• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.319-322
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• 2004

ZnO nanostructures were formed on a Si substrate by off-axis pulsed laser deposition(PLD) system in which a substrate plane was tilted toward a plume propagation direction. Atomic force microscopy (AFM) showed islands of 20∼40 nm width. From the x-ray diffraction (XRD) pattern exhibiting only (002) ZnO peak, the islands observed in AFM image were found to well crystallized. Optical bandgap enlargement from 3.26 eV to 3.35 and 3.47 eV due to the quantum size effect of ZnO nanostructures were observed by Photoluminescence (PL) at room temperature.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2012년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.240-240
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• 2012

MgZnO는 전기적, 광학적 특성으로 인해 여러 연구 분야에서 주목을 받고 있으며, 발광특성을 알아보기 위해 Si 기판에 ZnO나노막대를 성장시킨 후 MgZnO 덮개층을 성장시켰다.열처리 효과에 따른 구조적 및 광학적 특성을 조사하기 위해 scanning electron microscopy, X-ray diffraction (XRD), 그리고 photoluminescence (PL)를 이용하였다. PL 측정 결과 3.3 eV에서 ZnO 나노막대 피크가 관측되었고, 3.48 eV에서 MgZnO 덮개층과 관련 된 피크가 관측되었다. 열처리 온도가 증가함에 따라 균일한 밀도를 가지는 청색 (432nm), 녹색 (512nm), 적색 (652nm)의 피크가 관측되었다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2020년도 가을 학술논문 발표대회
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• pp.151-152
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• 2020

When concrete is exposed to fire, the thermal decomposition of hydrates of Portland cement paste results in critical damage to the concrete structure of a building. Recently, nanosilica arose as the effective nano-additive which can enhance the thermal resistance of the cementitious materials. However, the mechanism of the enhancement was not elucidated specifically. In this study, we investigated the properties of calcium silicate hydrates(C-S-H)of the nanosilica incorporated cement paste after heating to different heating temperatures (200℃, 500℃, and 800℃) by 29Si nuclear magnetic resonance. The results showed that the polymerization of C-S-H of nanosilica incorporated samples was larger than ordinary cement paste after heating to 200℃, and C-S-H formed during heating process to 500℃ due to the pozzolanic reaction during heating process.

• 한국표면공학회지
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• 제38권3호
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• pp.100-105
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• 2005

Cr-Si-C-N coatings were deposited on steel substrate (SKD 11) by a hybrid system of arc ion plating (AIP) and sputtering techniques. From XRD, XPS, and HRTEM analyses, it was found that Cr-Si-C-N had a fine composite microstructure comprising nano-sized crystallites of Cr(C, N) well distributed in the amorphous phase of $Si_3N_4/SiC$ mixture. Microhardness of Cr(C, N) coatings and Cr-Si-N coatings were reported about $\~22 GPa$ and $\~35 GPa$, respectively. As the Si was incorporated into Cr(C, N) coatings, The Cr-Si-C-N coatings having a Si content of $9.2 at.\%$ showed the maximum hardness value. As increased beyond Si content of $9.2 at.\%$, the interaction between nanocrystallites and amorphous phase was gone, the hardness was reduced as dependent on amorphous phase of $Si_3N_4/SiC$. In addition, the average coefficient of Cr-Si-C-N coatings largely decreased compared with Cr(C, N) coatings.

• 한국표면공학회지
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• 제54권5호
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• pp.230-237
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• 2021

In this study, the influence of silicon contents on the microstructure, mechanical and tribological properties of Ti-Al-Si-N coatings were systematically investigated for application of cutting tools. The composition of the Ti-Al-Si-N coatings were controlled by different combinations of TiAl₂ and Ti₄Si composite target powers using an arc ion plating technique in a reactive gas mixture of high purity Ar and N₂ during depositions. Ti-Al-Si-N films were nanocomposite consisting of nanosized (Ti,Al,Si)N crystallites embedded in an amorphous Si₃N₄/SiO₂ matrix. The instrumental analyses revealed that the synthesized Ti-Al-Si-N film with Si content of 5.63 at.% was a nanocomposites consisting of nano-sized crystallites (5-7 nm in dia.) and a three dimensional thin layer of amorphous Si₃N₄ phase. The hardness of the Ti-Al-Si-N coatings also exhibited the maximum hardness value of about 47 GPa at a silicon content of ~5.63 at.% due to the microstructural change to a nanocomposite as well as the solid-solution hardening. The coating has a low friction coefficient of 0.55 at room temperature against an Inconel alloy ball. These excellent mechanical and tribological properties of the Ti-Al-Si-N coatings could help to improve the performance of machining and cutting tool applications.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
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• pp.473-474
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• 2010

