• 한국분말재료학회지
• /
• 제6권1호
• /
• pp.18-35
• /
• 1999

Phase equilibria in the system Si3N4-TiC-TiCxN1-x-C-N were determined by thermodynamic calculations (CALPHAD-method). The reaction peaction paths for Si3N4-TiC and SiC-TiC composites in the Ti-Si-C-n system were simulated at I bar N2-pressure and varying terpreatures. At a temperature of 1923 K two tie-triangles (TiC0.34N0.66+SiC+C and TiC0.13N0.87+SiC+Si3N4) and two 2-phase fieds (TiCxN1-x+SiC; 0.13

• 전기전자학회논문지
• /
• 제26권1호
• /
• pp.111-118
• /
• 2022

본 논문에서는 고전압 SiC Power 소자와 집적이 가능한 4H-SiC CMOS에 대해 연구하였다. SiC CMOS 소자 연구를 통해 고출력 SiC Power 소자와 함께 제작을 가능하게 함으로써 SiC 전력소자를 이용하는 고출력 시스템의 효율 및 비용면에서 우수한 성능을 기대할 수 있다. 따라서 4H-SiC 기판에서 CMOS를 설계한 후 TCAD 시뮬레이션을 통해 전기적 특성 및 고온 동작 신뢰성을 비교하였다. 특히 높은 온도에서 신뢰성 있는 동작을 위해 gate dielectric으로 HfO₂를 변경함으로써 SiO₂보다 열적 특성이 개선됨을 확인하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 2008년도 추계학술대회 초록집
• /
• pp.83-85
• /
• 2008

4성분계 Ti-Si-C-N 코팅막은 $TiCl_4$, $SiH_4$, $CH_4$, Ar, 그리고 $N_2$ 가스 혼합체를 이용하여 RF-PECVD 기법에 의해 Si 와 AISI 304 기판위에 합성하였다. Ti-C-(0.6)-N(0.4) 조성의 코팅막에 Si를 첨가함으로 Ti(C,N) 결정질은 줄어들고, Si3N4 및 SiC 비정질상이 나타났다. Ti-Si(9.2 at.%)-C-N의 조성에서 나노 크기의 nc-Ti(C,N) 결정질을 비정질 a-Si3N4/SiC가 둘러싸고 있는 형태의 나노 복합체를 나타내었다. 경도 24 Gpa의 Ti-C-N 코팅막은 Si를 첨가함으로 Ti-Si(9.2 at.%)-C-N 조성에서 46 Gpa의 최고 경도를 나타내었으며, 마찰계수의 경우에도 Ti-C-N 코팅막에 Si를 첨가함으로 크게 낮아졌다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제36권1호
• /
• pp.55-60
• /
• 1999

Hexamethyldisilane(Si2(CH3)6)의 single precursor를 출발원료로 사용하여 화학기상증착법으로 Si 기판위에 buffer층의 형성 없이 $\beta$-SiC의 박막을 증착하였다. Si 기판과 SiO2 mask에서 SiC 박막 증착의 선택성을 위하여 HCI의 식각 가스를 도입하였고 출발원료와 HCI 가스의 공급방법을 변화시켰다. SiC 박막 증착 과정에서 HCI 가스의 도입이 막의 표면 조도에 미치는 영향을 조사하였고 Hall 측정을 통하여 SiC 막의 전기적 특성을 조사하였다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제8권2호
• /
• pp.233-239
• /
• 1998

화학기상증착법을 이용하여 tetramethylsilane(TMS)과 hexamethyldisilane(HMDS)으로부터 SiC층을 증착시켰다. 반응관 내의 압력은 1torr를 유지시켰으며, $H_2$ 가스를 사용하여 precursor를 반응로내로 수송하였고 $1200^{\circ}C$의 반응온도로 SiC 증착이 이루어졌다. 기판은 tantalum으로 masking한 Si-wafer와 platinum, molybdenum으로 masking한 MgO 단결정을 사용하였다. 금속층(Ta, Pt, Mo)에서의 SiC 증착 양상과 Si, MgO 위에서의 SiC 증착 양상을 비교함으로써 SiC 증착의 선택성을 관찰하였다. 증착층의 주된 상은 X-선 회절분석에 의해 $\beta-SiC$로 확인되었다. 또한 전자현미경 분석을 통해 각 층에서의 증착 양상의 차이를 조사하였다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제9권1호
• /
• pp.39-42
• /
• 1999

