• 한국자기학회지
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• 제18권1호
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• pp.32-35
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• 2008

차세대 반도체 산업의 발전을 위하여 반도체 소자의 구조는 DRAM, FRAM, MRAM 등 여러 분야에서 다양한 연구가 진행되고 있다. 특히 이런 차세대 반도체 소자에서 금속 배선으로는 Cu가 사용되며, Cu 금속 배선을 위한 확산방지막에 대한 연구는 반드시 필요하다[1-3]. Cu 금속 배선을 위한 확산방지막에 대한 현재까지의 연구에서는 Tungsten(W)을 기반으로 Nitride(N)를 불순물로 첨가한 확산방지막에 대하여 연구되었다[4-7]. 이러한 W-N를 기반으로 본 연구에서는 물리적 기상 증착법(PVD) 방법인 RF Magnetron Sputter 방법으로 W-N 이외에 Carbon(C) 과 Boron(B)을 첨가하여 확산방지막의 특성을 확인하였고, 특히 Boron Target의 power를 변화하여 W-B-C-N 확산방지막의 Boron에 의한 특성과 열적 안정성을 연구하였다[8-10]. 실험은 다양한 Boron의 조성을 가지는 확산방지막을 증착하여 $\beta$-ray와 4-point probe를 사용하여 확산방지막의 특성을 확인하였고, 고온($700^{\circ}C{\sim}1000^{\circ}C$) 열처리한 후 X-ray Diffraction 분석을 하여 열적 안정성을 확인하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제12권1호
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• pp.36-41
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• 2002

$H_2$(5%)/Ar의 환원분위기에서 $900^{\circ}C$ 이상의 온도로 소결함으로써 화학양론적인 조성비를 만족하면서 이중 페롭스카이트 구조를 갖는 $Sr_2FeMoO_6$ (SFMO) 소결체를 제조하였다. SFMO 소결체는 우수한 강자성 특성을 나타내었고 8K에서 15%와 상온에서 3% 정도의 자기저항비를 나타내었다. 이 SFMO 소결체를 타겟으로하여 스퍼터링법으로와의 단결정 기판 위에 비정질 SFMO 박막을 증착한 후, 적절한 H$_2$(5%)/Ar의 환원분위기, $680^{\circ}C$ 이상) 열처리 조건의 고상결정법으로 이중 페롭스카이트 구조의 다결정 SFMO 박막을 제조하였다. 이 SFMO 박막은 강자성 특성을 잘 나타내었으나, 자기저항 특성은 상온에서는 나타나지 않았고 8K에서 약 0.3-0.5%의 자기저항비를 나타내었다. 이와같이 박막의 경우 자기저항 특성이 떨어지는 이유는 제조된 SFMO 박막이 화학양론비를 만족하지 못하고 조직의 치밀도가 떨어져서 결정립 사이에서 발생하는 자기스핀 터널링이 제대로 발생하지 못하였기 때문이라 생각되었다.

• 한국자기학회지
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• 제9권6호
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• pp.291-295
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• 1999

IrMn을 반강자성체로 사용하고 순수한 Al을 자연산화시켜서 제작한 Al203를 절연층으로 사용한 spin-valve 형태의 NiFe/Co/Al2O3/Co/IrMn 터널링 접합의 자기저항효과를 조사하였다. IrMn의 두께가 약 100$\AA$이상일 경우 강자성체와의 교환상호작용이 발생하기 때문에 NiFe(183$\AA$)/Co(17$\AA$)/Al-oxide(16$\AA$)IrMn(100$\AA$) 터널링 접합에서 자기저항효과가 관찰되며 TMR비(%)는 $\pm$20 Oe의 인가자장에서 10% 이상의 값을 갖는다. 하부 자성층인 NiFe/Co의 길이방향으로 수행한 자장 중 열처리에 의해 저항은 다소 감소하고 TMR비(%)는 열처리온도에 따라 증가하여 20$0^{\circ}C$에서 23%의 최대값을 갖는다. 자성층의 폭을 변호시켜 접합면적을 달리한 시료의 TMR비(%)는 접합면적이 증가할수록 증가하고 저항은 감소한다.

