• 한국세라믹학회지
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• 제37권3호
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• pp.280-287
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• 2000

Adsorption behavior and amount of phenolic resin followed silica (SiO2) formation onto silicon nitride(Si3N4) surface were investigated using electrokinetic sonic amplitude (ESA) technique and with UV spectrometer, to fabricate Si3N4/SiC nano-composite based on reaction between SiO2 formed and phenolic resin absorbed onto Si3N4 particle. The amount of SiO2 formed and carbon from phenolic resin absorbed onto Si3N4 surface were calculated quantitatively to adjust the reaction between SiO2 and phenolic resin, resulting in no residual SiO2 and carbon. As a result, pre-heated tempeature for optimized reaction was below 25$0^{\circ}C$, in which there was no residual SiO2 and carbon.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.67-67
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• 2000

CeO2는 cubic 구조의 일종인 CaR2 구조를 가지고 있으며 격자상수가 Si의 격장상수와 매우 비슷하여 Si 기판위에 에피텍셜하게 성장할 수 있는 가능성이 매우 크다. 따라서 SOI(silicon-on-insulator)구조의 실현을 위하여 Si 기판위에 CeO2 박막을 에피텍셜하게 성장시키려는 많은 노력이 있어왔다. 또한 metal-ferroelectric-semiconductor field effect transistor)에서 ferroelectric 박막과 Si 기판사이의 완충층으로 사용된다. 이러한 CeO2의 응용을 위해서는 Si 기판 위에 성장된 CeO2 박막의 방위성 및 CeO2/Si 구조의 전기적 특성을 알아보는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 Si(100) 기판위에 CeO2(200)방향으로 성장하는 박막과 EcO2(111) 방향으로 성장하는 박막을 rf magnetron sputtering 방법으로 증착하여 각각의 구조적, 전기적 특성을 분석하였다. RCA 방법으로 세정한 P-type Si(100)기판위에 Ce target과 O2를 사용하여 CeO2(200) 및 CeO2(111)박막을 증착하였다. 증착후 RTA(rapid thermal annealing)방법으로 95$0^{\circ}C$, O2 분위기에서 5분간 열처리를 하였다 이렇게 제작된 CeO2 박막의 구조적 특성을 XRD(x-ray diffraction)방법으로 분석하였고, Al/CeO2/Si의 MIS(metal-insulator-semiconductor)구조를 제작하여 C-V (capacitance-voltage), I-V (current-voltage) 특성을 분석하였으며 TEM(transmission electron microscopy)으로 증착된 CeO2막과 Si 기판과의 계면 특성을 연구하였다. C-V특성에 있어서 CeO2(111)/Si은 CeO2(111)의 두께가 증가함에 따라 hysteresis windows가 증가한 방면 CeO2(200)/Si은 hysteresis windows가 아주 작을뿐만 아니라 CeO2(200)의 두께가 증가하더라도 hysteresis windos가 증가하지 않았다. CeO2(111)/Si과 CeO2(200)/Si의 C-V 특성의 차이는 CeO2(111)과 CeO2(200)이 Si 기판에 의해 받은 stress의 차이와 이에 따른 defect형성의 차이에 의한 것으로 사료된다.

• 한국재료학회지
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• 제9권5호
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• pp.528-532
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• 1999

Y$_2$O$_3$films were grown on SiO$_2$-covered Si(111), and hydrogen-terminated Si(111), and hydrogen-terminated Si(111) substrates at 50$0^{\circ}C$ by ultrahigh vacuum ionized cluster beam deposition (UHV-ICB). The microstructures and growth behavior of these films have been investigated by transmission electron diffraction (TED) and high-resolution transmission electron microscopy(HREM). The TED results show that the $Y_2$O$_3$grown on the SiO$_2$-Si has the epitaxial relationship of (11-1)Y$_2$O$_3$∥(111)Si and [-110]Y$_2$O$_3$∥[-110]Si. The film on the H-Si substrate contains YS\ulcorner and amorphous YSi\ulcornerO\ulcorner layers at the interface, having the orientation relationship each other. For the YSi\ulcorner and the Si substrate, the relationship is (0001)YSi\ulcorner∥(111)Si and [1-210]YSi\ulcorner∥∥[-110]Si. For the $Y_2$O$_3$and the YSi\ulcorner ; the relationship is as follows: (11-1)Y$_2$O$_3$∥(0001)YSi\ulcorner and [-110]Y$_2$O$_3$∥[1-210]YSi\ulcorner(111)Y$_2$O$_3$∥(0001)YSi\ulcorner and [-110]Y$_2$O$_3$∥[1-210]YSi\ulcorner. Explanation is given to describe the formation mechanisms of the interfacial phases of SiO\ulcorner, YSi\ulcornerO\ulcorner and YSi\ulcorner. It is shown that the crystallinity of the $Y_2$O$_3$film on the SiO$_2$-Si(111) is better than that of $Y_2$O$_3$on H-Si(111).

