• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.266-267
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• 2011

질화갈륨(GaN)은 높은 전자이동도 및 높은 항복전계를 가지며 낮은 온저항으로 인하여 에너지효율이 우수하기 때문에 고출력 전력소자 분야에서 많은 관심을 받고 있다. GaN을 이용한 고출력 전력소자의 경우 상용화 수준에 근접할 만한 기술적 진보가 있었으나, 페르미 레벨 고정(Fermi-level pinning) 현상, 소자의 누설전류 등 아직 해결되어야 할 문제를 갖고 있다. 본 연구에서는 실리콘 기판 위에 성장된 GaN 에피탁시를 활용한 고출력 전력소자의 누설전류를 억제시키기 위해 오믹 접합 중 Au의 상호확산을 억제하는 중간층 금속(Mo or Ni)을 변화시켰으며 오믹 열처리 온도에 따른 특성을 비교 연구하였다. $Cl_2$와 $BCl_3$를 이용하여 0.6 ${\mu}m$ 깊이의 메사 구조가 활성영역을 형성하였고, Si 도핑된 n-GaN 위에 Ti/Al/Mo/Au (20/100/25/200 nm) 와 Ti/Al/Ni/Au (20/100/25/200 nm) 오믹 접합을 각각 설계, 제작하였다. 오믹 열처리시의 GaN 표면오염을 방지하기 위해 $SiO_2$ 희생층을 증착하였다. 오믹 접합 형성을 위해 각 750$^{\circ}C$, 800$^{\circ}C$, 850$^{\circ}C$에서 30초간 열처리를 진행 하였으며, 이후 6 : 1 BOE 용액으로 $SiO_2$ 희생층을 제거하였다. 750, 800, 850$^{\circ}C$에서 Ti/Al/Mo/Au 구조의 오믹 접합 저항은 각 2.56, 2.34, 2.22 ${\Omega}$-mm 이었으며, Ti/Al/Ni/Au 구조의 오믹 접합 저항은 각 43.72, 2.64, 1.86 ${\Omega}$-mm이었다. Isolation 누설전류를 측정하기 위해서 두 개의 오믹 접합 사이에 메사 구조가 있는 테스트 구조를 제안하였다. Isolation 누설전류는 Ti/Al/Mo/Au 구조에서 두 오믹 접합 사이의 거리가 25 ${\mu}m$이고 100 V일 때 750, 800, 850 $^{\circ}C$의 열처리 온도에서 각 1.25 nA/${\mu}m$, 2.48 nA/${\mu}m$, 8.76 nA/${\mu}m$이었으며, Ti/Al/Ni/Au 구조에서는 각 1.58 nA/${\mu}m$, 2.13 nA/${\mu}m$, 96.36 nA/${\mu}m$이었다. 열처리 온도가 증가하며 오믹 접합 저항은 감소하였으나 isolation 누설전류는 증가하였다. 750$^{\circ}C$ 열처리에서 오믹 접합 저항은Ti/Al/Mo/Au 구조가 Ti/Al/Ni/Au 구조보다 약 17배 우수하였고, 850$^{\circ}C$ 고온의 열처리 경우 Ti/Al/Mo/Au 구조의 isolation 누설전류는 8.76 nA/${\mu}m$로 Ti/Al/Ni/Au의 누설전류 96.36 nA/${\mu}m$보다 약 11배 우수하였다. Ti/Al/Mo/Au가 Ti/Al/Ni/Au 보다 오믹 접합 저항과 isolation 누설전류 측면에서 전력용 GaN 소자에 적합함을 확인하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2000년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.17-17
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• 2000

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 1999년도 특별강연 및 춘계학술발표대회 개요집
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• pp.96-97
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• 1999

• 한국표면공학회지
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• 제24권4호
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• pp.196-205
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• 1991

Multi-level thin films are very important in ULSI applications because of their high electromigration resistance. This study presents the effects of titanium, titanium nitride and titanium tungsten underlayers of the stability of multi-aluminum thin films during isothermal annealing. High purity Al(99.999%) films have been electron-beam evaporated on Ti, TiN, TiW films formed on SiO2/Si (P-type(100))-wafer substrates by RF-sputtering in Ar gas ambient. The hillock growth was increased with annealing temperatures. Growth of hillocks was observed during isothermal annealing of the thin films by scanning electron microscopy. The hillock growth was believed to appear due to the recrystallization process driven by stress relaxation during isothermal annealing. Thermomigration damage was also presented in thin films by grain boundary grooving processes. It is shown that underlayers of Al/TiN/SiO2, Al/TiW/SiO2 thin films are preferrable to Al/SiO2 thin film metallization.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.263-264
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• 2007

