• Title/Summary/Keyword: ZrSiN

Search Result 160, Processing Time 0.031 seconds

Si3N4/ZrO2 엔지니어드 터널베리어의 메모리 특성에 관한 연구

  • Yu, Hui-Uk;Jo, Won-Ju
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
    • /
    • 2012.02a
    • /
    • pp.155-155
    • /
    • 2012
  • 기존의 플로팅 타입의 비휘발성 메모리 소자는 스케일 법칙에 따른 인접 셀 간의 간섭현상과 높은 동작 전압에 의한 누설전류가 증가하는 문제가 발생을 하게 된다. 이를 해결하고자 SONOS (Si/SiO2/Si3N4/SiO2/Si) 구조를 가지는 전하트랩 타입의 비휘발성 메모리 소자가 제안되었다. 하지만 터널링 베리어의 두께에 따라서 쓰기/지우기 특성은 향상이 되지만 전하 보존특성은 열화가 되는 trad-off 특성을 가지며, 또한 쓰기/지우기 반복 특성에 따라 누설전류가 증가하게 되는 현상을 보인다. 이러한 특성을 향상 시키고자 많은 연구가 진행이 되고 있으며, 특히 엔지니어드 터널베리어에 대한 연구가 주목을 받고 있다. 비휘발성 메모리에 대한 엔지니어드 기술은 각 베리어; 터널, 트랩 그리고 블로킹 층에 대해서 단일 층이 아닌 다층의 베리어를 적층을 하여 유전율, 밴드갭 그리고 두께를 고려하여 말 그대로 엔지니어링 하는 것을 뜻한다. 그 결과 보다 효과적으로 기판으로부터 전자와 홀이 트랩 층으로 주입이 되고, 동시에 다층을 적층하므로 물리적인 두께를 두껍게 형성할 수가 있고 그 결과 전하 보전 특성 또한 우수하게 된다. 본 연구는 터널링 베리어에 대한 엔지니어드 기술로써, Si3N4를 기반으로 하고 높은 유전율과 낮은 뉴설전류 특성을 보이는 ZrO2을 두 번째 층으로 하는 엔지니어드 터널베리어 메모리 소자를 제작 하여 메모리 특성을 확인 하였으며, 또한 Si3N4/ZrO2의 터널베리어의 터널링 특성과 전하 트랩특성을 온도에 따라서 특성 분석을 하였다.

  • PDF

Mechanical and tribological characterization of $Si_{3}N_{4}-ZrO_{2}$ composites (질화규소-지르코니아 복합체의 기계적 및 내마모 특성)

  • 김성호;이수완;엄호성;정용선
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
    • /
    • v.9 no.2
    • /
    • pp.217-223
    • /
    • 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.

