• 제목/요약/키워드: TiC-$TiB_2$-SiC

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TiN의 충진처리가 확산방지막 특성에 미치는 영향(I) : Al/TiN/Si 구조 (Effect of Stuffing of TiN on the Diffusion Barrier Property(I) : Al/TiN/Si Structure)

  • 박기철;김기범
    • 한국재료학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.87-95
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    • 1995
  • Al과 Si사이에서 Ti의 충진처리가 확산방지막 성능에 미치는 영향에 대해서 조사하였다. TiN의 충진처리는 $450^{\circ}C$$N_{2}$ 분위기에서 30분간 열처리함으로써 행하였다. TEM 분석을 통해 갓 증착된 TiN의 결정립 사이에는 약 10-20$\AA$ 정도의 고체물질이 없거나 TiN에 비해 밀도가 매우 낮은 공간이 존재함을 알 수 있었다. 또한 충진처리된 TiN의 경우에는 이러한 공간의 폭이 10$\AA$ 이하로 줄어듦을 알 수 있었다. RBS와 AES 분석에 의해 갓 증착된 TiN는 dir 7at.% 정도의 산소를 함유하고 있었고, 충진처리된 TiN는 약 10-15at.%의 산소를 함유하고 있었다. 갓 증착된 TiN와 충진처리된 TiN를 확산방지막으로 시험한 결과, 갓 증착된 TiN는 $650^{\circ}C$, 1시간의 열처리 후에 Al 스파이크와 Si 패임자국의 형성으로 이해 파괴되었다. 하지만 충진처리된 TiN의 경우에는 같은 열처리 조건에서 Al 스파이크나 Si 패임자국을 전혀 찾아볼수 없었다. 따라서, TiN의 충진처리가 Al과 Si사이에서 확산 방지막 성능을 크게 향상시켜주는 효과가 있음을 알 수 있었다. 이와 같은 충진처리 효과는 TiN의 결정립계의 간격이 줄어듦에 의해서 빠른 확산 경로인 결정립계를 통한 확산이 감소하는 것에 기인하는 것으로 이해된다.

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고밀도 플라즈마 CVD 방법에 의한 TiN barrier metal 형성과 특성 (Characteristics of TiN Barrier Metal Prepared by High Density Plasma CVD Method)

  • 최치규;강민성;오경숙;이유성;오대현;황찬용;손종원;이정용;김건호
    • 한국재료학회지
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    • 제9권11호
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    • pp.1129-1136
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    • 1999
  • TEMAT precursor를 사용하여 다양한 증착 조건으로 ICP-CVD 방법으로 Si(100) 기판 위에 TiN 박막을 형성하였다. 형성된 TiN 박막의 결정상, 미세구조, 그리고 전기적 특성은 XRD, XPS, HRTEM, 그리고 전기적 측정으로 특성을 조사하였다. BI 구조를 갖는 다결정 TiN 박막은 기판의 온도가 $200^{\circ}C$ 이상의 온도에서 형성되었다. TiN(111) 박막은 기판의 온도가 $300^{\circ}C$에서 TEMAT, $\textrm{N}_{2}$, 그리고 Ar 가스의 유량이 10, 5, 그리고 5sccm으로 반응로에 주입할 때 형성되었다. TiN/Si(100) 계면은 TiN과 $\textrm{SiO}_2$사이에 계면반응이 없었으며 평탄하였다. 기판의 온도가 $500^{\circ}C$에서 형성된 TiN 박막의 비저항, carrier 농도와 이동도는 21 $\mu\Omega$cm, 9.5$\times\textrm{10}^{18}\textrm{cm}^{-3}$$462.6\textrm{cm}^{2}$/Vs으로 주어졌다.

