• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
• /
• 2000.11a
• /
• pp.406-413
• /
• 2000

The friction and wear behaviors of Magnetron Sputtered MoS$_2$films were investigated by using a pin on disk type tester which was designed and manufactured for this experiment. The experiment was conducted by using silicon nitride (Si$_3$N$_4$) as a pin material and Magnetron Sputtered MoS$_2$on bearing steel (STB2) as a disk material, under operating conditions that include different surface roughness (Polishing specimen, Grinding specimen)(2types), linear sliding velocities in the range of 22, 44, 66mm/sec (3types), normal loads vary from 9.8N, 19.6N, 29.4N(3types), corresponding to contact pressures of 1.9∼2.7GPa and atmospheric conditions of high vacuum( 1.3${\times}$10$\^$-4/Pa), medium vacuum( 1.3${\times}$10$\^$-l/Pa), ambient air(10$\^$5/Pa)(3types). We investigated fracture mechanism in magnetron sputtered MoS$_2$films with Magnetron Sputtering method in each experiment.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2010.02a
• /
• pp.172-172
• /
• 2010

In the area of optoelectronic devices based on GaN and related ternary compounds, the two-dimensional system like as quantum wells (QWs) has been investigated as an effective structure for improving the light-emitting efficiency. Generally, the quantum well active regions in III-nitride light-emitting diodes grown on conventional c-plane sapphire substrates have critical problems given by the quantum confined Stark effect (QCSE) due to the effects of strong piezoelectric and spontaneous polarizations. However, the QWs grown on nonpolar templates are free from the QCSE since the polar-axis lies within the growth plane of the template. Also the unique characteristic of linear polarized light emission from nonpolar QW structures is attracting attentions because it is proper to the application of back-light units of liquid crystal display. In this study, we characterized optical properties of the a-plane InGaN/GaN QW structures by temperature-dependent photoluminescence (TDPL) measurements. From the photoluminescence (PL) spectrum measured at 300 K, green emission centered at 520 nm was observed for the QW region. Since indium incorporation on nonpolar QWs is lower than that on c-plane, this high indium-doping on a-plane InGaN QWs is not common. Therefore, the effect of high indium composition on optical properties in a-plane InGaN QWs will be extensively studied.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2010.02a
• /
• pp.151-151
• /
• 2010

In this paper, the electrically properties of nonvolatile memory (NVM) using multi-stacks gate insulators of oxide-nitride-oxynitride (ONOn) and active layer of the low temperature polycrystalline silicon (LTPS) were investigated. From hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H), the LTPS thin films with high crystalline fraction of 96% and low surface's roughness of 1.28 nm were fabricated by the metal induced crystallization (MIC) with annealing conditions of $650^{\circ}C$ for 5 hours on glass substrates. The LTPS thin film transistor (TFT) or the NVM obtains a field effect mobility of ($\mu_{FE}$) $10\;cm^2/V{\cdot}s$, threshold voltage ($V_{TH}$) of -3.5V. The results demonstrated that the NVM has a memory window of 1.6 V with a programming and erasing (P/E) voltage of -14 V and 14 V in 1 ms. Moreover, retention properties of the memory was determined exceed 80% after 10 years. Therefore, the LTPS fabricated by the MIC became a potential material for NVM application which employed for the system integration of the panel display.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2010.02a
• /
• pp.253-253
• /
• 2010

Silicon-oxide-nitride-oxide-silicon (SONOS) 구조를 가지는 플래쉬 메모리 소자는 기존의 플래쉬 메모리 소자에 비해 쓰고 지우는 속도가 빠르고, 데이터의 저장 기간이 길며, 쓰고 지우는 동작에 의한 전계 스트레스에 잘 견뎌내는 장점을 가지고 있다. 그러나 SONOS 형태의 플래쉬 메모리 소자에 대한 전기적 특성에 대한 연구는 많이 진행되었으나, SONOS 형태의 플래쉬 메모리에서 소자의 셀 사이즈가 감소함에 따라 발생하는 인접한 셀 간의 간섭 현상에 대한 연구는 상당히 미흡하다. 본 연구에서는 SONOS 형태의 플래쉬 메모리에서 소자의 셀 사이즈가 작아짐에 따라 발생하는 인접한 셀 간의 간섭 현상에 대해 조사하였다. SONOS 형태의 플래쉬 메모리소자의 터널링 산화막, 질화막과 블로킹 산화막의 두께를 결정하였고, 각 셀의 크기가 감소함에 따라 발생하는 소자의 전기적 특성을 3차원 시뮬레이션 툴인 Sentaurus를 사용하여 계산하였다. 병렬 캐패시턴스에 의해 셀들 사이에 발생하는 커플링 효과를 확인하기 위해 선택한 셀의 문턱 전압이 주변 셀들의 프로그램 상태에 의해 받게되는 영향을 관찰하였다. 본 연구에서는 셀 사이에 간섭 방지층을 삽입함으로 인접 셀 간 발생하는 간섭현상의 크기를 크게 줄일 수 있음을 시뮬레이션 결과를 통하여 확인하였다. 이때 간섭 방지층의 깊이에 따라 감소하는 문턱전압의 변화량을 계산하였고, 방지층을 충분히 깊게 제작함으로 셀 간 간섭 현상을 막을 수 있음을 확인 하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2013.08a
• /
• pp.195.1-195.1
• /
• 2013