  • PDF

모재/중간층/박막의 H/E ratio 구배에 따른 Cr계 경질 박막의 기계적 특성에 관한 연구

  • Kim, Hoe-Geun;Song, Myeon-Gyu;Lee, Sang-Yul
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
    • /
    • 2018.06a
    • /
    • pp.135-135
    • /
    • 2018
  • 천이금속 질화물 코팅은 우수한 기계적 특성들로 인해 공구 코팅으로 많이 사용 되어왔다. 그 중에서도 특히 Cr계 경질 코팅은 높은 경도와 낮은 표면조도, 우수한 마찰특성 등 뛰어난 기계적 특성을 나타내므로 공구 코팅으로의 적용 가능성이 크다. 그러나 최근 공구산업의 발전으로 인해 공구가 더욱 가혹한 환경에서 사용됨에 따라, 공구의 수명을 향상시키고 보호하기 위해 코팅의 높은 밀착력이 요구되고 있으며, 모재와 코팅 사이에 중간층을 합성함으로써 공구의 밀착력을 향상시키는 연구가 활발히 진행되고 있다. 이전 연구에서 모재/중간층/코팅간의 경도와 탄성계수 비율(H/E ratio)의 구배가 코팅의 밀착력에 큰 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 그러므로, WC 모재와 Cr계 코팅의 중간값의 H/E ratio를 갖는 중간층의 합성을 통해 코팅의 밀착력을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구에서는, 코팅의 밀착력을 향상시키기 위해 다양한 중간층을 증착한 CrZrN, CrAlN 코팅을 비대칭 마그네트론 스퍼터링 장비를 이용하여 합성하였다. 모재로는 디스크 형상의 WC-6wt.%Co 시편을 사용하였고 Cr, Zr, Si, Al single 타겟을 이용하여 Cr, CrN, CrZrN, CrZrSiN 등의 중간층이 증착된 코팅을 합성했다. 코팅의 합금상, 경도 및 탄성계수, 미세조직 및 조성, 표면 조도을 확인하기 위해 X-ray diffractometer (XRD), Fischer scope, field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS), atomic force microscopy를 사용하였고, 코팅의 밀착 특성을 분석하기 위해 scratch tester와 optical microscopy (OM)를 이용하였다. 코팅의 내열성을 확인하기 위해 코팅을 furnace에 넣어 공기중에서 500, 600, 700, 800, 900, $1,000^{\circ}C$로 30분 동안 annealing 한 후에 nano-indentation을 사용하여 경도를 측정하였다. CrZrN 및 CrAlN 코팅을 나노 인덴테이션으로 분석한 결과, 모든 코팅의 경도(33.4-35.8 GPa)와 탄성계수(384.1-391.4 GPa)는 중간층의 종류에 상관없이 비슷한 값을 보인 것으로 확인됐다. 그러나, 코팅의 마찰계수는 중간층의 종류에 따라 다른 값을 보였다. CrZrN 코팅의 경우 CrN 합금상 중간층을 갖을 때 가장 낮은 값을 보였으며, CrAlN 코팅의 경우 CrN/CrZrSiN 중간층을 증착하였을때 마찰계수는 0.34로 CrZrN 중간층을 증착하였을 때(0.41)에 비해 낮은 값을 보였다. 또한, 코팅의 마모율 및 마모폭도 비슷한 경향을 보인 것으로 보아, CrN/CrZrSiN 중간층을 합성한 CrAlN 코팅의 내마모성이 상대적으로 우수한 것으로 판단된다. 코팅의 밀착력의 경우도 마찰계수와 비슷한 경향을 보였다. 이것은 중간층의 H/E ratio가 코팅의 내마모성에 미치는 영향에 의한 결과로 사료된다. H/E ratio는 파단시의 최대 탄성 변형율로써, 모재/중간층/코팅의 H/E ratio 구배에 따라 코팅 내의 응력의 완화 정도가 변하게 된다. WC 모재 (H/E=0.040)와 CrAlN 코팅(H/E=0.089) 사이에서 CrN, CrZrSiN 중간층의 H/E ratio는 각각 0.076, 0.083으로 모재/중간층/코팅의 H/E ratio 구배가 점차 증가함을 확인 할 수 있었고, 일정 응력이 지속적으로 가해지면서 진행되는 마모시험중에 CrN과 CrZrSiN 중간층이 WC와 CrAlN 코팅 사이에서 코팅 내부의 응력구배를 완화시키는 역할을 함으로써 CrAlN 코팅의 내마모성이 향상된 것으로 판단된다. 모든 코팅을 열처리 후 경도 분석 결과, CrN/CrZrSiN 중간층을 증착한 CrAlN 코팅은 $1,000^{\circ}C$까지 약 28GPa의 높은 경도를 유지한 것으로 확인 되었고, 이는 CrZrSiN 중간층 내에 존재하는 SiNx 비정질상의 우수한 내산화성에 의한 결과로 판단된다.

  • PDF

Copolymerization of Ethylene and Cycloolefin with Metallocene Catalyst: I. Effect of Catalyst (메탈로센 촉매를 애용한 에틸렌과 시클로올레핀의 공중합 : I. 촉매의 영향)

