본 연구에서는 Pt/f4-SiC Schottky barrier diodes(SBDs)의 소자 성능향상과 미세구조와의 상관관계를 규명하였다. 다른 열처리 온도구간에 따른 금속/SiC 계면의 미세구조 평가는 X-ray scattering법을 사용하여 분석하였다. 소자의 역 방향 특성은 열처리 온도가 증가함에 따라 저하되었다. As-deposited와 $850^{\circ}C$ 온도에서 열처리된 소자의 최대 항복전압은 각각 1300 V와 626 V 이었다. 그러나, 소자의 순방향 특성은 열처리 온도가 증가함에 따라 향상되었다. X-ray scattering법으로 >$650^{\circ}C$ 이상의 열처리 온도에서는 Pt/SiC 계면에서 Pt-silicides가 형성되었고, 이러한 Silicides의 형성이 Pt/SiC 계면의 평활도를 증가시킨 원인이 됨을 보였다. SBDs의 순방향 특성은 열처리 과정동안 Pt/SiC 계면에서 형성된 silicides의 결정성에 강하게 의존함을 알 수 있었다.
Al-Si alloy powder produced by the gas atomizer showed fine eutectic structure between ${\alpha}-dendrites$, that was grown by coupled growth, and there remained small amount of ${\alpha}$ in Al - 20 wt% Si alloy. The morphology of Si in the eutectic structure was largely influenced by the recalescence caused by solidification latent heat, and that was thought to be due to decrement of the surface energy of Si. In modified eutectic Si by rapid solidification, fine twin about $0.01\;{\mu}m$ was observed and growth direction of eutectic Si was <112>. This fact implied that the growth mechanism of eutectic Si in rapid solidification was related to TPRE mechanism. Due to rapid solidification Si was soluble in ${\alpha}-phase$ in Al - 12.6wt%Si alloy up to about 3.4wt%, and the solubility of Si in ${\alpha}-phase$ reaches the equilibrium solubility stare after 60min, holding when it was held isothermally at $253-296^{\circ}C$.
이 연구의 목적은 lead zirconate 박막을 sol-gel 법으로 제작하는데 있어 Pb와 Zr의 혼합비에 따라 결정의 형성에 있어서 변화와 이에 따른 결정의 성장 선호 방향을 조사하였다. 기판으로는 Pt/Ti/$SiO_2$/Si를 사용하였으며, 결정 형성을 위한 온도는 $800^{\circ}C$로 1분간 유지하였다. Pb가 부족할 경우는 <221>방향으로의 성장이 두드러지고, Pb가 화학당량적 비를 만족한 이후는 <100>와 <221>이 같이 성장하게 된다. 그러나 이들은 모두 반강유전체로서의 특성을 나타내지만 뚜렷한 domain switching을 나타내지는 않는다.
비정질 $Co_{66}$Fe$_{4}$NiB$_{14}$Si$_{15}$에서 리본의 종방향에 대하여 여러 가지 각도를 갖는 시편을 식각법으로 제작하여 100 kHz의 교류전류에서 4 단자법으로 MI 신호를 측정하였다. H=0 근처에서 30 .deg. 시편부터 dip이 나타났으며, 그 크기는 각도에 따라 단조증가하였다. 자기장 크기에 따라 Mi 신호는 증가하였고, 일정한 자기장에서 식각각도에 따라 MI 신호는 증가하다가 90 .deg. 시편에서 감소하였다.
현재 a-Si TFT는 평판 디스플레이 소자로서 주로 사용되고 있으나 점차 고속응답속도 특성, 고화질이 요구됨에 따라 높은 전계효과 이동도를 가진 poly-Si TFT로 대체하기 위한 연구가 진행되고 있으며 특히 poly-Si TFT를 상용 유리 기판에 적용하기 위해 비정질 실리콘의 저온 결정화에 대한 연구가 활발히 진행 되고 있다. 본 연구에서는 극박막의 Ni을 선택적으로 증착하여 전계 유도방향성 결정화 (Field Aided Lateral Crystallization : FALC) 공정을 이용하여 결정화를 진행하였으며 전계를 인가하지 않은 경우와 전계를 인가한 경우, 전계 세기에 따른 결정화에 대하여 비교하였다.
본 총설에서는 Si 비등방성 식각(anisotropic etching) 공정인 metal-assisted chemical etching(MAC etch 혹은 MACE) 분야 기본 원리, 중요 변수, 그리고 최근 연구 성과들을 정리하였다. 1990년에 최초로 Si 표면에 금속 촉매를 증착한 후 $H_2O_2$/HF 기반 식각을 진행하면 용액 중에서도 비등방성 식각을 통해 다양한 고종횡비(high aspect ratio) 나노구조를 형성할 수 있다는 것이 밝혀 졌다. 고가의 진공기반 장비가 필요한 건식 식각에 비해, 습식 식각을 통해서도 상대적으로 간편하고 경제적으로 종횡비가 큰 Si 마이크로/나노 구조를 만들 수 있게 되었다. 초기 연구들을 통해 MAC etch중 산화제가 촉매에 의해 환원되고, 촉매/Si 계면 근처의 Si 원자들이 선택적으로 식각/용해되어 수직 방향으로 촉매가 Si 기판을 파고 들어가며 비등방성 식각이 발생함이 밝혀졌다. MAC etch에 영향을 미치는 중요 변수로는 금속 촉매의 종류 및 모양, 식각액의 조성, Si기판의 도핑 농도이다. 또한 본 총설은 MAC etch에 의해 형성된 Si 나노 구조를 이용한 태양전지, 수소 연료, 리튬 이온 전지 등의 응용 분야를 다루었다.
