• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.106-106
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• 2000

반도체 소자가 미세화 됨에 따라 게이트 유전막으로 사용되는 SiO2의 박막화가 요구되나, boron penetration에 의한 Vt shift, 게이트 누설전류, 다결정 실리콘 게이트의 depletion effect 그리고 quantum mechanical effect 때문에 ~20 급에서 한계를 나타내고 있다. 이에 0.1$\mu\textrm{m}$이상의 design rule을 갖는 logic이나 memory 소자에서 요구되어지는 ~10 급 게이트 산화막은 SiO2(K=3.9)를 대신하여 고유전율을 갖는 재료의 채택이 필수 불가결하게 되었다. 고유전 박막 재료를 사용하면, 두께를 두껍게 해도 동일한 inversion 특성이 유지되고 carrier tunneling 이 덜하여 등가 산화막의 두께를 줄일 수 있다. 이러한 고유전박막 재료중 가장 활발히 연구되고 있는 재료는 Ta2O5, Al2O3, STO 그리고 BST 등이 있으나 Ta2O5, STO, BST 등은 실리콘 기판과 직접 반응을 한다는 문제를 가지고 있으며, Al2O3는 유전율이 낮의 재료가 최근 주목받고 있다. 본 실험에서는 ZrO2, HfO2 또는 그 silicates 등의 재료가 최근 주목 받고 있다. 본 실험에서는 ZrO2 박막의 증착조건에 따른 물리적, 전기적 특성 변화에 대하여 연구하였다. RCA 방식으로 세정한 P-type (100) 실리콘 기판위에 reactive DC sputtering 방법으로 압력 5mtorr, power 100~400W, 기판온도는 100-50$0^{\circ}C$로 변화시켜 ZrO2 박막을 증착한 후 산소와 아르곤 분위기에서 400-80$0^{\circ}C$, 10-120min으로 열처리하였다. 증착직후의 시편들과 열처리한 ZrO2 박막의 미세구조와 전기적 특성 변화를 관찰하였다. 우선 굴절율(RI)를 이용해 ZrO2 박막의 밀도를 예측하여 power와 기판온도에 따라 이론값 2.0-2.2 에 근접한 구조를 얻은 후 XRD, XPS, AFM, 그리고 TEM을 사용하여 ZrO2 박막의 chemical bonding, surface roughness 그리고 interfacial layer의 특성을 관찰하였다. 그리고 C-V, I-V measurement를 이용해 capacitance, 유전율, 누설전류 등의 전기적 특성을 관찰해 최적 조건을 설정하였다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.17 no.4
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• pp.317-321
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• 2008

The $0.65Pb(Mg_{1/3}Ta_{2/3})O_3-0.35PbTiO_3$ (PMT-PT)ceramics were near morphotropic phase boundary. The dielectric constant, the loss, and pyroelectric coefficient of the ceramics were measured as a function of temperature ($25^{\circ}C\;{\sim}\;250^{\circ}C$). The dielectric constant, the loss, and the pyroelectric coefficient could be improved with the addition of small amounts of $ZrO_2$ up to 0.2 mol%. The dielectric and pyroelectric peak temperature are slightly shifted to lower temperatrues with the addition of amount of $ZrO_2$.

• Corrosion Science and Technology
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• v.8 no.2
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• pp.89-92
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• 2009

Pure Ti as well as Ti-6Al-4V alloy exhibit excellent properties for dental implant applications. However, for a better biocompatibility it seems important to avoid in the composition the presence of V due to the toxic effects of V ion release. Thus Al and V free and composed of non-toxic element such as Nb, Zr alloys as biomaterials have been developed. Especially, Zr contains to same family in periodic table as Ti. The addition of Zr to Ti alloy has an excellent mechanical properties, good corrosion resistance, and biocompatibility. In this study, the electrochemical characteristics of Ti-Zr alloys for biomaterials have been investigated using by electrochemical methods. Methods: Ti-Zr(10, 20, 30 and 40 wt%) alloys were prepared by arc melting and homogenized for 24 hr at $1000^{\circ}C$ in argon atmosphere. Phase constitutions and microstructure of the specimens were characterized by XRD, OM and SEM. The corrosion properties of the specimens were examined through potentiodynamic test (potential range of -1500 ~ 2000 mV), potentiostatic test (const. potential of 300 mV) in artificial saliva solution by potentiostat (EG&G Co, PARSTAT 2273. USA).