• 한국세라믹학회지
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• 제35권12호
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• pp.1336-1336
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• 1998

2단계 열탄소환원법으로 탄화규소 휘스커를 Ar과 H2분위기에서 기상-고상, 2단계, 기상-액상-고상 성장기구를 통해 각각 합성하였다. Ar분위기에서 탄화규소 휘스커는 다음과 같은 반응기구로 성장하였다. SiO2(S)+C(s)-SiO(v)+CO(v) SiO(v)3CO(v)=SiC(s)whisker+2CO2(v) 2C(s)+2CO2(v)=4CO(v) 이때 전체 반응속도는 세번째 반응에 참여하는 탄소에 의해 지배되었다. 따라서 이 반응이 휘스커 합성의 율속반응으로 판단되었다. 한편 H2 분위기에서 탄화규소 휘스커는 다음과 같은 반응기구로 성장하였다.SiO2(s)+C(s)=SiO(v)+CO(v) 2C(s)+4H2(v)=2CH4(v) SiO(v)+2CH4(v)=SiC(s)whisker+CO(v)+4H2(v) 이때 전체 반응속도는 SiO(v) 기체의발생 속도에 의해 지배되었다. 따라서 첫번째 반응이 휘스커 합성의 율속 반응인 것으로 판단되었다.

• 한국재료학회지
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• 제12권1호
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• pp.48-53
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• 2002

$Al_2O_3-SiC$ and $Al_2O_3-SiC$-TiC composite powders were prepared by SHS process using $SiO_2,\;TiO_2$, Al and C as raw materials. Aluminum powder was used as reducing agent of $SiO_2,\;TiO_2$ and activated charcoal was used as carbon source. In the preparations of $Al_2O_3-SiC$, the effect of the molar ratio in raw materials, compaction pressure, preheating temperature and atmosphere were investigated. The most important variable affecting the synthesis of $Al_2O_3-SiC$ was the molar ratio of carbon. Unreactants remained in the product among all conditions without compaction. The optimum condition in this reaction was $SiO_2$: Al: C=3: 5: 5.5, 80MPa compaction pressure under Preheating of $400^{\circ}C$ with Ar atmosphere. However there remains cabon in the optimum condition. The effect of $TiO_2$ as additive was investigated in the preparations of $Al_2O_3-SiC$. As a result of $TiO_2$ addition, $Al_2O_3-SiC$-TiC composite powder was prepared. The $Al_2O_3$ powder showed an angular type with 8 to $15{\mu}m$, and the particle size of SiC powder were 5~$10{\mu}m$ and TiC powder were 2 to $5{\mu}m$.

• Journal of Ceramic Processing Research
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• 제13권spc1호
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• pp.37-41
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• 2012

A lithium ion conducting borosilicate glass was fabricated by a conventional melt quenching technique from a mixture of Li2CO3, B2O3 and SiO2 powders. The Li ion conductivity of the lithium borosilicate glasses was evaluated in terms of the SiO2/B2O3 ratio. In the Li2O-B2O3-SiO2 ternary glass, the glass forming region decreases with an increasing Li2O content. At the same Li2O, the crystallization tendency of the glass samples increases with the SiO2/B2O3 ratio, resulting in a reduced glass forming region in the Li2O-B2O3-SiO2 ternary glass. The electrical conductivity moderately depends on the SiO2/B2O3 ratio in the Li2O-B2O3-SiO2 ternary glass. The conductivity of the glasses slightly increases with the SiO2/B2O3 ratio. The observed phenomenon can be explained by the modification of the glass structure as a function of the SiO2 content.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제14권4호
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• pp.326-332
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• 2023

The high cost of Si-based solar cells remains a substantial challenge to their widespread adoption. To address this issue, it is essential to reduce the production cost of solar-grade Si, which is used as raw material. One approach to achieve this is Si electrodeposition in molten salts containing Si sources, such as SiO₂. In this study, we present the pulse electrodeposition of Si in molten CaCl₂ containing SiO₂ nanoparticles. Theoretically, SiO₂ nanoparticles with a diameter of less than 20 nm in molten CaCl₂ at 850℃ have a comparable diffusion coefficient with that of ions in aqueous solutions at room temperature. However, we observed a slower-than-expected diffusion of the SiO₂ nanoparticles, probably because of their tendency to aggregate in the molten CaCl₂. This led to the formation of a non-uniform Si film with low current efficiency during direct current electrodeposition. We overcome this issue using pulse electrodeposition, which enabled the facile supplementation of SiO₂ nanoparticles to the substrate. This approach produced a uniform and thick electrodeposited Si film. Our results demonstrate an efficient method for Si electrodeposition in molten CaCl₂ containing SiO₂ nanoparticles, which can contribute to a reduction in production cost of solar-grade Si.