• The Journal of Advanced Prosthodontics
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• 제1권1호
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• pp.56-61
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• 2009

STATEMENT OF PROBLEM. The success of titanium implants is due to osseointegration or the direct contact of the implant surface and bone without a fibrous connective tissue interface. PURPOSE. The purpose of this study was to evaluate the osteoblast precursor response to titanium-10 tantalum-10 niobium(Ti-Ta-Nb) alloy and its sputtered coating. MATERIAL AND METHODS. Ti-Ta-Nb coatings were sputtered onto the Ti-Ta-Nb disks. Ti6-Al-4V alloy disks were used as controls. An osteoblast precursor cell line, were used to evaluate the cell responses to the 3 groups. Cell attachment was measured using coulter counter and the cell morphology during attachment period was observed using fluorescent microscopy. Cell culture was performed at 4, 8, 12 and 16 days. RESULTS. The sputtered Ti-Ta-Nb coatings consisted of dense nanoscale grains in the range of 30 to 100 nm with alpha-Ti crystal structure. The Ti-Ta-Nb disks and its sputtered nanoscale coatings exhibited greater hydrophilicity and rougher surfaces compared to the Ti-6Al-4V disks. The sputtered nanoscale Ti-Ta-Nb coatings exhibited significantly greater cell attachment compared to Ti-6Al-4V and Ti-Ta-Nb disks. Nanoscale Ti-Ta-Nb coatings exhibited significantly greater ALP specific activity and total protein production compared to the other 2 groups CONCLUSIONS. It was concluded that nanoscale Ti-Ta-Nb coatings enhance cell adhesion. In addition, Ti-Ta-Nb alloy and its nanoscale coatings enhanced osteoblast differentiation, but did not support osteoblast precursor proliferation compared to Ti-6Al-4V. These results indicate that the new developed Ti-Ta-Nb alloy and its nanoscale Ti-Ta-Nb coatings may be useful as an implant material.

• 한국재료학회지
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• 제21권6호
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• pp.341-346
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• 2011

In this study, we inserted a Zn buffer layer into a AZO/p-type a-si:H layer interface in order to lower the contact resistance of the interface. For the Zn layer, the deposition was conducted at 5 nm, 7 nm and 10 nm using the rf-magnetron sputtering method. The results were compared to that of the AZO film to discuss the possibility of the Zn layer being used as a transparent conductive oxide thin film for application in the silicon heterojunction solar cell. We used the rf-magnetron sputtering method to fabricate Al 2 wt.% of Al-doped ZnO (AZO) film as a transparent conductive oxide (TCO). We analyzed the electro-optical properties of the ZnO as well as the interface properties of the AZO/p-type a-Si:H layer. After inserting a buffer layer into the AZO/p-type a-Si:H layers to enhance the interface properties, we measured the contact resistance of the layers using a CTLM (circular transmission line model) pattern, the depth profile of the layers using AES (auger electron spectroscopy), and the changes in the properties of the AZO thin film through heat treatment. We investigated the effects of the interface properties of the AZO/p-type a-Si:H layer on the characteristics of silicon heterojunction solar cells and the way to improve the interface properties. When depositing AZO thin film on a-Si layer, oxygen atoms are diffused from the AZO thin film towards the a-Si layer. Thus, the characteristics of the solar cells deteriorate due to the created oxide film. While a diffusion of Zn occurs toward the a-Si in the case of AZO used as TCO, the diffusion of In occurs toward a-Si in the case of ITO used as TCO.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.146-146
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• 1999