Cu는 금속 박막재료로서 높은 전기전도성을 지니고 있을 뿐만 아니라 Ag, Al, Pt 등 보다 비용이 저렴하여, 높은 전기전도성을 필요로 하는 박막 재료로써 폭넓게 사용되고 있다. 그러나, 낮은 기계적 특성을 지니고 있어서 interconnect와 같은 작은 단면적의 배선재료로 사용될 경우, 높은 전류밀도에 따른 electromigration 현상에 의하여 hillock 또는 void의 형성 등 박막재료의 변형이 생기게 되어서 전자소자의 수명이 단축된다는 단점이 있다. TiN은 금속재료 못지않은 높은 전기 전도성을 지니고 있을 뿐만 아니라, 금속재료에 비하여 높은 기계적 특성과 녹는점을 지니고 있어 다양한 분야로 사용되고 있다. 본 연구에서는 Cu와 TiN composite 박막을 soda-lime glass위에 증착하여 낮은 비저항 뿐만 아니라 Cu와 비교하여 기계적 특성이 향상된 박막을 제작하고자 하였다. Cu와 TiN composite 박막 증착을 위하여 DC reactive magnetron co-sputtering 장비를 사용하였으며, Cu와 Ti 타겟 power, Ar:N2 유량비(Flow rate)을 변화시켜 Cu와 Ti의 조성비 및 TiN의 결정성을 조절하였고, 이를 통하여 박막의 TiN 조성에 따른 낮은 비저항 값과 순수한 Cu 박막과 비교하여 높은 기계적 특성을 지닌 Cu-TiN 박막을 증착하였다. Cu-TiN composite 박막의 구조 및 조성은 SEM (Scanning Electron Microscope), EDS (Energy Dispersive Spectrometer), XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy)장비를 사용하여 분석하였으며, 전기전도도는 4-point probe를 사용하여 측정하였고, Knoop hardness 측정방법을 사용하여 박막의 기계적 특성을 측정하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2013.08a
• /
• pp.255-255
• /
• 2013

최근 그래핀 연구와 더불어 2차원 구조의 나노소재에 대한 관심이 급증하면서 육각형의 질화붕소(hexagonal boron nitride; h-BN) 박막(nanosheet)이나 붕소 탄화질화물(boron caronitride; BCN) 박막과 같은 2차원 구조체에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중 BCN은 반금속(semimetal)인 흑연(graphite)과 절연체인 h-BN이 결합된 박막으로 원소의 구성 비율에 따라 전기적 특성을 제어할 수 있다는 장점이 있다. 따라서 다양한 나노소자로의 응용을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 폴리스틸렌(polystyrene, PS)과 보레인 암모니아(borane ammonia)를 고체 소스로 이용하여 열화학 기상증착법을 이용하여 BCN 박막를 SiO2 기판 위에 직접 합성하였다. SEM과 AFM 관측을 통해 합성된 BCN 박막을 확인하였으며, RMS roughness가 0.5~2.6 nm로 매우 낮은 것을 확인하였다. 합성과정에서 PS의 양을 조절하여 BCN 박막의 탄소의 밀도를 성공적으로 제어하였으며, 이에 따라 전기적인 특성이 제어되는 양상을 확인하였다. 또한 합성온도 변화에 따른 BCN 박막의 전기적인 특성이 제어되는 양상을 확인하였다. 추가적으로 같은 방법을 이용하여 BCN 박막을 Ni 위에서 합성하여 SiO2 기판위에 전사 하였다. 합성된 BCN 박막의 구조적 특징과 화학적 조성 및 결합 상태를 투과전자현미경(transmission electron microscopy), X-선 광전자 분광법(X-ray photoelectron spectroscopy)을 통해 조사하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2013.08a
• /
• pp.116.2-116.2
• /
• 2013

