• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.71-71
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• 2000

본 연구에서는 차세대 마이크로파 유전체 소자로서의 응용을 목적으로 펄스 레이저 방식에 의하여 증착된 MgTiO3 박막의 전기적 특성을 종합적으로 연구 분석하였다. 이를 바탕으로 MgTiO3 박막의 유전손실 등과 같은 열화를 야기시키는 박막 내부 또는 박막과 기판간의 결함의 특성을 파악하여 열화 메카니즘을 분석하였다. MgTiO3는 마이크로파 영역에서의 우수한 유전특성과 같은 낮은 유전손실을 가지며, 온도 안정성 또한 우수하다. 현재까지 벌크 세라믹 MgTiO3 의 응용 광범위하게 연구되어 왔으나 박막의 제조공정 및 전기적 특성 분석은 미흡한 형편이다. 따라서 벌크 세라믹과는 특성이 상이한 박막의 전기적 특성분석 및 연구가 필요하다. 분석을 위한 소자의 기본 구조로서 Metal-Insulator-Semiconductor(MIS) 구조를 채택하였다. MgTiO3 박막을 증착하기 위한 기판으로는 n형 Si(100)기판과 p형 Si(100)기판을 사용하였고, Si 기판 위에 급속 열처리기 (RTP)를 이용하여 SiO2를 ~100 두께로 성장시킨 것과 성장시키지 않은 것으로 구분하여 제작하였다. MgTiO3 박막은 펄스 레이저 증착 방식(PLD)에 의하여 약 2500 두께로 증착되었으며, 200mTorr 압력의 산소 분위기 하에서 기판의 온도를 40$0^{\circ}C$~55$0^{\circ}C$까지 5$0^{\circ}C$간격으로 변화시키며 제작하였다. 상하부의 전극 금속으로는 Al을 이용하였으며, 열증발 증착기로 증착하였다. 증착된 MgTiO3 박막의 결정구조를 확인하기 위하여 XRD 분석을 수행하였으며, 박막의 전기적 특성을 분석하기 위해 Boonton7200 C-V 측정기와 HP4140P를 이용한 경우에는 C-V 곡선에 이력현상이 나타났으나, MgTiO3/SiO2를 이용한 경우에는 이력현상이 나타나지 않았고, 유전율은 감소하는 것으로 나타났다. I-V 측정 결과, 절연층으로 MgTiO3/SiO2를 이용한 경우에는 MgTiO3만을 절연층으로 사용한 경우에 비해 동일한 전계에서 낮은 누설전류 값을 가짐을 알 수 있었다. 또한 박막의 증착온도가 증가함에 따라서 C-V 곡선의 위치가 양의 방향으로 이동함을 확인하였다. 위의 현상은 기판의 종류에 관계없이 발생하는 것으로 보아 벌크 또는 계면에 존재하는 결함에 의한 것으로 추정된다. 현재 C-V 곡선의 이동 원인과 I-V 곡선의 누설전류 메카니즘을 분석 중에 있으며 그 결과를 학회에서 발표할 예정이다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.968-972
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• 2008

Ni/Ti/Al multilayer system ('/'denotes the deposition sequence) was tested for low-resistance ohmic contact formation to Al-implanted p-type 4H-SiC. Ni 30 nm / Ti 50 nm / Al 300 nm layers were sequentially deposited by e-beam evaporation on the 4H-SiC samples which were implanted with Al (norminal doping concentration = $4\times10^{19}cm^{-3}$) and then annealed at $1700^{\circ}C$ for dopant activation. Rapid thermal anneal (RTA) temperature for ohmic contact formation was varied in the range of $840\sim930^{\circ}C$. Specific contact resistances were extracted from the measured current vs. voltage (I-V) data of linear- and circular transfer length method (TLM) patterns. In constrast to Ni contact, Ni/Ti/Al contact shows perfectly linear I-V characteristics, and possesses much lower contact resistance of about $2\sim3\times10^{-4}\Omega{\cdot}cm^2$ even after low-temperature RTA at $840^{\circ}C$, which is about 2 orders of magnitude smaller than that of Ni contact. Therefore, it was shown that RTA temperature for ohmic contact formation can be lowered to at least $840^{\circ}C$ without significant compromise of contact resistance. X-ray diffraction (XRD) analysis indicated the existence of intermetallic compounds of Ni and Al as well as $NiSi_{1-x}$, but characteristic peaks of $Ti_{3}SiC_2$, a probable narrow-gap interfacial alloy responsible for low-resistance Ti/Al ohmic contact formation, were not detected. Therefore, Al in-diffusion into SiC surface region is considered to be the dominant mechanism of improvement in conduction behavior of Ni/Ti/Al contact.