(001)방향 GaAs 기판과 Si/Co 박막의 계면반응 및 상평형에 관한 연구를 300-$700^{\circ}C$ 열처리 구간에서 행하였다. 반응에 의한 상전이 과정은 glancing angle X-ray diffraction(GXRD), Auger electron spectroscopy(AES) 및 cross-sectional transmission electron microscopy(GXRD), Auger electron spectroscopy(AES) 및 corss-sectional transmission electron microscopy(XTEM)을 이용하여 분석하였다. Si/Co/GaAs계의 계면반응에서 Co는 $380^{\circ}C$에서 GaAs 기판 및 Si와 반응하여 Co2GaAs과 Co2Si상을 형성하였다. $420^{\circ}C$에서 열처리 후, Co층은 모두 소모되었으며 단면구조는 Si/CoSi/CoGa(CoAs)/Co2GaAs/GaAs으로 전이되었다. $460^{\circ}C$까지 온도를 올려 계속적인 반응을 일으키면 CoGa와 CoAs이 분해되면서 CoSi가 성장하였고, $600^{\circ}C$에서는 Co2GaAs마저 분해되고 CoSi상이 성장하여 GaAs와 계면을 형성하였다. CoSi와 GaAs사이의 계면은 $700^{\circ}C$의 고온까지 안정하였으며 이러한 계면반응 결과는 계산에 의하여 구한 Si-Co-Ga-As 4원계 상태도로부터 이해될 수 있었다.
Si 기판 위에 GaN의 성장은 Si이 사파이어보다 값이 저렴하고, 기존의 Si의 직접회로 공정에 GaN를 쉽게 접목시킬 수 있는 측면에서 다양한 장점이 있다. 그러나, Si은 GaN와의 격자상수와 열팽창계수의 차이가 사파이어보다 크며, 이로 인해 격자부정합에 의한 여러 결함을 발생시킨다. 따라서, Si 기판 위에 고품질의 GaN를 얻기 위해서는 AlN과 같은 완충층을 사용하여 격자부정합에 의한 결함을 줄여야 한다. 본 연구에서는 Si (111) 기판 위에 MOCVD, 스퍼터링과 MOMBE의 3가지 방법으로 결정성이 다른 3가지 유형의 AlN 완충층을 얻은 후, MOCVD법으로 GaN를 증착시켜 각각의 성장특성을 비교하였다. AlN 완충층과 GaN의 격자결합, 완충층의 표면 거칠기가 격자결함에 미치는 영향, 결정성, 성장방향, 결함(공공, 적층결함, 전위) 등을 TEM, XRD를 이용해 비교 분석하였다. AlN완충층의 결정성은 GaN의 성장에 있어 매우 큰 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다. 초기 성장과정에서 MOCVD과 MOMBE 법으로 성장시킨 AlN 완충층은 GaN 초기 성장에서 out-of-plane의 성장방향이 틀어지는 것을 감소시켜 주었다.
본 연구는 국내외를 막론하고 SI 기업의 R&D에 대한 학문적 연구가 거의 이루어지지 않은 상태에서, 국내 대형 SI 기업들이 World Class SI로 성장하는데 견인차가 되도록 최초로 SI 기업의 R&D 모델을 제시하고 있다. 현재 날로 치열해 지는 SI 시장환경에 비추어 볼 때 향후 국내 대형 SI 기업들간의 보다 치열한 경쟁은 물론이고 국내외에서 선진 IT 서비스 기업들과 경쟁이 예상된다. 본 연구에서는 국내 대형 SI 기업들이 선진 IT 서비스 기업과의 경쟁에서 살아 남으려면 핵심 경쟁력을 확보해야만 하며, 이에 대한 방안으로 연구개발의 강화를 제시한다. 즉, SI 기업은 R&D를 통해 빠르고 복잡하게 변화하는 IT 기술을 적시에 도입하여 실제 프로젝트에 적용하고, 기존의 기술 및 프로세스의 개선을 통해 생산성을 향상시키며, 궁극적으로는 새로운 서비스 모델 개발을 통해 가치를 창출하는 목적을 달성할 수 있다. 이를 위해 R&D는 부가가치 창출, 미래혁신 주도, 신기술의 검증/평가/확산 담당, 응용기술의 표준획득 및 특허취득, 프로세스와 품질의 일관성과 효율성을 확보하는 역할을 해야 한다. 이러한 R&D 역할을 효율적, 효과적으로 수행하기 위해서는 중앙 R&D와 사업부 R&D를 동시에 운영하는 Hybrid Organization을 제안하고 있다. 또한 국내 대형 SI 기업의 R&D 담당자들과 설문, 인터뷰를 통해 본 연구에서 제시한 모델의 현실 적용성을 살펴보고, 바람직한 R&D 방향성을 제시하고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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