Oxidation behaviors of porous silicon were investigated by the measurement of area of $SiO_2$ vibrational peaks in FT-IR spectra during thermal oxidation of porous silicon at corresponding temperatures. Visible photoluminescent porous silicon samples were obtained from an electrochemical etch of n-type silicon of resistivity between 1-10 ${\Omega}/cm$. The etching solution was prepared by adding an equal volume of pure ethanol to an aqueous solution of HF. The porous silicon was illuminated with a 300 W tungsten lamp for the duration of etch. Etching was carried out as a two-electrode galvanostatic procedure at applied current density of 200 $mA/cm^2$ for 5 min. The porosity of samples prepared was about 80%. After formation of porous silicon, the samples were thermally oxidized at $100^{\circ}C$, $200^{\circ}C$, $300^{\circ}C$, and $400^{\circ}C$, respectively. The growth rate of $SiO_2$ layer of porous silicon was investigated by using FT-IR spectroscopy. The effect of oxidation of porous silicon was presented.
In order to achieve a high efficiency for the silicon solar cell, a passivation characteristic that minimizes the electrical loss at a silicon interface is required. In this paper, we evaluated the applicability of the oxide film formed by ozone for the tunnel silicon oxide film. To this end, we fabricated the silicon oxide film by changing the condition of ozone oxidation and compared the characteristics with the oxide film formed by the existing nitric acid solution. The ozone oxidation was formed in the temperature range of $300{\sim}500^{\circ}C$ at an ozone concentration of 17.5 wt%, and the passivation characteristics were compared. Compared to the silicon oxide film formed by nitric acid oxidation, implied open circuit voltage (iVoc) was improved by ~20 mV in the ozone oxidation and the ozone oxidation after the nitric acid pretreatment was improved by ~30 mV.
This paper deals with the clay-bonded silicon carbide refractory saggars in terms of its oxidation resistance. Oxidation is one of the major causes of failure in silicon carbide refractory saggars during its services. Various anti-oxidation additives are coated on or added into silicon carbide refractories and their effects are studied while other conditions are equal. Several conclusions can be derived for optimum anti-oxidation additive as: 1. The additive should wet each silicon carbide grain completely during its firing. 2. The additive should have high viscosity at temperatures around $1, 350^{\circ}C$ where most silicon carbide refractory saggars are being used. 3. The additive should have ability to absorb or desorb oxygen depending on the local atmosphere inside of saggar during it service. 4. The addition should be kept as minimum as possible to prevent any "sweating" or "bloating" phenomena.ing" phenomena.mena.
New synthetic route and characterization of alkyl-capped nanocrystalline silicon (R-n-Si) were achieved from the reaction of silicon tetrachloride with sodium/benzophenone ketal reducing agent followed by n-butyllithium. Surface of silicon nanoparticles was derivatized with butyl group. Effect of oxidation of silicon nanoparticle with benzophenone was investigated for their stabilization. Optical characteristics of silicon nanoparticles were characterized by fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), ultraviolet-visible spectroscopy (UV-vis), and photoluminescence (PL) spectroscopy. Butyl-capped silicon nanoparticles exhibited an emission band at 410 nm with excitation wavelength of 360 nm. Average size of n-butyl-capped silicon nanoparticles was obtained by particle size analyzer (PSA) and transmission electron microscopy (TEM). Average size of n-butyl-capped Si nanoparticles was about 6.5 nm.
This paper presents a joining method by using the silicon wafer in order to apply to joint to the 3-dimensional structures of semiconductor device, high-speed , high integration, micro machine, silicon integrated sensor, and actuator. In this study, the high atomic beam, stabilized by oxidation film and organic materials at the material surface, is investigated, and the purified is obtained by removing the oxidation film and pollution layer at the materials. And the unstable surface is obtained, which can be easily joined. In order to use the low temperatures for the joint method, the main subjects are obtained as follows: 1) In the case of the silicon wafer and the silicon wafer and the silicon wafer of alumina sputter film, the specimens can be jointed at 2$0^{\circ}C$, and the joining strength is 5Mpa. 2) The specimens can not always be joined at the room temperatures in the case of the silicon wafer and the silicon wafer of alumina sputter film.