BN은 천연에는 존재하지 않는 인공재료로서 특히 섬아연광형 질화붕소인 c-BN은 다이아몬드 다음가는 고경도, 높은 열전도도를 가지고 있을 뿐만 아니라 다이아몬드와는 달리 철계금속에 대해 화학적으로 매우 안정하기 때문에 다이아몬드의 응용이 매우 제한되고 있는 철강제품의 가공공구, 내마모 코팅재료로서 주목받고 있는 차세대 박막재료이다. 최근 c-BN박막 합성에 관한 많은 연구결과들이 보고되었는데 대부분의 연구자들이 성장하는 박막 표면에 입사되는 이온 에너지 및 유량이 c-BN 합성에 중요한 인자이며, 합성된 박막은 sp2결합층(h-BN)과 sp3결합층(c-BN)이 혼합되어 있음을 알 수 있다. 그러나 기존의 이온빔보조 합성법(IBAD) 공정에서는 입사빔과 증착물질이 공간적, 시간적으로 일치되는 경우에만 입사빔의 운동에너지가 증착공정에 기여하기 때문에 입사빔의 정밀한 에너지 조절이 어렵게 된다. 그러나 음이온 빔 직접 증착법에서는 입사이온빔 자신이 운동에너지를 운반하기 때문에 에너지 조절이 정밀할 뿐만 아니라 이를 통해 BN 박막의 상 및 성장거동을 조절할 수 있게 된다. 본 연구에서는 음이온 직접 증착법을 이용하여 c-BN박막을 합성하고 이의 초기성장층의 성장거동을 조사하였다. 증착시 음이온 빔의 에너지가 Bn 박막의 결정성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 100~500eV의 보론 음이온빔을 조사하였으며 질소원으로는 낮은 낮은 에너지 범위의 질소이온을 동시에 공급하였다. FRIR 분석결과, 보론 이온의 에너지가 증가하면 cubic 상의 분율이 증가하였으며 증착된 박막은 15nm 두께의 sp2결합층이 먼저 성장한후 sp3결합층으로의 상전이가 일어났다. 질소이온빔의 에너지는 100eV 일 때 최대 cubic 함량과 두께를 보였으며 그 이상의 에너지에서는 c-BN 박막을 sputter시켰다. AFM 관찰결과, h-Bn층은 날카롭고 방향성을 가진 침상이었으며 c-BN 층은 atomically smooth 한 표면을 관찰할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.126-126
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• 1999

본 실험의 목적은 FED의 상부, 하부 전극으로 사용되는 Mo를 건식, 습식 식각함으로써 DED 소자의 공정을 개발하는 것이다. Mo는 $261^{\circ}C$의 높은 융점을 지니고 있으며, 우수한 열적 안정성과 비교적 낮은 비저항을 가지는 재료로써 FED와 같은 전계 방출 소자의 cathod 팁 및 전극물질로 사용되어지는 가장 보편적인 물질이다. FED와 같은 전계방출소자가 갖추어야 할 요건은 전자 방출 영역이 소자 동작시 변형되지 않아야 하고, 기계적 ,화학적, 열적 내구성이 좋아야 함인데 이러한 요건을 충족시킬 수 있고 가장 범용적으로 사용되는 물질이 Mo이다. 실험에서 사용된 Mo는 DC magnetron sputter를 사용하여 Ar 가스를 첨가하여 5mTorr하에서 Si 기판위에 증착속도를 300$\AA$/min로 하여 1.6$\mu\textrm{m}$ 증착하였다. 본 실험의 Mo 식각은 고밀도 플라즈마원인 ICP를 이용하였다. 식각특성은 식각 가스조합, inductive power, bias voltage, 공정 압력의 다양한 공정 변수에 따른 식각특성 변화를 관찰하였다. 식각시 chlorine 가스를 주요 식각 가스로 사용하고 BCl3, O2, Ar을 첨가가스로 사용하였으며, inductive power는 300-600, bias voltage는 120-200V 사용하였고 압력은 15-30mTorr, 기판온도는 7$0^{\circ}C$로 유지하였으며 식각마스크로는 electron-beam evaporator로 1$\mu\textrm{m}$ 증착한 SiO2를 patterning하여 사용하였다. 식각속도는 stylus profiler를 이용하여 측정하였으며 식각후 profile은 scanning electron microscopy (SEM)을 통하여 관찰하였다. 실험 결과 순수한 Cl2 BCl3 가스만을 사용한 경우 보다는 Cl2 가스에 O2를 첨가하였을 때 좋은 선택비를 얻었다. 또한, inductive power와 bias voltage, Mo의 식각속도의 적절한 조절을 통해 SiO2에 대한 선택도를 변화시킬 수 있었다. Cl2:O2비를 1:1로 하고 400W/-150V, 20mTorr의 압력, 7$0^{\circ}C$ 기판온도에서 식각시 200$\AA$/min의 Mo 식각속도, SiO2와의 선택비 8:1을 얻을 수 있었다. 또한 실제 FED 소자 구조형성에 적용한 결과 비등방적인 식각형상을 형성할 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제11권6호
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• pp.492-497
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• 2001