최근 그래핀, hexagonal boron nitride (h-BN) 및 $MoS_2$ (molybdenum disulfide)와 같은 2차원 결정 물질들은 무어의 법칙 (Moore's Law)를 뛰어넘어 계속적인 소자의 소형화를 가능케 하고 또한 대면적, 저비용 소자 개발을 가능케 하는 우수한 특성을 가진 차세대 반도체 트랜지스터 소재로 각광받고 있다. $MoS_2$는 bulk 상태일 때는 1.2 eV의 indirect 밴드갭을 가지지만 단층형태일 때는 1.8 eV의 direct 밴드갭을 가지며 dielectric screening 기법 등을 통해 mobility를 향상시킬 수 있는 것으로 연구된 바 있다. 본 연구에서는 화학기상증착(chemical vapor deposition, CVD)법을 이용하여 $MoS_2$박막을 형성하기 위한 기초연구인 Mo전구체의 특성 평가 및 적합한 공정조건 개발 연구를 수행하였다. 사용한 전구체는 $Mo(CO)^6$ (Molybdenum hexacarbonyl)이고, 온도 및 압력, 반응기체($H_2S$, Hydrogen sulfide) 유량 등의 공정 조건 변화에 따른 거동을 Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) 시스템을 사용하여 측정하였다. 또한 $Mo(CO)^6$의 분자구조를 상용 프로그램인 Gaussian으로 시뮬레이션 하여 실제 FT-IR 측정 결과값과 비교 분석하였다. 화학기상증착법을 이용한 $MoS_2$ 증착조건 최적화를 위하여 다양한 온도, 유량, 압력, 및 기판 종류에 대하여 증착 실험을 수행하였으며, 증착된 샘플은 scanning electron microscope (SEM), Raman spectroscopy를 이용하여 분석하였다.

• Journal of the Korean Society for Heat Treatment
• /
• v.19 no.2
• /
• pp.90-95
• /
• 2006

Nitriding or carburizing of carbon steels results in good mechanical properties such as high surface hardness and wear resistance but it has no affection on the corrosion resistance. Corrosion properties of nitriding and carburizing steels could be deteriorated. So, recently, there have been great demand for oxi-nitriding to enhance both mechanical properties and corrosion resistance. In this study, the corrosion resistance of carbon steel, S35C, and free cutting steel, SUM222, are prepared by vacuum nitriding and vacuum post-oxidation were compared with those treated by nitriding. After vacuum post-oxidation, $5{\mu}m$ oxide layer was formed on the nitride layer with $20{\sim}30{\mu}m$ depth. Potentio-dynamic polarization curve in corrosion test showed that the corrosion potential after post oxidation was increased from 200 mV to 800 mV in S35C and from 600 mV to 1200 mV in SUM222. SEM analyses showed that pores was increased and surface roughness became rougher with post oxidation. However, the formation of $Fe_3O_4$ resulted in the enhanced corrosion resistance of steels.

• Journal of the Korean Society for Heat Treatment
• /
• v.8 no.2
• /
• pp.137-148
• /
• 1995

The nitridation kinetics of titanium powder were studied by isothermal and non-isothermal (dynamic) methods in high purity nitrogen under I atm pressure. For the comparison with nitridation, the oxidation kinetics of titanium powder were also studied in dry oxygen at I atm pressure. An automatic recording electrobalance was used to measure the weight gain as a function of time and temperature. For the reaction with nitrogen, the nitride was formed at over $700^{\circ}C$. The reaction with nitrogen followed the parabolic rate law, and the activation energy was calculated to be 31 kcal/mol in the isothermal method (above $900^{\circ}C$). The non-stoichiometric TiNx has been synthesized by the nitridation at a proper temperature and time, followed by the homogenizing treatment above $1100^{\circ}C$. In comparison with the stoichiometric $TiN_{1.0}$ and the non-stoichiometric TiNx ($TiN_{0.5}$ and $TiN_{0.65}$), the hot oxidation characteristics of the former is superior to that of the latter. However, both non-stoichiometric nitrides make little difference in the hot oxidation characteristics.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.9 no.3
• /
• pp.649-657
• /
• 2008

This paper describes the optimized output performances such as output power and the third order intermodulation in GaN high power transistor packages which consist of chip die, chip capacitors, and wire bonding. The optimized output power according to wire bonding techniques, and third order intermodulation performances according to wire bonding and bias conditions are discussed. In addition, it is shown through the nonlinear simulation that how the output performances are sensitive to the inductance values which are realized by wire bonding for matching network in the limited package area.