  • 이동호;정희경;김우식;민경은;박이순
    • Polymer(Korea)
    • /
    • v.24 no.4
    • /
    • pp.445-452
    • /
    • 2000
  • The copolymerization of ethylene (E) and norbornene (N) was examined by using various metallocene catalysts and modified-MAO(MMAO) cocatalyst. For $C_2$-symmetry catalysts such as rac-Et(Ind)$_2$ZrC $l_2$, M $e_2$Si(Ind)$_2$ZrC $l_2$, M $e_2$Si(Cp)$_2$ZrC $l_2$ and Cs-symmetrical iPr(FluCp)ZrC $l_2$ as well as CGC and di-bridged zirconocene, the effects of catalyst structure and [N]/[E] feed ratio on catalyst activity, thermal property and [N] content of copolymer (COC) was investigated. For rac-Et(Ind)$_2$ZrC $l_2$ catalyst of a constant [N]/[E] feed ratio, the appropriate conditions of [Al]/[Zr] mole ratio, polymerization temperature and cocatalyst structure were found to be 3000, 4$0^{\circ}C$, MMAO cocatalyst, respectively. As [N]/[E] feed ratio increased, the incorporation of norbornene to copolymer increased while, the activity of catalyst decreased except for iPr(FluCp)ZrC $l_2$ With consideration of catalyst activity as well as N content, it was found that rac-Et(Ind)$_2$ZrC $l_2$/MMAO system exhibited relatively high activity and controllable $T_{g}$. Monomer reactivity ratio was determined by Kelen-Tudos method..

  • PDF

Evaluation for Grinding Performance of Ceramics (세라믹 재료의 연삭성능 평가)

  • 정을섭;김성청;김태봉;소의열;이근상
    • Proceedings of the Korean Society of Machine Tool Engineers Conference
    • /
    • 2001.10a
    • /
    • pp.355-359
    • /
    • 2001
  • In this study, experiments were carried out to investigate the characteristics of grinding and wear process of diamond wheel grinding ceramic materials. Normal component of grinding resistance of $AI_2O_3$ was less then that of $Si_3N_4$ and $ZrO_2$. It is because the resistance for grain shedding is less then that for layer formation. For the case of $Si_3N_4$ and $ZrO_2$, as the grain mesh number of wheel increases, the surface roughness decreases. For the case of $AI_2O_3$, the surface roughness does not decreases. For the case of $Si_3N_4$ and $ZrO_2$, grinding is carried out by abrasive wear processes. For the case of $AI_2O_3$, grinding is carried out by grain shedding process.

  • PDF

Friction and wear characteristics during sliding of ${ZrO}_{2}, {Si}_{3}{N}_{4}$ and SiC with SiC, AISI 4340 and bronze under dry and lubricated condition (세라믹 ${ZrO}_{2}, {Si}_{3}{N}_{4}$ 및 SiC를 SiC, AISI 4340 및 청동으로 윤활 및 건조조건에서 미끄름시험하였을 때의 마찰 및 마멸 거동)

  • 강석춘
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
    • /
    • v.13 no.3
    • /
    • pp.404-410
    • /
    • 1989
  • Friction and wear tests were conducted with several different ceramics sliding against ceramic and metal couples with and without lubricant in a two disk type sliding machine. The purpose was to know the tribological properties of ceramics. With very different physical and chemical properties of ceramics compared to metal, the tribological properties of ceramics should be defined in detail. Among them, the wear and friction with same or different couple is very important. Also the lubrication of ceramic is one of the major area to be studied. From this research, SiC, SI$_{3}$N$_{4}$ and ZrO$_{2}$ were slid against SiC, AISI 4340 and bronze under various sliding condition. It was found that the friction and wear of ceramics are strongly dependent on the sliding condition. For unlubricated sliding against SiC, ZrO$_{2}$ shows low wear and friction coefficient over wide lange of load, but with lubricated sliding, SiC shows better performance whatever lubricants were used. Also the effect of lubricant depended upon the material properties of sliding pairs. The general tribological properties of ceramics were not correlated with chattering and noise at low load but it could be reduced or avoided effectively by using lubricants. SiC and Si$_{3}$N$_{4}$ slid against SiC have transition from mild to severe wear at high load but ZrO$_{2}$-SiC and SiC-steel have not. Wear debris formed on the contact area of SiC couples was main cause of the initiation of transition. At high speed, only ZrO$_{2}$ sliding against SiC has transition of wear by low thermal conductivity.