• Korean Journal of Materials Research
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• v.15 no.4
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• pp.281-284
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• 2005

Room and high temperature deformation behaviors of Cu-Zr-Ti-Pd bulk metallic glasses produced by copper mold casting were investigated. The addition of Pd was shown to enhance the glass forming ability and thermal stability of Cu-Zr-Ti base bulk metallic glass. The compressive strength of $Cu_{55}Zr_{30}Ti_{10}Pd_5$ bulk metallic glass was 2230 MPa with 1.8 plastic strain. The stress overshoot and yield drop phenomenon were observed below $487^{\circ}C$ and a drastic decrease in the flow stress was observed at $487^{\circ}C$. The stress overshoot is thought to be associated with stress-induced structural relaxation.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• v.31 no.2
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• pp.355-359
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• 2010

A $Li[Co_{1/3}Ni_{1/3}Mn_{1/3}]O_2$ cathode was modified by applying a $ZrF_x$ coating. The surface-modified cathodes were characterized by XRD, SEM, EDS, TEM techniques. XRD patterns of $ZrF_x$-coated $Li[Co_{1/3}Ni_{1/3}Mn_{1/3}]O_2$ revealed that the coating did not affect the crystal structure of the parent powder. SEM and TEM images showed that $ZrF_x$ nano-particles were formed as a coating layer, and EDS data confirmed that $ZrF_x$ distributed uniformly on the surface the powder. Capacity retention of coated samples at high C rates was superior to that of pristine sample. However, as the coating concentration increases beyond the optimum concentration, the rate capability was deteriorated. Whereas, as the increase of coating concentration to 2.0 wt %, the cyclic performances of the electrodes under the severe conditions (high cut-off voltage, 4.8 V, and high measurement temperature, $55^{\circ}C$) were improved considerably.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.9 no.2
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• pp.217-223
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• 1999

In this study, the effects of the content of $ZrO_{2}$ in $Si_{3}N_{4}$ on mechanical and wear properties were investigated. $Si_{3}N_{4}$ based composites containing 0~40 wt% $ZrO_{2}$ powders were fabricated using hot isostatic pressing (HIP), at $1750^{\circ}C$, 172 MPa for 1 hour in $N_{2}$ gas. Mechanical properties and wear properties of composites were examined. Mechanical properties (hardness, strength, and fracture toughness) of $Si_{3}N_{4}-ZrO_{2}$ composite were decreased with increasing the amount of $ZrO_{2}$, but relative density of composites were increased. Further, the increase in amount of $ZrO_{2}$, reduced wear rates in air. It was found that wear behaviors in air were related to microcracking.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.100.2-100.2
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• 2015