N-도핑된 3C-SiC (N-SiC(3C))을 화학기상증착(CVD)으로 $1250^{\circ}C$에서 Si(111) 기판 위에 tetramethylsilane(TMS)를 열분해하여 성장하였다. 수송가스는 $H_{2}$이었고, N-SiC(3C) 에피층은 CVD로 성장되는 동안 $NH_{3}$에 의하여 n-형으로 도핑되었다. N-SiC(3C)의 물리적 특성은 적외선 분광(FTIR), X-선 회절(XRD), 라만 스펙트럼(Raman spectrum), 단면 투과전자영상(XTEM), Hall 측정 및 p/n 다이오드의 전압-진압(I-V) 특성에 의하여 조사되었다. N-도핑된 SiC(3C) 에피층의 전도형은 n-형이었고, 전도형은 $NH_{3}$를 사용한 N-dopant에 의하여 저온에서 잘 조절될 수 있다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제51권5호
• /
• pp.392-398
• /
• 2014

$Al_2O_3$-SiC composites reinforced with SiC whisker ($SiC_w$) were fabricated using three different methods. In the first, $Al_2O_3-SiC_w$ starting materials were used. In the second, $Al_2O_3-SiC_w$-SiC particles ($SiC_p$) were used, which was intended to enhance the mechanical properties by $SiC_p$ reinforcement. In the third method, reaction-sintering was used with mullite-Al-C-$SiC_w$ starting materials. After hot-pressing at $1750^{\circ}C$ and 30 MPa for 1 h, the composites fabricated using $Al_2O_3-SiC_w$ and $Al_2O_3-SiC_w-SiC_p$ showed strong mechanical properties, by which the effects of reinforcement by $SiC_w$ and $SiC_p$ were confirmed. On the other hand, the mechanical properties of the composite fabricated by reaction-sintering were found to be inferior to those of the other $Al_2O_3$-SiC composites owing to its relatively lower density and the presence of ${\gamma}-Al_2O_3$ and ${\gamma}-Al_{2.67}O_4$. The greatest hardness and $K_{1C}$ were 20.37 GPa for the composite fabricated using $Al_2O_3-SiC_w$, and $4.9MPa{\cdot}m^{1/2}$ using $Al_2O_3-SiC_w-SiC_p$, respectively, which were much improved over those from the monolithic $Al_2O_3$.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
• /
• pp.1252_1253
• /
• 2009

The composites were fabricated by adding 0, 15, 20, 25[vol.%] Zirconium Diboride(hereafter, $ZrB_2$) powders as a second phase to Silicon Carbide(hereafter, SiC) matrix. The physical, mechanical and electrical properties of electroconductive SiC ceramic composites by spark plasma sintering(hereafter, SPS) were examined. Reactions between $\beta$-SiC and $ZrB_2$ were not observed in the XRD analysis The relative density of mono SiC, SiC+15[vol.%]$ZrB_2$, SiC+20[vol.%]$ZrB_2$ and SiC+25[vol.%]$ZrB_2$ composites are 90.97[%], 74.62[%], 77.99[%] and 72.61[%] respectively. The XRD phase analysis of the electroconductive SiC ceramic composites reveals high of SiC and $ZrB_2$ and low of ZrO2 phase. The electrical resistivity of mono SiC, SiC+15[vol.%]$ZrB_2$, SiC+20[vol.%]$ZrB_2$ and SiC+25[vol.%]$ZrB_2$ composites are $4.57{\times}10^{-1}$, $2.13{\times}10^{-1}$, $1.53{\times}10^{-1}$ and $6.37{\times}10^{-2}[{\Omega}{\cdot}cm]$ at room temperature, respectively. The electrical resistivity of mono SiC, SiC+15[vol.%]$ZrB_2$, SiC+20[vol.%]$ZrB_2$ and SiC+25[vol.%]$ZrB_2$ are Negative Temperature Coefficient Resistance(hereafter, NTCR) in temperature ranges from 25[$^{\circ}C$] to 100[$^{\circ}C$]. It is convinced that SiC+20[vol.%]$ZrB_2$ composite by SPS can be applied for heater above 1000[$^{\circ}C$].