C-S-H(I)은 활성슬래그시멘트의 강도생성의 핵심물질이며 시멘트 수화물의 강도원천물질인 C-S-H의 구조모델로 사용되어 왔기 때문에, 나노 수준의 콘크리트 연구 분야에서는 세계적으로 아주 중요한 물질로 다루어지고 있다. 이러한 C-S-H(I)에서 발생되는 Si에 대한 Al 치환은 C-S-H(I)의 분자구조변경을 인위적으로 할 수 있다는 점에서 주목되어 왔고, C-S-H(I)의 기계적 물성치 (예, bulk modulus)에도 큰 영향을 미칠 것이라고 예상되어 왔었다. 그러나 본 연구를 통해 이러한 Al 치환이 실제로는 C-S-H(I)의 bulk modulus에는 거의 영향을 미치지 못함이 밝혀졌다.

• 한국광물학회지
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• 제21권1호
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• pp.27-35
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• 2008

천연 광물소재를 양이온 치환하여 환경개선재로 응용되고 있는 $Lumilite^{(R)}$의 원료 중 원광의 광물학적 특징을 분석하고 구성광물의 나노결정의 발달특징을 관찰하였다. 이를 위하여 편광현미경에 의한 조직관찰, XRD, SEM, FTIR, XRF 분석을 실시하였다. 구성 광물상은 클리높틸로라이트, 일라이트, 석영, 알바이트 사장석이며, 본 시료는 미립질의 치밀한 조직을 가지는 것이 특징이다. 나노결정의 크기는 $70{\sim}100\;nm$ 범위가 흔하면, 비교적 등립질 내지 반등립질로 구성된다. 나노결정들의 단면은 아원형 내지 완만한 각형이며, 나노결정의 표면에는 수 nm 크기의 원형돌기가 거의 균질하게 분포한다. 전시료의 화학조성은 $SiO_2$ $74.22{\sim}75.65\;wt.%$, $Al_2O_3$ $13.25{\sim}13.72\;wt.$, CaO $4.23{\sim}5.15\;wt.%$이며, 그 외 주성분과 수분은 미량으로 함유된다. 원료물질은 결정학적으로 $500^{\circ}C$까지는 안정한 상을 유지하나, $700^{\circ}C$에서는 구조가 거의 파괴된다. $Lumilite^{(R)}$가 흡착능력이 뛰어나고 높은 양이온치환능력을 가지는 것은 나노결정들이 잘 발달하고, 이들 사이에는 다양한 미세공극이 잘 발달하기 때문인 것으로 보인다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권8호
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• pp.701-707
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• 2014

친환경 소재인 황토는 화장품, 건축물, 식 음료 저장용기 등의 제조에 이용된다. Polyethylene terephthalate(PET, 페트) 는 식 음료 저장용기로 널리 사용되고 있으나, 미세기공(~nm)이 존재하여 페트 내 외부 사이에 공기의 유동으로 음료수에 유통기한이 단축되는 문제점이 대두되고 있다. 본 연구의 목적은 황토-폴리스티렌 하이브리드 구조체를 제작하여 이를 페트에 적용시켜 유통기한의 연장을 꾀하고자 한다. 친수성 소재인 황토의 소수성 페트에 직접적용을 위해 매개체로 소수성 폴리스티렌을 이용하였다. 나노크기의 황토입자가 분산된 현탁액을 에멀젼 중합으로 나노크기의 폴리스티렌 입자 내부에 캡슐화 시켰다. 원활한 캡슐화 과정을 위해 에멀젼 중합 조건을 확립하였으며, 제작된 하이브리드 구조체의 형태 및 캡슐화 정도를 주사전자현미경, X-선 분광기, X-선 회절 분석기로 분석하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.16-22
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• 2008