반도체 산업이 성장하고 기술이 향상됨에 따라 소자의 소형화가 이루어지고 있다. 공정법으로는 atomic layer deposition (ALD), chemical vapor deposition (CVD) 등이 있다. 이러한 공정을 이용하여 수십 nm까지 미세화가 진행되고 있으며, 복잡한 구조의 박막을 실현하기 위해 전구체의 개발이 활발히 진행되고 있다. 전구체의 특성을 비실시간으로 분석하는 방법으로는 질량 분석법, 가스크로마토그래피, 적외선 분광법 등이 있다. 전구체의 특성을 실시간으로 분석하기 위해 Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR)내에 attenuated total reflectance (ATR)를 거치시켰다. 본 연구는 구조를 개선한 ATR-FTIR을 이용하여 Tris-(dimethylamino) Zirconium (CpZr) 전구체의 흡착 거동을 분석하였다. ATR용 crystal은 Ge crystal을 사용했으며, 온도를 각각 30, 40, $50^{\circ}C$에서 CpZr 전구체의 흡착특성을 연구했다. 흡착성을 증가시키기 위해 Ge crystal 표면에 $ZrO_2$나노입자를 분포시켜 흡착특성을 비교 분석하였다. 또한 CpZr 전구체가 흡착된 Ge crystal 표면에 오존가스를 주입시킨 후 변화를 관찰하였다. Ge crystal표면에 나노입자를 분포시켜 CpZr 전구체를 흡착한 결과 나노입자를 분포시키지 않았을 때 보다 흡착강도가 높게 나타났다. 또한 CpZr 전구체가 흡착된 Ge crystal 표면에 오존가스를 주입한 결과 C-H 결합이 분해됨을 확인했다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.34 no.3
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• pp.330-336
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• 1997

1:1 복합 페로스카이트 물질인 La(Mg1/2Ti1/2)O3 and La(Mg1/2Zr1/2)O3의 양이온 규칙 존재와 고주파 유전특성을 x선 회절과 회로망분석기를 사용하여 조사하였다. 기존의 연구에서는 두 물질 모두 양이온 규칙이 없으며 입방정 구조를 갖는다고 보고되었지만, 본 연구에서의 x선 분석에서는 양이온 규칙을 나타내는 초격자회절선과 비입방정 구조를 의미하는 기본회절선의 split이 발견되었다. 고주파 영역에서의 유전율은 La(Mg1/2Ti1/2)O3의 경우 29,La(Mg1/2Zr1/2)O3는 24, 품질계수(Q*f)는 각각 73000, 49000이다. 공진주파수 온도계수는 La(Mg1/2Ti1/2)O3의 경우 - 65ppm/$^{\circ}$C,La(Mg1/2Zr1/2)O3는 -80ppm/$^{\circ}$C로 음의 값을 가진다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.1240_1241
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• 2009

In this paper, sol-gel-spin coated $Pb(ZrTi)O_3$ thin film with $ZrO_2$ buffer-layer and $PbTiO_3$ seed-layer was investigated for vibration MEMS energy harvester to scavenge power from ambient vibration via d33 piezoelectric mode. Piezoelectric thin film deposition techniques on insulating layer is the important key for $d_{33}$ mode of piezoelectric vibration energy harvester. $ZrO_2$ buff-layer was utilized as an insulating layer. $PbTIO_3$ seed-layer was applied as an inter-layer between PZT and $ZrO_2$ layer to improve the crystalline of PZT thin film. The fabricated PZT thin film had a remanent polarization of 5.3uC/$cm^2$ and the coercive field of 60kV/cm. The fabricated energy harvester using PZT thin film with PTO seed-layer generated 1.1uW of electrical power to $2.2M{\Omega}$ of load with $4.4V_{pvp}$ from vibration of 0.39g at 528Hz.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2006.11a
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• pp.228-229
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• 2006

본 연구에서는 초음파 모터 등의 고출력 액츄에이터에 응용 가능한 $04Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3-6Pb(Zr_xTi_{1-x})O_3$ 조성시스템에 소결온도를 달리하여 압전, 유전특성 및 미세구조에 관해 고찰하였다. 본 조성을 $1200^{\circ}C$ 온도에서 2, 4, 6, 8시간 소결하여 시편을 제조하였으며 이의 결정구조 및 미세조직을 분석하였다. 소결시간 증가에 따라 전기기계결합계수와 기계적품질계수는 증가하였으며, 압전상수는 Zr(Zr+Ti)비 0.390까지 증가하였으나 그 이상 증가함에 따라 감소하였다. 압전특성은 $1200^{\circ}C$에서 4시간 소결한 Zr=0.390인 조성에서 ${\varepsilon}_r$ = 4487, $k_p$ = 0.72. $d_{33}$ = 710, $Q_m$ =109의 우수한 특성을 나타내었다.