• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.153-153
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• 2000

Si 산화는 반도체 공정상 필요한 과정으로 산업적으로나 학문적으로 중요하고 많이 연구되었다. 이중에서 Si(1110-7x7표면에서 초기 흡착된 산소는 준안정적 상태로 존재하며 표면온도, 산소의 노출량 그리고 진공도에 따라 그 수명이 제한된다. 이러한 준안정적 상태의 산소의 화학적 성질은 여러 표면분석장비가 동원되어 연구되었으나 아직까지 논쟁이 되고 있다. 이 경우 산소가 어떤 상태로 존재하는가는 표면화학종을 검출함으로서 해결될 수 있다. 저에너지 Cs+ 이온 반응성 산란은 이러한 요구를 충족시킬수 있는 가장 적합한 실험 방법중의 하나이다. 저에너지 Cs+ 이온 산란의 특징 중의 하나는 입사된 Cs+ 이온이 표면에 흡착된 화학종과 충돌후 탈착되면서 반응을 하여 송이 이온을 형성한다는 것이다. 이 송이 이온을 관측함으로서 표면에 존재하는 화학종을 알아 낼 수 있다. 이에 산소가 흡착된 Si(111)-7x7 표면에서의 산소의 준안정적 상태가 저에너지 Cs+ 이온 산란 실험을 통하여 연구되었다. 실험은 0.2-2L(1Langmuir = 10-6 Torr x 1 sec) 산소 노출량과 -15$0^{\circ}C$ - $25^{\circ}C$의 표면온도 그리고 5eV - 20eV의 Cs+ 이온 충돌에너지에서 CsSiO+ 이온이 유일한 생산물로서 검출되었다. CsSiO+ 이온은 입사된 Cs+ 이온과 표면에 존재하는 SiO 분자가 충돌 후 반응하여 탈착된 것으로 생각된다. 이것은 낮은 산소 노출량 즉, 초기 산화 단계에서 SiO가 표면에 존재한다는 것을 의미한다. 즉, 산소 분자는 산화단계의 초기에 해리되어 표면에 흡착되고 선구물질인 SiO를 형성함을 제시한다. 최근의 이론적 계산인 density functional calculation에서도 산소분자가 Si(111)-7$\times$7 표면의 준안정적 산화상태의 선구물질일 가능성을 배제한다. 이는 본 저에너지 Cs+ 이온 반응성 산란실험을 뒷받침하는 계산 결과이다. 높은 Cs+ 이온 충돌에너지에서 CsSi+, Si+, SiO+, Si2+, Si2O+ 등이 추가로 검출되었다. 이는 CsSi 이온을 제외하고 수 keV의 충돌에너지를 사용하는 이차 이온 질량 분석법과 비슷한 결과이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.121-122
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• 2011

광도파로 기반 센서의 성능을 개선시키기 위해서는 코어와 클래딩 층의 굴절률 차를 크게 하여 표면감도를 향상시켜야 한다. 이를 위해 센서용 광도파로 코어 층을 위한 고굴절률 SiNx 박막을 플라즈마 화학기상증착(PECVD, plasma enhanced chemical vapor deposition)법을 이용하여 성장한 후 그 표면특성을 분석하였다. 이 때 플라즈마 화학기상증착 공정 조건 중 NH3 가스를 제외하여 Si 성분이 많은 고굴절률 SiNx 박막의 성장을 유도하고 He/SiH4 가스유량비를 0에서 100까지 변화시켜 SiNx 박막의 표면거칠기를 제어하였다. Si기판 위에 SiNx 박막을 10분 성장 후 BOE(buffered oxide etchant)로 선택식각하여 그 박막두께를 alpha step으로 측정하는 방법으로 He/SiH4 가스유량비 조건별 박막성장률을 계산하였다. 그 결과 He/SiH4 가스유량비 증가함에 따라 박막성장률이 33 nm/min에서 19 nm/min으로 선형적인 감소함을 알 수 있었다. 박막두께가 190 nm가 되도록 He/SiH4 가스유량비 조건별 SiNx 박막을 성장한 후 그 표면특성을 AFM (atomic force microscope)으로 관찰하였다. 이를 통해 He/SiH4 가스유량비가 50일 때 SiNx 박막의 표면거칠기가 최소가 됨을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.18 no.1
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• pp.15-23
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• 2009

Saturation-coverage silyl, $-SiH_3(a)$, overlayers were prepared from $Si_2H_6$ adsorption on three comparative surfaces: clean unmodified; D-precovered; and atomically roughened Si(100). Together with its precursor-mediated adsorption behavior, the surface reactivity of $Si_2H_6$ was found to be the highest on the unmodified Si(100)-$2{\times}1$ surface. This was correlated with its dissociative adsorption mechanism, in which both the $H_3Si-SiH_3$ bond scission and the dual surface $Si-SiH_3(a)$ bond formation require a surface dangling bond 'pair'. The unusually high thermal stability of $-SiH_3(a)$ on the unmodified surface was ascribed to a nearly close-packed $-SiH_3(a)$ coverage of ${\sim}0.9$ monolayer and the consequent lack of dangling bonds on the silyl-packed surface.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2014.11a
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• pp.195-195
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• 2014