• 한국세라믹학회지
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• 제25권3호
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• pp.231-236
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• 1988

$Al_2O_3$ 기지에 미치는 2차상의 영향을 알아보기 위하여 SiC 입자를 5~20vol.% 분산시키고 소결조제로서 $TiO_2$ 또는 RY_2O_3$를 2.5wt.%첨가하여 180$0^{\circ}C$, $N_2$분위기 중에서 90분간 상압소결 하였다. SiC함량이 증가함에 따라 소결체의 밀도는 감소하였지만 기계적 물성은 증가하여 $Y_2O_3$를 소결조제로 첨가한 경우, 꺾임강도는 525MPa, 경도는 17.1GPa,파괴인성은 4.1 MPa.$m^{1/2}$ 정도의 최고값을 나타내었고 반면 $TiO_2$를 소결조제로 첨가한 경우 꺾임강도 285MPa , 경도 12.1GPa 정도의 값을 나타냈다. 그리고 이와 같은 기계적 물성의 증진은 주로 SiC의 복합화에 따른 균열의 편향과 $Al_2O_3$ 의 입자성장억제효과에 의한 것으로 밝혀졌다.

• 한국재료학회지
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• 제27권11호
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• pp.603-608
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• 2017

$Si_3N_4$와 Ti 또는 TiAl 합금을 $900^{\circ}C$에서 확산쌍을 제조하여 분석하고, 확산층의 분석을 통하여 생성된 층마다의 조성을 분석하여 각 원소들의 확산 경로 및 속도를 비교 하였다. $Si_3N_4/Ti$의 확산 쌍의 확산 경로는 $Si_3N_4/Ti_5Si_3+TiN/TiN/Ti$로 나타났고, Ti 측면에서 TiN층이 생성 되었음으로 N의 확산 속도가 Si 보다 빠름을 알 수 있었다. $Si_3N_4/TiAl$ 합금의 확산쌍은 $Si_3N_4/Ti$ 사이의 확산쌍과는 다르게 Si, N, Ti, Al 의 각 원소 마다의 확산 속도 차이로 인하여 확산 경로는 $Si_3N_4/TiN(Al)/Ti_3Al/TiAl$ 상으로 나타났다. 상태도를 통하여 생성된 확산쌍의 확산경로를 파악한 결과, 확산경로의 요구사항을 모두 만족하였다. $Si_3N_4/Ti$ 확산에서 Ti를 이용한 적분확산 계수는 $Ti_5Si_3$, TiN에서 $2.18{\times}10^{-16}m^2/sec$, $2.19{\times}10^{-16}m^2/sec$, $Si_3N_4/TiAl$ 확산 쌍에서 Ti를 이용한 적분확산 계수는 각각 TiN(Al) 상에서 $2.88{\times}10^{-16}m^2/sec$, $Ti_3Al$ 상에서 $1.48{\times}10^{-15}m^2/sec$으로 나타났다. 본 연구는 $Si_3N_4$와 Ti 및 TiAl의 계면 반응을 분석한 결과로서 $Si_3N_4$ 상을 이용한 확산반응의 기초자료로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국표면공학회지
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• 제36권2호
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• pp.128-134
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• 2003

Alloys of Ti-43%Al-2%W-0.1%Si were oxidized isothermally and cyclically between $900^{\circ}C$ and$ 1050^{\circ}C$, and their oxidation characteristics were studied. During isothermal tests, the alloys oxidized slowly up to 100$0^{\circ}C$, but fast at $1050^{\circ}C$. Though the scale adherence was not good above $900^{\circ}C$, the alloys displayed better oxidation behavior than unalloyed TiAl alloys. The oxide scales consisted primarily of an outer $TiO_2$ layer, intermediate $Al_2$$O_3$-rich layer, and an inner mixed layer of (TiO$_2$ $+Al_2$$O_3$). Tungsten was present mainly at the lower part of the oxide scale, while Si over the whole oxide scale.

• Journal of Welding and Joining
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• 제18권5호
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• pp.98-104
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• 2000

Aluminum alloys are being employed in automobile parts as strive to reduce overall vehicle weight to meet demands for improved fuel economy and reduction in vehicle emissions. Al-based composites reinforced with ceramic ($Al_2O_3,\;SiC,\;TiC\;and\;B_4C$) applications in a variety of components in automotive engines, such as liners, where the tribological properties of the material are important. In this study, Al-base composites reinforced with TiC particle powders has been developed for producing plasma spray coatings. The composite plasma spray powders were prepared Al-13Si-3Mg(wt%) alloy with TiC(40, 60 and 80wt%) particles ($0.2~5{\mu}textrm{m}$) by drum type ball milling. The composite powders ($36~76{\mu}textrm{m}$) were sprayed with plasma torch. Plasma sprayed coatings were heat-treated at $500^{\circ}C$ for 3 hours. The wear resistances of the plasma sprayed coatings were found to decrease with increasing TiC content and improved with heat treatment. AlSiMg-40% TiC heat-treated coatings were showed the best wear resistance in this study.

