• 한국표면공학회지
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• 제51권2호
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• pp.110-115
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• 2018

The Na low temperature gettering in $SiO_2/PSG/SiO_2/Al-1%Si$ and $SiO_2/TEOS/SiO_2/Al-1%Si$ multilevel thin films was investigated using dynamic SIMS(secondary ion mass spectrometry) analysis. DC magnetron sputter, APCVD and PECVD techniques were utilized for the deposition of Al-1%Si thin films, $SiO_2/PSG/SiO_2$ and $SiO_2/TEOS/SiO_2$ passivations, respectively. Heat treatment was carried out at $300^{\circ}C$ for 5 h in air. SIMS depth profiling was used to determine the distribution of Na, Al, Si and other elements throughout the $SiO_2/PSG/SiO_2/Al-1%Si$ and $SiO_2/TEOS/SiO_2/Al-1%Si$ multilevel thin films. XPS was used to analyze chemical states of Si and O elements in $SiO_2$ passivation layers. Na peaks were observed throughout the $PSG/SiO_2$ and $TEOS/SiO_2$ passivation layers on the Al-1%Si thin films and especially at the interfaces. Na low temperature gettering in $SiO_2/PSG/SiO_2/Al-1%Si$ and $SiO_2/TEOS/SiO_2/Al-1%Si$ multilevel thin films is considered to be caused by a segregation type of gettering.

• 한국안광학회지
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• 제16권4호
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• pp.357-362
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• 2011

목적: $Ti_3O_5$와 $SiO_2$를 이용하여 중심파장이 500 nm에서 반치폭이 약 12 nm이고 투과율이 99%인 협대역 칼라투과필터를 제작하고, 이 칼라필터의 박막 특성을 연구하고자 한다. 방법: 두께 800 nm인 $Ti_3O_5$박막과 $SiO_2$박막의 투과율로부터 박막의 광학상수 n(굴절률)과 k(소멸계수)를 구하였고, Essential Macleod program을 이용하여 중심파장이 500 nm에서 반치폭이 약 12 nm이고 투과율이 99%인 협대역 칼라투과필터의 필터층과 AR 코팅층을 설계하였다. 또 한 electron beam evaporation 장치를 이용하여 $Ti_3O_5/SiO_2$ 다층막 칼라필터을 만든 후, 분광광도계를 이용하여 투과율을 측정하였고, SEM 사진에 의한 칼라필터의 단면으로부터 칼라필터의 박막두께와 층수를 알 수 있었고, XPS분석으로부터 박막 성분을 분석하였다. 결과: 칼라필터의 AR 코팅층의 최적조건은 6층으로 [air$|SiO_2(90)|Ti_3O_5(36)|SiO_2(5)|Ti_3O_5(73)|SiO_2(30)|Ti_3O_5(15)|$ glass]이며, 반치폭이 12 nm인 칼라필터의 필터층의 최적조건은 41층으로 [air$|SiO_2(20)|Ti_3O_5(64)|SiO_2(102)|Ti_3O_5(66)|SiO_2(112)|Ti_3O_5(74)|SiO_2(120)|Ti_3O_5(68)|SiO_2(123)|Ti_3O_5(80)|SiO_2(109)|Ti_3O_5(70)|SiO_2(105)|Ti_3O_5(62)|SiO_2(99)|Ti_3O_5(63)|SiO_2(98)|Ti_3O_5(51)|SiO_2(60)|Ti_3O_5(42)|SiO_2(113)|Ti_3O_5(88)|SiO_2(116)|Ti_3O_5(68)|SiO_2(89)|Ti_3O_5(49)|SiO_2(77)|Ti_3O_5(48)|SiO_2(84)|Ti_3O_5(51)|SiO_2(85)|Ti_3O_5(48)|SiO_2(59)|Ti_3O_5(34)|SiO_2(71)|Ti_3O_5(44)|SiO_2(65)|Ti_3O_5(45)|SiO_2(81)|Ti_3O_5(52)|SiO_2(88)|$ glass] 이었다. 위의 데이터를 이용하여 제작한 칼라필터는 SEM 사진에 의해 41층으로 확인되었으며, XPS 분석에 의해 $SiO_2$층이 맨 위층이며 $Ti_3O_5$층과 교번인 다층막으로 형성돼 있으며, $Ti_3O_5$박막 형성 시 TiO2 박막과 $Ti_3O_5$박막이 섞여 형성됨을 알 수 있었다. 결론: 41층의 $Ti_3O_5/SiO_2$ 다층박막을 이용하여 12 nm 반치폭을 갖으며 500 nm 중심파장에서 투과율은 99%인 협대역 칼라투과필터를 제작하였으며, 이 칼라필터는 $Ti_3O_5$박막 형성 시 TiO2 박막과 $Ti_3O_5$박막이 섞여 형성됨을 알 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제31권4호
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• pp.443-447
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• 1994