A Study of Crystallization and Fracture Toughness of Glass Ceramics in the ZrO2·SiO2 Systems Prepared by the Sol-Gel Method (졸-겔법으로 제조한 ZrO2·SiO2계 결정화 유리의 결정화 및 파괴인성에 관한 연구)

  • Shin, Dae-Yong;Han, Sang-Mok;Kang, Wie-Soo
    • Journal of Industrial Technology
    • /
    • v.20 no.A
    • /
    • pp.247-256
    • /
    • 2000
  • Precursor gels with the composition of $xZrO_2{\cdot}(100-x)SiO_2$ systems (x=10, 20 and 30 mol%) were prepared by the sol-gel method. Kinetic parameters, such as activation energy, Avrami's exponent, n, and dimensionality crystal growth value, m, have been simultaneously calculated from the DTA data using Kissinger and Matusita equations. The crystallite size dependence on tetragonal to monoclinic transformation of $ZrO_2$ was investigated using XRD, in relation to the fracture toughness. The crystallization of tetragonal $ZrO_2$ occurred through 3-dimensional diffusion controlled growth(n=m=2) and the activation energy for crystallization was calculated using Kissinger and Matusita equations, as about $310{\sim}325{\pm}10kJ/mol$. The growth of $t-ZrO_2$, in proportion to the cube of radius, increased with increasing heating temperature and heat-treatment time. It was suggested that the diffusion of Zr4+ions by Ostwald ripening was rate-limiting process for the growth of $t-ZrO_2$ crystallite size. The fracture toughness of $xZrO_2{\cdot}(100-x)SiO_2$ systems glass ceramics increased with increasing crystallite size of $t-ZrO_2$. The fracture toughness of $30ZrO_2{\cdot}70SiO_2$ system glass ceramics heated at $1,100^{\circ}C$ for 5 h was $4.84Mpam^{1/2}$ at a critical crystaliite size of 40 nm.

  • PDF

Interfacial properties of ZrO$_2$ on silicon

  • Lin, Y.S.;Puthenkovilakam, R.;Chang, J.P.
    • Electrical & Electronic Materials
    • /
    • v.16 no.9
    • /
    • pp.65.1-65
    • /
    • 2003
  • The interface of zirconium oxide thin films on silicon is analyzed in detail for their potential applications in the microelectronics. The formation of an interfacial layer of ZrSi$\sub$x/O$\sub$y. with graded Zr concentration is observed by the x-ray photoelectron spectroscopy and secondary ion mass spectrometry analysis. The as-deposited ZrO$_2$/ZrSi$\sub$x/O$\sub$y//Si sample is thermally stable up to 880$^{\circ}C$, but is less stable compared to the ZrO$_2$/SiO$_2$/Si samples. Post-deposition annealing in oxygen or ammonia improved the thermal stability of as-deposited ZrO$_2$/ZrSi$\sub$x/O$\sub$y/Si to 925$^{\circ}C$, likely due to the oxidation/nitridation of the interface. The as-deposited film had an equivalent oxide thickness of∼13 nm with a dielectric constant of ∼21 and a leakage current of 3.2${\times}$10e-3 A/$\textrm{cm}^2$ at 1.5V. Upon oxygen or ammonia annealing, the formation of SiO$\sub$x/ and SiH$\sub$x/N$\sub$y/O$\sub$z/ at the interface reduced the overall dielectric constants.

  • PDF

Preparation and Characterization of Porous Low Reflective Coating Films for $SiO_2.ZrO_2$ System by Sol-Gel Dip-Coating Method (졸-겔 침지법에 의한 $SiO_2.ZrO_2$계 다공질 저반사 코팅막 제조 및 특성)

  • 김상진;한상목;신대용;김경남
    • Journal of the Korean Ceramic Society
    • /
    • v.34 no.7
    • /
    • pp.774-780
    • /
    • 1997
  • Porous low reflective coating films of SiO2.ZrO2 system were prepared from the mixed alkoxide solutions of Zr(O-nC3H7)4 and partially prehydrolyzed TEOS by the sol-gel method using the dip-coating technique. In the case of 90SiO2.10ZrO2 porous coating films with HCl and H2O content was 0.3 mole and 4 mole, 378 m2/g of the specific surface area, 0.254 cm3/g of total pore volume, 30-50$\AA$ of average pore diameter. The transmittance of 90SiO2.10ZrO2 porous coated films was 95.38% at the wavelength of 550 nm, compared with the parent glass, the transmittance was increased with 4.38%.

  • PDF