탄화규소(SiC)의 복합체는 고온강도, 내식성, 내마모성, 내화학 특성, 열충격성 및 기계적 특성이 우수하며 제조공정으로 CVD 공정은 많이 연구되어져 있으나 비교적 간단한 구조로 우수한 특성을 얻을 수 Si 증발입자 확산방법에 대한 체계적인 연구가 수행되고 있지 않다. 본 논문에서는 Si 증발입자가 탄소표면에서 확산 반응으로 형성되는 SiC 복합체에 대한 검토 및 연구 개발 동향을 기술한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.144-144
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• 2000

이전에 수행된 연구에서 표면에 수직하게 dangling bond를 가지는 adatom으로 장식된 6H-SiC(0001) {{{{ SQRT { 3} }}}}$\times${{{{ SQRT { 3} }}}} 표면은 단일 전자 모형으로는 설명되어지지 않는 반도체적 성질을 가지는 것으로 보고되어졌다. 최근의 많은 이론적, 실험적 결과는 이 표면이 Mott-Hubbard 모형으로 설명되어질 수 있음이 보고되어졌다. 이 표면에서 Si이 좀 더 풍부한 3$\times$3 표면의 여러 모형들에 대해 이론적, 실험적 연구는 Energy적으로 E-J 모형이 가장 안정하다고 보고하였다. E-J모형은 표면에 수직인 dagling bond를 가지며 6H-SiC(0001) {{{{ SQRT { 3} }}}}$\times${{{{ SQRT { 3} }}}} 표면에 비해 1/3배의 밀도를 지닌다. 또한 최근의 연구에서 3$\times$3 표면 또한 단일 전자모형은 이 표면의 반도체적 성질에 위배되며 Mott-Hubbard 모형으로 설명되어질수 있음이 보고되어졌다. 이러한 표면 위에 알칼리금속인 Na을 흡착시키면서 일함수의 변화와 Valence Band의 변화를 측정하였다. XPS를 이용하여 Na이 흡착되면서 발생되는 Si과 C의 내각준위의 변화를 측정하였다. 6-SiC(0001) {{{{ SQRT { 3} }}}}$\times${{{{ SQRT { 3} }}}} 과 3$\times$3 표면 구조 모델을 Na을 흡착한 6H-SiC(0001) {{{{ SQRT { 3} }}}}$\times${{{{ SQRT { 3} }}}} 과 3$\times$3 표면으로부터 측정한 UPS, XPS data들로부터 지금까지 제기되어 있는 각 재배열 구조 모형들을 비교 검토하였다.

• Journal of Adhesion and Interface
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• v.6 no.4
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• pp.1-6
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• 2005

In this work, the effect of chemical treatments on surface properties of SiC was investigated in crack resistance properties of SiC/epoxy composites. The surface properties of SiC were determined by acid/base values and FT-IR measurements. Also the crack resistance properties of the composites were studied in critical strain energy release rate mode II ($G_{IIC}$) measurements. As a result, the acidically treated SiC had higher acid value than that of untreated SiC or basically treated SiC. The crack resistance properties of the composites had been improved in the specimens treated by acidic solution. These results were could be attributed to the acide-base intermolecular interaction between SiC and epoxy resin, resulting in increase of the degree of adhesion at interfaces.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.43 no.5
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• pp.632-636
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• 2005

In this work, the effect of chemical treatments on surface properties of SiC was investigated in thermal and mechanical interfacial behaviors of SiC/PMMA nanocomposites. The acid/base value, contact angles, and FT-IR analysis were performed for the study of surface characteristics of the SiC studied. The thermal stabilities of the SiC/PMMA nanocomposites were investigated by thermogravimetric analysis (TGA). Also the mechanical interfacial properties of the composites were studied in critical stress intensity factor ($K_{IC}$) and critical strain energy release rate ($G_{IC}$) measurements. As a result, the acidically treated SiC (A-SiC) had higher acid value than that of untreated SiC (V-SiC) or basically treated SiC (B-SiC). The acidic solution treatment led to an increase in surface free energy of the SiC, mainly due to the increase of its specific component. Thermal and mechanical interfacial properties of the SiC/PMMA nanocomposites, including initial decomposition temperature (IDT), $K_{IC}$, and $G_{IC}$ had been improved in the acidic treatment on SiC. This was due to the improvement in the interfacial bonding strength, resulting from the acid-base interfacial interactions between the fillers and polymeric matrix.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.8 no.1
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• pp.20-25
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• 1999

The effect of different plasma surface preparation and oxidation processes for the formation of $SiO_2-Si$(100) interfaces was studied using angle resolved uv-photoelectron spectroscopy. The surface preparation processes included ex situ preclean as well as in situ hydrogen plasma, which were compared to the processes of UHV annealing at high temperature. The spectral position of the oxide valence band features, with respect to the Fermi level. Were found to shift according to the different processes of surface preparation and oxidation. The shifts were analyzed in terms of band bending in the Si. Origins of the spectral shifts were considered to include defects at the $SiO_2Si$ interfaces and surface morphology(roughness) dependent on the surface preparation processes. From comparison of the ARUPS results of the various processes, it was concluded that the interface bonding of the silicon oxide-showed the lowest band bending.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.2 no.1
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• pp.23-27
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• 1993

NiSi2(111)을 Si(111) 표면 위에 증착하여 그 구조를 STM으로 연구하였다. 실리사이드는 그 표면이 (1$\times$1)의 구조를 띠고 여분의 trimer를 흡착 분자 구조로 가짐을 관찰하였다. 이 trimer로부터 실리사이드의 두 가지 구조 A, B를 구별할 수 있었다. 표면에 관착된 결함으로부터 표면구조는 내부와 같음을 보였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2001.11a
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• pp.43-43
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• 2001