통계적 방법을 사용하여 스퍼터 증착한 Ta 박막의 증착속도, 비저항, 면저항 균일도, 반사도, 응력 등의 물성을 측정하고 분석하였다. RS/1의 표면 반응 분석법에 의해 독립변수와 종속변수간의 함수관계를 예측하였으며. 이때 비저항과 면저항의 균일도 측면에서 최적조건은 증착 압력 2 mTorr, 증착 전력 8 W/$\textrm{cm}^2$ 및 기판온도 $20^{\circ}C$였다. 실험 모텔의 신뢰성 (fitness)은 풀링(pooling)하지 않은 경우 0.85 ~0.9의 값을 얻었다. 본 조건하에서 증착된 박막은 비저항 180$\mu$$\Omega$cm와 면저항 균일도 ~ 2%의 값을 가졌다. 투과전자 현미경과 X선 회절법을 이용하여 분석한 결과 증착된 박막은 100~200 정도의 결정립 크기를 갖는 $\beta$-Ta 임을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.373-379
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• 2002

We investigated the evolution of magnetoresistance and magnetic property of tunneling magnetoresistive(TMR) device with microstructure and plasma oxidation time. TMR devices have potential applications for non volatile MRAM and high density HDD reading head. We prepared the tunnel magnetoresistance(TMR) devices of Ta($50{\AA}$)/NiFe($50{\AA}$)/IrMn($150{\AA}$)/CoFe($50{\AA}$)/Al($13{\AA}$)-O/CoFe($40{\AA}$)/FiFe($400{\AA}$)/Ta(($50{\AA}$) structure which have $100{\times}100\mu\textrm{m}^2$ junction area on $2.5{\times}2.5\textrm{cm}^2$ Si/$SiO_2$(($1000{\AA}$) substrates by an inductively coupled plasma(ICP) magnetron sputter. We fabricated the insulating layer using an ICP plasma oxidation method by with various oxidation time from 30 sec to 360 sec, and measured resistances and magnetoresistance(MR) ratios of TMR devices. We found that the oxidized sample for oxidation time of 80 sec showed the highest MR radio of 30.31 %, while the calculated value regarding inhomogeneous current effect indicated 25.18 %. We used transmission electron microscope(TEM) to investigate microstructural evolution of insulating layer. Comparing the cross-sectional TEM images at oxidation time of 150 sec and 360 sec, we found that the thickness and thickness variation of 360 sec-oxidized insulating layer became 30% and 40% larger than those of 150 sec-oxidized layer, repectively. Therefore, our results imply that increase of thickness variation with oxidation time may be one of the major treasons of the MR decrease.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권3호
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• pp.268-272
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• 2003

직류 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 증착압력과 기판온도변화에 따른 텅스텐 박막의 미세구조 변화에 대하여 연구하였다. 기판온도 40$0^{\circ}C$에서 증착 압력의 감소에 따라 텅스텐 박막의 미세구조가 zone I에서 zone T로 변화하였다. 텅스텐 박막의 미세구조 비저항과 결정배향성은 상관관계를 보였으며. 미세구조가 zone T 영역에서 낮은 비저항(10$\times$$10^{-6}$ $\Omega$-cm) 과 99%의 (110)면 우선 배향성을 나타내었다. zone T 영역에 해당하는 미세구조를 지니는 텅스텐 박막을 이용한 박막형 공진기는 텅스텐 박막의 높은 탄성저항과 매끈한 표면으로 인해 494의 $Q_{s}$와 5.50%의 $K_{eff}$$^{2}$ 값의 우수한 공진특성을 보였다....