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수산염법으로 합성한 $SrTiO_3$ 소결체의 유전특성에 관한 연구 (A Study on the Dielectric Properties of $SrTiO_3$ Sintered Body Synthesized by Oxalate Method)

  • 김병호;이만규;김석우
    • 한국세라믹학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.215-224
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    • 1991
  • The synthesis of SrTiO3 powders having high purity and homogeneous submicron particle size was attempted by the oxalate method. The microstructure and dielectric properties of SrTiO3 based boundary layer capacitor (BLC) were investigated. Strontium titanyl oxalate[SrTiO(C2O4)2.4H2O] was prepared from the mixing solution of (Sr, Ti) using oxalic acid(H2C2O4) as a precipitating agent at 8$0^{\circ}C$. The crystalline SrTiO3 powder was obtained by thermal decomposition of the precipitate above $600^{\circ}C$. The crystalline SrTiO3 powder containing Nb2O5 as a dopant, TiO2 and SiO2 as additives was sintered at 1360~144$0^{\circ}C$ in the reducing atmosphere to get semiconductive SrTiO3. Insulating material containing PbO-Bi2O3-B2O3 frit was printed on the sintered semiconductive SrTiO3 and fired at 120$0^{\circ}C$ for 2h to get the grain boundary diffusion.

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$(1-x)(Sr_a.Pb_b.Ca_c)TiO_3-xB_i2O_3.TiO_2$계에서의 $Bi_2O_3.3TiO_2$$MnO_2$첨가에 따른 유전특성에 관한 연구 (The Dielectrical Properties of $(1-x)(Sr_a.Pb_b.Ca_c)TiO_3-xB_i2O_3.TiO_2$ system affected by $Bi_2O_3.3TiO_2$ amounts and $MnO_2$)

  • 박상도;이응상
    • 한국세라믹학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.123-130
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    • 1997
  • 본 연구에서는 유전상수가 크고, 유전체 손실이 적으며, 사용온도 범위에서 정전용량 변화율(TCC : tem-perature coefficient of capacitance)이 작고, 고압에 견딜 수 있는 재료를 개발하기 위하여 중고압용 capacitance의 기본재료로써 (Sr.Pb.Ca)TiO3-xBi2O3.3TiO2 계에서 Bi2O3.3TiO2의 mol.%를 5, 6, 7, 8, 9 mol.%로 변화시켰으며, 그 결과 고용한계 함량이 6mol.%이며, 6mol.%이상에서는 침상구조의 증가에 기인하여 유전율이 다시 감소하는 경향을 보였다. dopant로써 SiO2, Nb2O3, MnO2를 선정하여 첨가한 결과, MnO2를 첨가한 것이 유전성질이 가장 우수하였으며, MnO2의 함량이 0, 0.15, 0.3, 0.45 wt.% 증가함에 따라서 유전율의 감소와 동시에, TOC특성의 급격한 향상을 가져왔다.

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Characterization of Mechanical Alloying Processed Ti-Si-B Nanocomposite Consolidated by Spark Plasma Sintering

  • Lee, Hyung-Bock;Kwon, In-Jong;Lee, Hyung-Jik;Han, Young-Hwan
    • 한국세라믹학회지
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    • 제45권12호
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    • pp.815-820
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    • 2008
  • The microstructure and mechanical properties of $TiB_2/Si$ nanocomposites based on the Ti-Si-B system, consolidated by spark plasma sintering of mechanically alloyed activated nanopowders, have been characterized. Mechanical Alloying was carried out in a planetary ball mill for 180 min with 350 rev $min^{-1}$. The powders were pressed in vacuum at a pressure of 60 MPa, generating a maximum temperature in the graphite mould of $1400^{\circ}C$. Analysis of the synthesized nanocomposites by SEM, XRD and TEM showed them to consist of $TiB_2$ second phase, sub-micron in size, with no third phase. Composites consolidated from powders mechanically alloyed from an initial elemental powder mix of 0.3 mol Si, 0.7 mol Ti, and 2.0 mol B achieved the best relative density (97%) and bending strength (774 MPa); the highest Vickers hardness of 14.7 GPa was achieved for the 0.1-0.9-2.0 mol starting composition.