Compacts of mixed SiO2-Si powder were liquid phase sintered at 145$0^{\circ}C$ for up to 60 min in a hydrogen atmosphere. In contrast to the conventional microstructures of liquid phase sintered materials, the specimens showed that the solid phase of SiO2 formed a matrix while the liquid phase of Si was the dispersed in the solid matrix. The dispersion of liquid Si pockets was attributed to the high wetting angle of liquid Si on solid SiO2. Because of relatively high solubility of SiO2 in liquid Si at 145$0^{\circ}C$, SiO2 particles accommodated their shape via a solution-reprecipitation process. The liquid Si pockets grew by coalescing with their neighbour pockets. In the latter stage of the sintering, plate-shape grains appeared in the liquid Si pockets. The grains were SiO2 phase precipitated from the liquid Si which was oversaturated with oxygen during cooling to room temperature. By the formation and subsequent removal of the gaseous SiO phase due to the reaction between SiO2 and Si, the specimens became porous.

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권7호
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• pp.652-657
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• 2009

Strength characteristics of $Si_3N_4$ composite ceramics has been studied as functions of heat-treatment temperature and additive $SiO_2$. $SiO_2$ colloidal could significantly increase the bending strength. Crack healing temperature decreased 300 K by additive $TiO_2$. Bending strength of specimen added $SiO_2$ is higher than that of non-added $SiO_2$. Moreover, bending strength of specimen with $SiO_2$ colloidal coating is much higher that of non-coated specimen. In in-situ observation, crack-healed specimen at 1,573 K shows phenomenon like a fog on the surface. By SPM, both crack-healed specimen, non-coating and coating of $SiO_2$ colloidal, at 1,273 K were healed completely but both of 1,573 K exist crack. This was made by evaporation of $SiO_2$ at high temperature. Crack-healing materials of $Si_3N_4$ composite ceramics is crystallized $Y_2Si_2O_7$, $Y_2Ti_2O_7$ and $SiO_2$. A large amount of Si and O, and little C were detected by EPMA. Si and O increase but C decreases according to heat treatment temperature. Specimens with additive $SiO_2$ were more detected Si and O than that of non-additive $SiO_2$. Specimen with $SiO_2$ colloidal coatings were much more detected O.

• 한국결정성장학회지
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• 제8권2호
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• pp.307-314
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• 1998

졸-겔법을 이용하여 PZT박막을 제조하였다. 출발물질로는 Pb-acetate trihydrate, Zr-normal propoxide와 Ti-ispropoxide를 사용하였으며, 용매로는 2-Methoxyethanol과 iso- Propanol을 사용하였다. 기판에 따른 Pb 이온 및 Si 이온의 확산을 고찰하기 위해 bare Si와 열산화된 $SiO_2/Si$ 그리고 산화된 기판 위에 졸-겔 spin-coating법으로 $TiO_2$를 입힌 $TiO_2/SiO_2/Si$ 기판을 사용하였다. 박막의 치밀화 및 기판과의 접착상태는 SEM을 이용하였고, 상생성 온도는 XRD, 그리고 Pb 이온 및 Si 이온의 확산 정도는 ESCA를 사용하였다. 기판으로 bare Si 및 $SiO_2/Si$를 사용한 경우, $700^{\circ}C$에서 perovskite상을 얻을 수 있었으며, SiO2/Si 기판을 사용하여 Si의 막으로의 확산을 다소 방지할 수 있었다. $TiO_2/SiO_2/Si$기판을 사용한 경우, $500^{\circ}C$에서 perovskite상을 얻을 수 있었고, Pb 이온 및 Si 이온의 확산을 방지할 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제34권5호
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• pp.535-543
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• 1997

The surface of SiC particles were partially oxidized to produce SiO2 layers on the SiC particles to prepare Al2O3/SiC composite by formation of mullite bonds between the grains of Al2O3 and SiC during sintering at 1$600^{\circ}C$. This process is considered to enable the sintering of Al2O3/SiC composite at lower temperature and also to relieve the stress, produced by thermal expansion mismatch between Al2O3 and SiC. In fact, Al2O3/SiC composite prepared by oxidation of SiC was observed to be more effectively sintered and densified at lower temperature. Maximum density, flexural strength and microhardness were obtained with 5.65 vol% of mullite content in Al2O3/SiC composite.

