• 제목/요약/키워드: silicon Carbide

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Growth Mechanism of Graphene structure on 3C-SiC(111) Surface: A Molecular Dynamics Simulation

  • 황유빈;이응관;최희채;정용재
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.433-433
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    • 2011
  • Since the concept of graphene was established, it has been intensively investigated by researchers. The unique characteristics of graphene have been reported, the graphene attracted a lot of attention for material overcomes the limitations of existing semiconductor materials. Because of these trends, economical fabrication technique is becoming more and more important topic. Especially, the epitaxial growth method by sublimating the silicon atoms on Silicon carbide (SiC) substrate have been reported on the mass production of high quality graphene sheets. Although SiC exists in a variety of polytypes, the 3C-SiC polytypes is the only polytype that grows directly on Si substrate. To practical use of graphene for electronic devices, the technique, forming the graphene on 3C-SiC(111)/Si structure, is much helpful technique. In this paper, we report on the growth of graphene on 3C-SiC(111) surface. To investigate the morphology of formed graphene on the 3C-SiC(111) surface, the radial distribution function (RDF) was calculated using molecular dynamics (MD) simulation. Through the comparison between the kinetic energies and the diffusion energy barrier of surface carbon atoms, we successfully determined that the graphitization strongly depends on temperature. This graphitization occurs above the annealing temperature of 1500K, and is also closely related to the behavior of carbon atoms on SiC surface. By analyzing the results, we found that the diffusion energy barrier is the key parameter of graphene growth on SiC surface.

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RF 유도 열플라즈마를 이용한 유기 용매로 부터의 탄화규소 나노 분말 합성 (Synthesis of Silicon Carbide Nano-Powder from a Silicon-Organic Precursor by RF Inductive Thermal Plasma)

  • 고상민;구상만;김진호;조우석;황광택
    • 한국세라믹학회지
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    • 제49권6호
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    • pp.523-527
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    • 2012
  • Silicon carbide (SiC) has recently drawn an enormous amount of industrial interest due to its useful mechanical properties, such as its thermal resistance, abrasion resistance and thermal conductivity at high temperatures. In this study, RF thermal plasma (PL-35 Induction Plasma, Tekna CO., Canada) was utilized for the synthesis of high-purity SiC powder from an organic precursor (hexamethyldisilazane, vinyltrimethoxysilane). It was found that the SiC powders obtained by the RF thermal plasma treatment included free carbon and amorphous silica ($SiO_2$). The SiC powders were further purified by a thermal treatment and a HF treatment, resulting in high-purity SiC nano-powder. The particle diameter of the synthesized SiC powder was less than 30 nm. Detailed properties of the microstructure, phase composition, and free carbon content were characterized by X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), a thermogravimetric (TG) analysis, according to the and Brunauer-Emmett-Teller (BET) specific surface area from N2 isotherms at 77 K.

PVT 방법에 의한 링 모양의 SiC 다결정 성장 (Crystal growth of ring-shaped SiC polycrystal via physical vapor transport method)

  • 박진용;김정희;김우연;박미선;장연숙;정은진;강진기;이원재
    • 한국결정성장학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.163-167
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    • 2020
  • 본 연구에서는 PVT(Physical Vapor Transport) 방법을 이용하여 반도체 식각 공정용 소재로 사용되는 링 모양의 SiC(Silicon carbide) 다결정을 제조하였다. 흑연 도가니 내부에 원기둥 모양의 흑연 구조물을 배치하여 PVT법에 의한 링 모양의 SiC 다결정을 성장시켰다. 성장된 결정은 Raman 및 UVF(Ultra Violet Fluorescence) 분석을 이용하여 결정의 상분석을 하였고, SEM(Scanning Electron Microscope), EDS(Energy Dispersive Spectroscopy) 분석을 통해 미세조직 및 성분을 확인하였다. PVT 성장 초기의 온도변화를 통하여 SiC 다결정의 결정립 크기와 성장 속도를 조절할 수 있었다.