도전성 ${\beta}-SiC-TiB_2$ 복합체의 특성 (Properties of Electro-Conductive SiC-TiB2 Composites)

  • 신용덕;박미림;송준태;임승혁
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2000년도 춘계학술대회 논문집 전자세라믹스 센서 및 박막재료 반도체재료 일렉트렛트 및 응용기술
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    • pp.72-75
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    • 2000
  • The effect of $Al_2O_3+Y_2O_3$ additives on fracture toughness of ${\beta}-SiC-TiB_2$ composites by hot-pressed sintering were investigated, The ${\beta}-SiC-TiB_2$ ceramic composites were hot-presse sintered and annealed by adding 4, 8, 12wt% $Al_2O_3+Y_2O_3$(6 : 4wt%) powder as a liquid forming additives at low temperature($1800^{\circ}C$) for 4h. In this microstructures, the relative density is over 97% of the theoretical density and the porosity increased with increasing $Al_2O_3+Y_2O_3$ contents because of the increasing tendency of pore formation. But the fracture toughness showed the highest of $7.0MPa{\cdot}m^{1/2}$ for composites added with 12wt% $Al_2O_3+Y_2O_3$ additives at room temperature. The electrical resistivity showed the lowest of $1.59\times10^{-3}\Omega{\cdot}cm$ for composite added with 8wt% $Al_2O_3+Y_2O_3$ additives at room temperature and is all positive temperature coefficient resistance(PTCR} against temperature up to $700^{\circ}C$.

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액상소결에 의한 $\beta-SiC-TiB_2$ 복합체의 제조와 특성 (Manufacture of $\beta-SiC-TiB_2$ Composites Densified by Liquid-Phase Sintering)

  • 신용덕;주진영;박미림;소병문;임승혁;송준태
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 추계학술대회 논문집 학회본부 C
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    • pp.479-481
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    • 2000
  • The effect of $Al_{2}O_{3}+Y_{2}O_{3}$ additives on fracture toughness of $\beta-SiC-TiB_2$ composites by hot-pressed sintering were investigated. The f$\beta-SiC-TiB_2$ ceramic composites were hot-presse sintered and annealed by adding 16, 20, 24wt% $Al_{2}O_{3}+Y_{2}O_{3}$(6 : 4wt%) powder as a liquid forming additives at low temperature($1800^{\circ}C$) for 4h. In this microstructures, the relative density is over 95.88% of the theoretical density and the porosity increased with increasing $Al_{2}O_{3}+Y_{2}O_{3}$ contents because of the increasing tendency of pore formation. The fracture toughness showed the highest of $5.88MPa{\cdot}m^{1/2}$ for composites added with 20wt% $Al_{2}O_{3}+Y_{2}O_{3}$ additives at room temperature. The electrical resistivity showed the lowest of $5.22{\times}10^{-4}\Omega{\cdot}cm$ for composite added with 20wt% $Al_{2}O_{3}+Y_{2}O_{3}$ additives at room temperature and is all positive temperature coefficient resistance (PTCR) against temperature up to $700^{\circ}C$.

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Annealing에 따른 $\beta$-SiC-$TiB_2$ 복합체의 특성 (Properties of $\beta$-SiC-$TiB_2$ Composites by Annealing)