• 한국재료학회지
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• 제18권11호
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• pp.604-609
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• 2008

The sintering behavior of zircon with silica was investigated. Zircon with 5 vol% of sedimentation $SiO_2$ resulted in the apparent density of $4.45\;g/cm^3$, the diametral tensile strength of $12.125\;kgf/cm^2$, and the micro Vickers hardness of 1283 HV. The dissociation temperature and mechanical characteristics of the $ZrSiO_4$ were changed with different kinds of $SiO_2$. $SiO_2$ addition prevented dissociation of $ZrSiO_4$. Zircon with 5 vol% of sedimentation $SiO_2$ and with 5 vol% of fused $SiO_2$ resulted in increased diametral tensile strength and increased micro Vickers hardness by suppression of $ZrSiO_4$ dissociation and low temperature liquid $SiO_2$ formation. Zircon with fumed $SiO_2$ and quartz $SiO_2$ resulted in decreased diametral tensile strength and decreased micro Vickers hardness because of cristobalite and quartz phase formation and high temperature liquid $SiO_2$ formation. Zircon with 10 vol% of $SiO_2$ resulted in decreased diametral tensile strength and decreased micro Vickers hardness because of weak particle coupling due to excess formation of liquid $SiO_2$.

• 한국표면공학회지
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• 제50권3호
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• pp.219-224
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• 2017

The K gettering in $SiO_2/PSG/SiO_2/Al-1%Si$ multilevel thin films was investigated using SIMS(secondary ion mass spectrometry) and XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy) analysis. DC magnetron sputter techniques and APCVD(atmosphere pressure chemical vapor deposition) were utilized for the deposition of Al-1%Si thin films and $SiO_2/PSG/SiO_2$ passivations, respectively. Heat treatment was carried out at $400^{\circ}C$ for 5 h in air. SIMS depth profiling was used to determine the distribution of K, Al, Si, P and other elements throughout the $SiO_2/PSG/SiO_2/Al-1%Si$ multilevel thin films. XPS was used to analyze binding energies of Si and P elements in PSG passivation layers. K peaks were observed throughout the $PSG/SiO_2$ passivation layers on the Al-1%Si thin films and especially at the $PSG/SiO_2$ interfaces. K gettering in $SiO_2/PSG/SiO_2/Al-1%Si$ multilevel thin films is considered to be caused by a segregation type of gettering. The chemical state of Si and P elements in PSG passivation appears to be $SiO_2$ and $P_2O_5$, respectively

• 한국안광학회지
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• 제8권2호
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• pp.111-117
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• 2003