플라즈마 용사방식에 의해 형성된 페라이트-탄화규소 표면층의 마이크로파 흡수 특성(II) (Microwave Absorbing Characteristics of Ferrite-silicon carbide surface Films Produced)

  • 신동찬;손현
    • 한국통신학회논문지
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    • 제18권8호
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    • pp.1169-1175
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    • 1993
  • 레이다의 추적 및 탐색으로 부터 비행 물체를 보호하기 위한 목적으로, 알루미늄 합금표면에 페라이트-탄화규소 복합물인 마이크로파 흡수층을 플라즈마 용사방식으로 제작하였다. 본 논문에서는 페라이트-탄화규소층(I) 제조시 사용했던 탄화규소 입자의 평균크기인 34[rm]대신에15[rm]가 사용되었으며, 플라즈마 용사변수들 중에서 분말의 공급비율은 70[Kg/h]대신에 50[Kg/h] 그리고, 용사거리는 80[mm[ 대신에 100[mm]가 사용 되었다. X-band(8~12.4(GHz)레이다용 페라이트-탄화규소 전자파 흡수체를 실험적으로 설계하고 시험제작하여 전기적 특성을 평가한 결과, -lOdB의 반사량을 허용한도로 했을 때 약 2.8%의 대역폭이 얻어졌으며, 최대 흡수두께는 0.5(mm)로 매우 양호한 박층형 전자파 흡수체가 얻어졌다.

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탄화규소로 코팅된 탄소-탄소 복합재료의 단열 특성 (Characterizations on the Thermal Insulation of SiC Coated Carbon-Carbon Composites)

  • 서형일;임병주;신인철;배수빈;이형익;최균;이기성
    • Composites Research
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    • 제33권3호
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    • pp.101-107
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    • 2020
  • 본 논문에서는 탄화규소로 코팅된 탄소-탄소복합재료의 단열 특성을 고찰하였다. 탄소-탄소 복합재료 상에 탄화규소를 화학증착법(CVD)법으로 코팅하였다. 먼저 탄화규소로 코팅한 복합재와 코팅되지 않은 복합재에 대해, 공기 중에서 1350℃의 온도를 급작스럽게 부가하였을 때의 단열특성을 서로 비교하는 연구를 수행하였다. 또한 본 연구에서는 최대 1700℃ 및 2000℃의 온도에 복합재의 표면을 노출시키는 고온 버너실험을 수행하였다. 버너실험 전, 후의 무게를 측정하여 무게변화를 고찰하였다. 고온 버너실험 후 탄소-탄소 복합재 및 탄화규소로 코팅된 복합재의 손상여부를 비교, 고찰하였다. 그 결과 2000℃의 온도에 노출 시 탄화규소 코팅재에서 박리, 균열, 공동 등의 결함손상들이 발견되었으나, 고온으로부터 탄소-탄소 복합재를 보호하는데 효과적이었다.

Edge Termination을 위해 Tilt-Implantation을 이용한 SiC Trench Schottky Diode에 대한 연구 (A Study of SiC Trench Schottky Diode with Tilt-Implantation for Edge Termination)

  • 송길용;김광수
    • 전기전자학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.214-219
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    • 2014
  • 본 논문에서는 실리콘 카바이드(silicon carbide)를 기반으로 한 tilt-implanted trench Schottky diode(TITSD)를 제안한다. 4H-SiC 트랜치 쇼트키 다이오드(trench Schottky diode)에 형성되는 트랜치 측면에 경사 이온주입(tilt-implantation)을 하여 소자가 역저지 상태(reverse blocking mode)로 동작 시 trench insulator가 모든 퍼텐셜(potential)을 포함하는 구조를 제안하고, 그 특성을 시뮬레이션을 통해 확인하였다. TITSD는 트랜치의 측면(sidewall)에 nitrogen을 $1{\times}10^{19}cm^{-3}$ 으로 도밍(doping) 하여 항복전압(breakdown voltage) 특성도 경사 이온주입을 하지 않았을 때와 같게 유지하면서 trench oxide insulator가 모든 퍼텐셜을 포함하도록 함으로써 termination area를 감소시켰다. 트랜치 깊이(trench depth)를 $11{\mu}m$로 깊게 하고 최적화된 폭(width)을 선택함으로써 2750V의 항복전압을 얻었고, 동급의 항복전압을 가진 가드링(guard ring) 구조보다 termination area를 38.7% 줄일 수 있다. 이에 대한 전기적 특성은 synopsys사의 TCAD simulation을 사용하여 분석하였으며, 그 결과를 기존의 구조와 비교하였다.