• 한국표면공학회지
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• 제56권5호
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• pp.335-340
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• 2023

Quinary component of 3㎛ thick Ti-Al-Si-Cu-N films were deposited onto WC-Co and Si wafer substrates by using an arc ion plating(AIP) system. In this study, the influence of copper(Cu) contents on the mechanical properties and microstructure of the films were investigated. The hardness of the films with 3.1 at.% Cu addition exhibited the hardness value of above 42 GPa due to the microstructural change as well as the solid-solution hardening. The instrumental analyses revealed that the deposited film with Cu content of 3.1 at.% was a nano-composites with nano-sized crystallites (5-7 nm in dia.) and a thin layer of amorphous Si₃N₄ phase.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2005년도 추계학술발표회 및 workshop
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• pp.129-129
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• 2005

• 한국재료학회지
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• 제2권6호
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• pp.408-416
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• 1992

Single-Si 기판과 poly-Si 기판에 각각 Ti을 sputter한 후 RTA 처리하여 안정한 TiS$i_2$를 형성하였다. 그 위에 Si이 1% 첨가된 Al-1% Si을 600nm sputter한 후 후속 열처리로서 400-60$0^{\circ}C$ 에서 30분간 $N_2$분위기로 furnace어닐링을 실시하였다. 이렇게 준비된 각 시편에 대하여 면저항 측정, Auger분석, SEM 사진으로 Al-1% Si/TiS$i_2$이중층 구조에서 Ti-silicide의 열적 안정성을 살펴 보았고, EDS 분석과 X-ray 회절 peak 분석을 통하여 Al-1% Si 층과 TiS$i_2$층의 반응으로 생긴 석출물의 성분과 상을 조사하였다. 이로 부터 다음과 같은 결과를 얻었다 Single-Si 기관에서 형성한 TiS$i_2$층은 Al-1% Si 층과 55$0^{\circ}C$에서 완전히 반응하여 석출물을 형성하였고, poly-Si 기판에서 형성한 TiS$i_2$층은 Al-1% Si 층과 50$0^{\circ}C$에서 완전히 반응하여 석출물을 형성하였는데 전반적으로 기판이 poly-Si인 경우가 반응이 더 잘 일어났고, 석출물의 크기도 비교적 컸다. 이는 poly-Si에 존재하는 grain boundary로 인해 poly-Si에서 형성된 Ti-silicide 층이single-Si 기관에서 형성된 Ti-silicide 층보다 불안정하기 때문으로 생각된다. EDS 분석에 의하여 석출물은 Ti, Al, 그리고 Si로 이루어진 3상 화합물이라고 추정되었고, X-ray회절 분석에 의해 석출물은 Ti, Al, 그리고 Si간의 3상 화합물인 T$i_7$A$l_5$S$i_12$로 확인되었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제46권5호
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• pp.467-471
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• 2009

Effects of boron and carbon on the densification and thermal decomposition of an AlN-SiC-$TiB_2$ system were investigated. $SiO_2$ was mostly removed by the addition of carbon, while $Al_2O_3$ formed $Al_4O_4C$ and promoted the densification of the systems above $1850^{\circ}C$. Rather porous specimens were obtained without the additives after hot pressing at $2100^{\circ}C$, while densification was mostly completed at $2000^{\circ}C$ by using the additives. The sintering temperature decreased further to $1950^{\circ}C$ by applying spark plasma sintering. The additives promoted the shrinkage of AlN by forming a liquid phase which was originated from the carbo- and boro-thermal reduction of $Al_2O_3$ and AlN.

• 한국결정성장학회지
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• 제7권2호
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• pp.207-215
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• 1997

Ionized Cluster Beam Deposition(ICBD)방법을 이용하여 Si(100)기판과 TiN(60 nm)/Si(100)기판위에 Al 박막을 증착하였다. 증착된 Al 박막의 증착특성은 $\alpha$-step, four-point-probe, XRD, SEM, AES 측정장치를 가지고 조사해 보았다. 도가니 온도가 증가함에 따라 Al 박막의 증착속도는 증가하였고 비저항 값은 감소하였다. 도가니 온도가 $1800^{\circ}C$인 경우 가속전압이 증가함에 따라 연속적이며 평평한 박막이 형성되고 비저항이 감소되었다. 최소의 비저항 값은 Si 기판에서는 가속전압이 4 kV일 때 3.4 $\mu \Omega \textrm {cm}$, TiN 기판에서는 가속전압이 2kV일 때 3.6 $\mu \Omega \textrm {cm}$. AES 분석결과 형성된 박막내에서는 불순물이 존재하지 않는 것을 알 수 있었다. 따라서 Al 박막의 비저항은 박막충의 미세구조에 의해 영향을 받는다.