국내외 썬글라스 반미러 코팅렌즈의 광학적 특성을 파악하기 위해, 분광광도계를 이용하여 반미러 코팅렌즈의 반사율을 측정하였으며, Macleod 프로그램을 이용해 계산한 결과와 비교 분석하였다. 또한 황금 색깔이 나는 TiN을 이용한 반미러 코팅렌즈를 설계하였고, 광학특성을 조사하였다. 반미러 코팅렌즈의 분석결과, 은색 투톤(two tone) 반미러 코팅은 금속 크롬(Cr)을 사용하였으며 경도를 증가시키기 위하여 크롬위에 $SiO_2$(또는 $Al_2O_3$)를 증착하여 사용하였다. 크롬 위에 증착되는 $SiO_2$의 두께는 10nm 정도가 적정한 것으로 판단된다. 칼라 반미러 코팅의 경우 디자인 결과는 각각 다음과 같다 ; blue 계열은 [air|$SiO_2$(66.3)|$TiO_2$(129.0)|$SiO_2$(62.9)|$SiO_2$(26.0)|$TiO_2$(120.3)|$SiO_2$(9.1)|glass]이며, gold 계열은 [air|$SiO_2$(60.6)|$TiO_2$(86.2)|$SiO_2$(13.5)|$TiO_2$(86.8)|$SiO_2$(214.38)|glass]이며, green 계열은 [air|$SiO_2$(74.3)|$TiO_2$(75.8)|$SiO_2$(44.3)|$TiO_2$(11.6)|$SiO_2$(160.8)|$TiO_2$(12.9)|$SiO_2$(183.3)|$TiO_2$(143.8)|glass]이며, silver 계열은 [air|$SiO_2$(21.2)|$TiO_2$(49.7)|$SiO_2$(149.3)|glass]이다. white 반미러 코팅인 경우는 [air|$SiO_2$(17nm)|$TiO_2$(43nm)(또는 $ZrO_2$)|$SiO_2$(87nm) polysiloxane($4.46{\mu}m$)|glass or CR-39]이며, 가시광선 영역(400~700 nm)에서 평균 19%의 반사율을 가지며 흡수가 적기 때문에 약 80%의 투과율을 보이는 white 타입의 반미러가 되게 된다. 황금빛 색깔을 띠는 반미러 코팅렌즈의 설계에 있어서 [air|$SiO_2$(170nm)|TiN(15nm)|glass]가 되면 CIE 좌표값은 거의 [air|Au(150nm)|glass]의 좌표값과 유사해지는 것을 볼 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.103-103
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• 1999

CeO2 는 cubic 구조의 일종인 CeF2 구조를 가지며 격자 상수가 0.541nm로 Si의 격자 상수 0.543nm와 거의 비슷하여 Si과의 부정합도가 0.35%에 불과하여 CeO2를 Si 기판 위에 에피택셜하게 성장시킬 수 있는 가능성이 크다. 따라서 SOI(Silicon-On-Insulator) 구조의 실현을 위하여 Si 기판위에 CeO2를 에피택셜하게 성장시키려는 많은 노력이 있었다. 또한 CeO2 는 열 적으로 대단히 안정된 물질로서 금속/강유전체/반도체 전계효과 트랜지스터(MFSFET : metal-ferroelectric-semiconductor field effect transistor)에서 ferroelectric 박막과 Si 기판사이에 완충층으로 사용되어 강유전체의 구성 원자와 Si 원자들간의 상호 확산을 방지함으로써 경계면의 특성을 향상시기키 위해 사용된다. e-beam evaporation와 laser ablation에 의한 Si 기판 위의 CeO2 격자 성장에 관한 많은 보고서가 있다. 이 방법들은 대규모 생산 공정에서 사용하기 어려운 반면 RF-magnetron sputtering은 대규모 반도체 공정에 널리 쓰인다. Sputtering에 의한 Si 기판위의 CeO2 막의 성장에 관한 보고서의 수는 매우 적다. 이 논문에서는 Ce target을 사용한 reactive rf-magnetron sputtering에 의해 Si(100) 과 Si(111) 기판위에 성장된 CeO2 의 구조 및 전기적 특성을 보고하고자 한다. 주요한 증착 변수인 증착 power와 증착온도, Seed Layer Time이 성장막의 결정성에 미치는 영향을 XRD(X-Ray Diffractometry) 분석과 TED(Transmission Electron Diffration) 분석에 의해 연구하였고 CeO2 /Si 구조의 C-V(capacitance-voltage)특성을 분석함으로써 증차된 CeO2 막과 실리콘 기판과의 계면 특성을 연구하였다. CeO2 와 Si 사이의 계면을 TEM 측정에 의해 분석하였고, Ce와 O의 화학적 조성비를 RBS에 의해 측정하였다. Si(100) 기판위에 증착된 CeO2 는 $600^{\circ}C$ 낮은 증착률에서 seed layer를 하지 않은 조건에서 CeO2 (200) 방향으로 우선 성장하였으며, Si(111) 기판 위의 CeO2 박막은 40$0^{\circ}C$ 높은 증착률에서 seed layer를 2분이상 한 조건에서 CeO2 (111) 방향으로 우선 성장하였다. TEM 분석에서 CeO2 와 Si 기판사이에서 계면에서 얇은 SiO2층이 형성되었으며, TED 분석은 Si(100) 과 Si(111) 위에 증착한 CeO2 박막이 각각 우선 방향성을 가진 다결정임을 보여주었다. C-V 곡선에서 나타난 Hysteresis는 CeO2 박막과 Si 사이의 결함때문이라고 사료된다.