Silicon nitride is widely used as an engineering ceramics because it has high strength, abrasion resistance and corrosion resistance even at high temperature. However, machining of silicon nitride is difficult due to its high hardness and brittleness. Laser assisted machining(LAM) allows effective cutting using CBN tool by locally heating the cutting part to the softening temperature of YSiAlON using the laser beam. The effect of preheating depending on process parameters were studied to find out the oxidation mechanism. If silicon nitride is sufficiently preheated, the surface is oxidized and $N_2$ gas is formed and escapes from the material, thereby making the cutting process more advantageous. During laser preheating process before machining, high temperature results in strong oxidation which makes the bloating, silicate layers and micro cracks. Using the results of these experiments, preheating characteristics and oxidation behavior were found out.
다공질 실리콘을 열산화할 때 산화의 온도 의존성과 IR흡수 스펙트럼을 조사하여 다공질 실리콘외 산화특성을 조사하였다. PSL(porous silicon layer)을 $700^{\circ}C$에서 1시간, $1100^{\circ}C$에서 1시간으로 2단계 습식산화시켜 bulk 실리콘의 열산화막과 같은 성질의 수십 ${\mu}m$두께의 OPSL(oxidized porous silicon layer)을 짧은 시간에 형성시킬 수 있으며, 식각율과 항복전계는 산화온도와 산화 분위기에 크게 의존하는 것으로 나타났다. 이때 PSL의 산화율은 약 390nm/s이고, 항복전계는 1.0MV/cm~2.0MV/cm의 분포를 갖는다. 웨이퍼 휨을 측정하여 고온 열산화시 발생하는 산화막의 stress를 조사하였다. $1000^{\circ}C$ 이상의 고온에서 건식산화할 경우 발생하는 stress는 ${10^2}dyne/{cm^2}~{10^10}dyne/{cm^2}$로 측정되었다.
In this paper, the effects of the ozone oxidation of the landing polycrystalline silicon on the cell contact resistance of the DRAM device were studied. For this study, the ozone oxidation of the landing polycrystalline silicon layer was performed under various conditions, which was followed by the normal DRAM processes. Then, the cell contact resistance and $t_{WR}$ (write recovery time) of the devices were measured and analyzed. The experimental results showed that the cell contact resistance was more significantly increased for higher temperature of oxidation, longer time of oxidation, and higher concentration of ozone in the oxidation furnace. In addition, the TEM cross-sectional micrographs clearly showed that the oxide layer at the interface between the landing polycrystalline silicon layer and the plug polycrystalline silicon layer was increased by the ozone oxidation. Furthermore, the rate of the device failure due to too large write recovery time was also found to be well correlated with the increase of the cell contact resistance.
Scanning Probe Lithography is a method to localized oxidation on single crystal silicon wafer surface. This study demonstrates nanometer scale non contact lithography process on (100) silicon (p-type) wafer surface using AFM(Atomic force microscope) apparatuses and pulse controlling methods. AFM-based experimental apparatuses are connected the DC pulse generator that supplies ultra short pulses between conductive tip and single crystal silicon wafer surface maintaining constant humidity during processes. Then ultra short pulse durations are controlled according to various experimental conditions. Non contact lithography of using ultra short pulse induces electrochemical reaction between micro-scale tip and silicon wafer surface. Various growths of oxides can be created by ultra short pulse non contact lithography modification according to various pulse durations and applied constant humidity environment.
Oxidation behavior of hot-pressed silicon nitride ceramics with various sintering additives has been investigated. The weight gain of each specimens has shown in the range of 0.11 mg/$\textrm{cm}^2$ ~3.4 mg/$\textrm{cm}^2$ at 140$0^{\circ}C$ for 192 h and eleven compositions have shown good oxidation resistance with the weight gain below 0.5 mg/$\textrm{cm}^2$. The oxidation rate has been shown to obey the parabolic rate law and the oxidized surface has consisted of $\alpha$-cristobalite and M2Si2O7 or MSiO3 (M=rare earth or transition metals) phase. The oxidation rate of each specimens has related to the eutectic temperature between additive oxide and SiO2, and ionic radius of additive oxides, respectively. From the above results, it could be concluded that the oxidation behavior of hot pressed silicon nitride is dominated by the high temperature properties of grain boundary glassy phase and the high temperature properties of grain boundary glassy phase are affected by the ionic radius of additive oxides.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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