  • 임승혁;송준태;박미림;주진영;신용덕
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1634-1636
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    • 2000
  • The mechanical and electrical properties of the hot-pressed and annealed $\beta$-SiC-$TiB_2$ electroconductive ceramic composites were investigated as function of the liquid forming additives of $Al_{2}O_{3}+Y_{2}O_3$ and the annealing method. Phase analysis of composites by XRD revealed $\alpha$-SiC(6H), $TiB_2$, and YAG($Al_{5}Y_{3}O_{12}$). In pressureless annealing method, the relative density and the mechanical properties of composites were increased with increasing $Al_{2}O_{3}+Y_{2}O_3$ contents because YAG of reaction between $Al_{2}O_3$ and $Y_{2}O_3$ was increased. But In pressured annealing method, reaction between $Al_{2}O_3$ and $Y_{2}O_3$ formed YAG but the relative density decreased with increasing $Al_{2}O_{3}+Y_{2}O_3$ contents. The electrical resistivity of the composites was all positive temperature coefficient resistance (PTCR) in the temperature range of 25$^{\circ}C$ to 700$^{\circ}C$.

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액장 소결한 $\beta-SiC-TiB_2$계 전도성 복합체의 특성 (The Properties of $\beta-SiC-TiB_2$ Electroconductive Ceramic Composites Densified by Liquid-Phase Sintering)

  • 임승혁;신용덕;송준태
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제49권9호
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    • pp.510-515
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    • 2000
  • The mechanical and electrical properties of the hot-pressed and annealed $\beta-SiC-TiB_2$ electroconductive ceramic composites were investigated as a function of the liquid forming additives of Al_2O_3+Y_2O_34. The result of phase analysis of composites by XRD revealed $\alpha-SIC(6H)\;TiB_2,\; and YAG(Al5Y3O12) crystal phase. The relative density and the mechanical properties of composites were increased with increasing $Al_2O_3+Y_2O_34 contents because YAG of reaction between $Al_2O_3\; and\; Y_2O_3$ was increased. The Flexural strength showed the highest value of 432.5MPa for composites added with 12wt% $Al_2O_3+Y_2O_34 additives at room temperature. Owing to crack deflection crack bridging phase transition and TAG of fracture toughness mechanism the fracture toughness showed 7.1MPa.m1/2 for composites added with 12wt% $Al_2O_3+Y_2O_34 additives at room temperature. The electrical resistivity and the resistance temperature coefficient showed the lowest of $6.0\times10-4\Omega.cm\; and\; 3.1\times10-3/^{\circ}C4 respectively for composite added with 12wt% \Omega additives at room temperature. The electrical resistivity of the composites was all positive temperature coefficient resistance (PTCR) in the temperature range of $25^{\circ}C\; to\; 700^{\circ}C$.

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졸-겔법에 의해 $Al_2O_3/Si$ 기판위에 형성한 $(Bi,La)Ti_3O_{12}$강유전체 박막의 전기적 특성 (Electrical Properties of $Al_2O_3/Si$ Ferroelectric Thin Films on $(Bi,La)Ti_3O_{12}$ Substrates by Sol-Gel Method)

  • 황선환;장호정
    • 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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    • 한국마이크로전자및패키징학회 2002년도 추계기술심포지움논문집
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    • pp.69-72
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    • 2002
  • B $i_{3.3}$L $a_{0.7}$ $Ti_3$ $O_{12}$(BLT) 강유전체 박막을 $Al_2$ $O_3$/Si 기판위에 졸-겔(sol-gel)법으로 스핀 코팅하여 Metal-Ferroelectric-Insulator-Silicon (MFIS) 구조를 형성하였다. 박막의 결정화를 위해 as-coated 박막을 산소분위기에서 $650^{\circ}C$$700^{\circ}C$에서 30분 동안 후속열처리를 실시하였다. BLT 박막의 열처리 온도를 $650^{\circ}C$에서 $700^{\circ}C$로 증가시킴에 따라서 c축으로 우선 배향되는 경향을 보였으며, FWHM 값이 감소하여 결정성이 향상됨을 확인할 수 있었다. $700^{\circ}C$에서 열처리된 BLT 박막의 memory window는 약 2.5V (인가전압 5V)를 나타내었으며, 누설전류는 약 1.5x$10^{-7}$ A/$\textrm{cm}^2$를 나타내었다.다.다.

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