10nm Ni/30 nm와 70nm poly Si/200nm $SiO_2/Si(100)$ 구조로부터 니켈실리사이드의 열적안정성을 연구하기 위해서 쾌속열처리기를 이용하여 실리사이드화 온도 $300{\sim}1100^{\circ}C$에서 40초간 열처리하여 실리사이드를 제조하였다. 준비된 실리사이드의 면저항값 변화, 미세구조, 상 분석, 표면조도 변화를 각각 사점면저항측정기, FE-SEM, TEM, HRXRD, SPM을 활용하여 확인하였다. 30 nm 다결정실리콘 기판 위에 형성된 실리사이드는 $900^{\circ}C$까지 열적안정성이 있었다. 반면에 70 nm 다결정실리콘 기판 위에 형성된 실리사이드는 기존연구결과와 동일한 $700^{\circ}C$ 이상에서 고저항상인 $NiSi_2$로 상변화 하였다. HRXRD로 확인한 결과, 30 nm 두께의 기판 위에 니켈실리사이드는 $900^{\circ}C$ 고온에서도 NiSi상이 유지되다가 $1000^{\circ}C$에서 $NiSi_2$로 상변화 하였다. FE-SEM 과 TEM 관찰결과, 30 nm 두께의 다결정실리콘 기판에서는 $700^{\circ}C$의 저온처리에는 잔류 다결정실리콘 없이 매우 균일하고 평탄한 40 nm의 NiSi가 형성되었고, $1000^{\circ}C$에는 선폭 $1.0{\mu}m$급의 미로형 응집상이 생성됨을 확인하였다. 70 nm 두께의 다결정실리콘 기판에서는 불균일한 실리 사이드 형성과 잔류 다결정실리콘이 존재하였다. SPM결과에서 전체 실험구간에서의 RMS 표면조도 값도 17nm 이하로 CMOS공정의 FUSI게이트 적용의 가능성을 보여주었다. 다결정실리콘 게이트의 높이를 감소시키면 니켈실리사이드는 상안정화가 용이하며 저저항구간을 넓힐 수 있는 장점이 있었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.89.1-89.1
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• 2012

실리콘 반도체의 Ultra large scale integration (ULSI) 기술 및 소자의 나노스케일화에 따라 배선 금속 물질로 사용하던 알루미늄 보다 낮은 비저항을 가지면서 금속의 전자이동효과에 잘 견딜 수 있는 차세대 배선 물질로서 구리가 큰 주목을 받고 있다. 하지만 구리의 경우, 높은 확산성을 가지기 때문에 열처리 과정에서 구리 실리사이드가 형성되는 등 소자의 신뢰성 및 성능을 감소시키므로, 이를 방지하기 위한 확산 방지막이 필요하다. IC의 배선에서 사용되는 기존의 확산 방지막은 Ta, TaN, TiN, TiW, TaSiN 등으로, 대부분 금속으로 이루어져 있기 때문에 증착 장비를 이용하여 두께를 조절하는 기술, 박막의 질을 최적화 하는 과정이 필요하며, 증착 과정 중에서 불순물이 함께 증착되거나 실리사이드가 형성되는 등의 단점을 가진다. 구리 기반의 배선 물질에서 문제될 수 있는 또 한가지의 이슈는 소자의 나노스케일화에 따른 배선 선폭의 감소로 인하여 확산 방지막 두께 또한 감소되어야 하는 것으로서, 확산 방지막의 두께가 감소함에 따른 방지막의 균일성 감소, 연속성 등이 큰 문제로 작용할 수 있어 이를 해결하기 위한 새로운 기술 또는 새로운 확산 방지막 물질의 개발이 시급한 실정이다. 본 연구에서는 구리/실리콘 구조에서 금속의 실리콘 박막 내로의 확산 및 실리사이드 형성을 방지하기 위하여 그래핀을 확산 보호막으로서 사용하였다. 그래핀은 화학기상증착법을 이용하여 한 겹에서 수 겹으로 성장되었으며, PMMA 물질을 이용하여 실리콘 기판에 전사되었다. 구리/그래핀/실리콘 구조의 샘플을 500 ~ 800도의 온도 범위에서 열처리 하였고, 구리 실리사이드 형성 여부를 XRD로 분석하였다. 또한 TEM 분석을 통해 구리 실리사이드의 형성 모양을 관측하였다.