• 한국재료학회지
• /
• 제7권8호
• /
• pp.654-659
• /
• 1997

HMDS[Si$_{2}$(CH$_{3}$)$_{6}$]단일 선구체를 이용하여 화학증착 방법으로 성장된 3C-SiC/Si(001) 이종접합박막의 특성을 XRD, 라만 스펙트럼 및 투과전자현미경(TEM)등을 이용하여 조사하였으며 시판되고 있는 상용 3C-SiC/Si 시편을 같은 방법으로 분석하여 특성을 비교검토하였다. $C_{3}$H$_{8}$-SiH$_{4}$-H$_{2}$혼합가스를 선구체로 이용하여 5$\mu\textrm{m}$두께로 성장된 상용 3C-SiC/Si 이종접합박막 시료의 XRD스펙트럼에서는 강한 3C-SiC(002)피크 만이 관찰되었으며, 라만 스펙트럼의 LO피크는 970nm$^{-1}$ 정도에서 강하게 나타났다. TEM 관찰 결과 다수의 전위, 쌍정, 적층결함 및 APB와 같은 결정결함들이 3C-SiC/Si 계면 근처에 집중적으로 분포되어 있었으며 성장된 박막은 단결정임을 확인할 수 있었다. 선구체로 HMDS를 사용하여 0.3$\mu\textrm{m}$ 및 2$\mu\textrm{m}$ 두께로 성장시킨 3C-SiC/Si 박막 시료의 XRD 스펙트럼은 다소 완만한 3C-SiC(002) 피크와 함께 3C-SiC(111)피크가 관찰되었으며, TEM으로 확인한 결과 소경각 결정립들이 약 5˚-10˚ 정도 방위차를 가지고 성장하여 기둥구조(columnar structure)를 이루고 있기 때문임을 알 수 있었다. 라만 스펙트럼 분석 결과 박막의 LO 피크가 967-969nm$^{-1}$정도로 다소 낮은 wavenumber쪽으로 이동되어 박막 내에 상당한 응력이 존재함을 확인할 수 있었다. 이와 같은 HMDS 3C-SiC박막의 특성은 성장 온도가 낮고 박막 성장용 가스로 사용한 HMDS 선구체에서 탄소가 과잉으로 공급되기 때문으로 제안되었다.다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제30권12호
• /
• pp.999-1006
• /
• 1993

Si3N4(p)-SiC(p) composites were prepared by gas pressure sintering at 190$0^{\circ}C$ for 1 hour. $\alpha$-SiC with average particle size of 0.48${\mu}{\textrm}{m}$ were dispersed from zero to 50vol% in $\alpha$-Si3N4 with average particle size of 0.5${\mu}{\textrm}{m}$. Y2O3-Al2O3 system was used as sintering aids. When 10vol% of SiC was added to Si3N4, optimum mechanical properties were observed; relative density of 98.8%, flextural strength of 930MPa, fracture toughness of 5.9MPa.m1/2 and hardness value of 1429kg/$\textrm{mm}^2$. Grain growth of $\beta$-Si3N4 was inhibited as the amount of added SiC was increased. SiC particles were found inside the $\beta$-Si3N4 intragrains in case of 10, 20 and 30vol%SiC added composites.