the effective electrochemical oxidation potential of $Ru^{3+}$ to $RuO_2$. The length and wall thickness of $RuO_2$ nanotubes can be adjusted by varying the range and cycles of the electrochemical cyclic voltammetric potentials. Thick-walled $RuO_2$ nanotubes were obtained using a wide electrochemical potential range (-0.2~1 V). In contrast, an electrochemical deposition potential range from 0.8 to 1 V produced thin-walled and longer $RuO_2$ nanotubes in an identical number of cycles. The dependence of wall thickness and length of $RuO_2$ nanotubes on the range of cyclic voltammetric electrochemical potentials was attributed to the distinct ionic diffusion times. This significantly improves the ratio of surface area to mass of materials synthesized using AAO templates. Furthermore, this study is directive to the controlled synthesis of other metal oxide nanotubes using a similar strategy.