• 한국세라믹학회지
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• 제35권4호
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• pp.311-318
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• 1998

The reaction bonded alumina ceramics with reinforced particles which have low shrinkage were pro-duced by blending of SiC or TiC or ZrO2 powders to the mixture of Al metal and Al2O3 powder. The powd-ers were attrition milled isostantically pressed and preheated tio 110$0^{\circ}C$ with a heating rate of $1.5^{\circ}C$/min The specimens were then sintered at the temperature range 1500 to 1$600^{\circ}C$ for 5 hours with a heating rate of 5$^{\circ}C$/min. The specimens showed 5-9% weight gain and 2-9% dimensional expansion through the complete oxidation of Al after preheating up to 11--$^{\circ}C$ the overall dimensional change of the specimens after the reaction sintering at 1500-1$600^{\circ}C$ was 6-12% The maximum densities were 92% theoretical. The fine grain-ed(average grain size :0.4 ${\mu}{\textrm}{m}$) microstructure were observed in the specimen with ZrO2 and SiC. But the microstructure of specimen with TiC was relatively coarse.(average grain size : 2.1 ${\mu}{\textrm}{m}$) The mullite phase was formed by the reaction of Al2O3 and SiO2 in a specimen with SiC. In the TiC contained specimen TiC was oxidized into TiO2 and finally reacted with Al2O3 to form Al2TiO5 during sintering.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2003년도 춘계종합학술대회
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• pp.501-504
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• 2003

본 연구에서는 박막트랜지스터의 특성 향상을 위하여 강유전성 박막을 게이트 절연충으로 사용하기 위하여 강유전성 박막과 a-Si:H 의 계면특성을 조사하였다. 먼저 강유전성 박막 중에 대표적인 SrTiO$_3$를 E-BEAM 증착기로 박막을 형성시켰다. 형성된 박막은 $N_2$ 분위기에서 15$0^{\circ}C$~$600^{\circ}C$로 1시간 ANNEALING 하여 전자현미경으로 표면을 측정하였다. SrTiO$_3$의 유전상수는 50~100 정도였으며 항복전계는 1~l.5 MV/cm로 매우 우수한 유전특성을 갖고 있었다. 강유전체 박막 위에 a-SiN:H,a-Si:H(n-type a-Si:H) 등을 PECVD로 증착하여 MFNS구조를 형성하였다. 계면특성을 C-V PLOTTER로 측정한 결과 SrTiO$_3$ 박막은 SiN 과의 접합이 매우 안정되어 있었고 C-V특성은 SiN/a-Si:H 과 유사하였다. 그러나 FERROELECTRIC/a-S:H의 경우가 훨씬 CAPACITANCE값이 컸으며, 이는 강유전체 박막의 높은 유전상수에 기인 된 것이라 생각된다.

• 한국진공학회지
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• 제7권3호
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• pp.208-213
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• 1998

최근 셀리사이드(salicide) 제조시 $COSiO_2$의 에피텍셜 성장을 돕기 위하여 Ti층을 삽 입한 Co/Ti/Si 이중층 구조의 실리사이드화가 관심을 끌고 있다. Co/Ti 이중층을 이용한 salicide 트랜지스터가 성공적으로 만들어지기 위해서는 gate 주위의 spacer oxide위에 증착 된 Co/Ti 이중층을 급속열처리할 때 Co/Ti와 $SiO_2$간의 계면에서의 상호반응에 대하여 조사 하였다. Co/Ti 이중층은 $600^{\circ}C$에서 열처리한 후 면저항이 급격하게 증가하기 시작하였는데, 이것은 Co층이 $SiO_2$와의 계면에너지를 줄이기 위하여 응집되기 때문이다. 이때 Co/Ti의 열 처리후 Ti에 의하여 $SiO_2$기판의 일부가 분해됨으로써 절연체의 Ti산화물이 형성되었으나, 이외의 도전성 반응부산물은 발견되지 않았다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 Techno-Fair 및 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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• pp.124-125
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• 2007

The composites were fabricated $\beta$-SiC and $TiB_2$ powders with the liquid forming additives of 8, 12, 16[wt%] $Al_2O_3+Y_2O_3$ as a sintering aid by pressureless annealing at $1,650[^{\circ}C]$ for 4 hours. Reactions between SiC and transition metal $TiB_2$ were not observed in the microstructure and the phase analysis of the pressureless annealed SiC-$TiB_2$ electroconductive ceramic composites. The relative density, the flexural strength, the Young's modulus and the Vicker's hardness showed the highest value of 82.29[%], 189.5[MPa], 54.60 [GPa] and 2.84[GPa] for SiC-$TiB_2$ composites added with 16[wt%] $Al_2O_3+Y_2O_3$ additives at room temperature. The relative density of SiC-$TiB_2$ composites was lowered due to gaseous products of the result of reaction between SiC and $Al_2O_3+Y_2O_3$. The electrical resistivity showed the lowest value of 0.012[${\Omega}{\cdot}cm$] for 16[wt%] at 25[$^{\circ}C$]. The electrical resistivity was all negative temperature coefficient resistance (NTCR) in the temperature ranges from 25[$^{\circ}C$] to 700[$^{\circ}C$].