• 한국세라믹학회지
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• 제32권5호
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• pp.617-625
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• 1995

In order to reduce reflectance of soda-lime glass having average reflectance of 7.35% and refractive index of 1.53, single (SiO2), double (SiO2/20SiO2-80ZrO2), and triple (SiO2/ZrO2/75SiO2-25ZrO2) layers were designed and fabricated on the glass substrate by Sol-Gel method. Stble sols of SiO2-ZrO2 binary system for antireflective (AR) coatings were synthesized with tetraethyl orthosilicate (TEOS) and zirconium n-butoxide as precursors and ethylacetoacetate (EAcAc) as a chelating agent in an atmosphere environment. Films were deposited on soda-lime glass at the withdrawal rates of 3~11 cm/min using the prepared polymeric sols by dip-coating and they were heat-treated at 45$0^{\circ}C$ for 10 min to obtain homogeneous, amorphous and crack-free films. In case of SiO2-ZrO2 binary system, refractive index of film increased with an increase of ZrO2 mol%. Designed optical constant of films could be obtained through varying the withdrawal rate. In the visible region (380~780nm), reflectance was measured with UV/VIS/NIR Spectrophotometer. Average reflectances of the prepared single-layer [SiO2 (n=1.46, t=103nm)], double-layer [SiO2 (n=1.46, t=1-4nm)/20SiO2-80ZrO2 (n=1.81, t=82nm)], and triple-layer [SiO2 (n=1.46, t=104nm)/ZrO2 (n=1.90, t=80nm)/75SiO2-25ZrO2 (n=1.61, t=94 nm)] were 4.74%, 0.75% and 0.38%, respectively.

• 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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• 한국반도체및디스플레이장비학회 2004년도 춘계학술대회 발표 논문집
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• pp.67-71
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• 2004

400~450nm 파장 범위의 청색광을 검출하는 Si 포토다이오드에서 $SiO_2$, $Si_{3}N_{4}$, $SiO_{2}/Si_{3}N_{4}$를 광반사 방지막으로 사용하는 경우 광반사 방지막의 두께에 따른 표면 광반사 손실을 이론적으로 계산하였다. 400~450nm 청색 파장에서 $SiO_2$, $Si_{3}N_{4}$ 단일막에 대한 최소 광반사 손실은 각각 $d(SiO_2)=700~750{\AA}$ 와 $d(Si_{3}N_{4})=500${\AA}$에서 나타났으며, $SiO_{2}/Si_{3}N_{4}$ 이중막에 대한 최소 광반사 손실은 $d(SiO_{2}/Si_{3}N_{4})=750{\AA}/(180~200){\AA}$에서 나타났다.

• 한국진공학회지
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• 제20권5호
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• pp.381-386
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• 2011

실리콘(silicon) 기판위에 전기화학증착법(electrochemical deposition)을 이용하여 성장된 ZnO (zinc oxide) 나노로드 표면에 $SiO_2$ (silicon dioxide)를 전자빔증발법(e-beam evaporation)을 이용하여 증착하였으며, 이는 자연적으로 경사입사(oblique angle) 증착이 이루어져 $SiO_2$ 나노로드가 자발 형성되어, ZnO/$SiO_2$ 가지형 나노계층구조형태가 제작될 수 있음을 확인하였다. 실험을 위해서 $SiO_2$ 증착률을 0.5 nm/s로 고정하고 $SiO_2$ 증착시간을 변화시켰으며, 각각 나노구조의 형태와 광학적 특성을 분석하였다. 실리콘 기판위에 전기화학증착법으로 성장된 ZnO 나노로드는 수직으로 정렬된 1차원의 나노구조의 기하학적 형태를 갖고 있어, 입사되는 빛의 파장이 300 nm에서 535 nm인 영역에서 10% 미만의 반사방지(antireflection) 특성을 보였으며, $SiO_2$ 증착시간이 100 s일 때의 ZnO/$SiO_2$ 가지형 나노계층구조에서는 점차적 변화를 갖는 유효 굴절률 분포로 인해 개선된 반사 방지 특성을 확인하였다. 이러한 반사방지 특성과 branch 계층형태의 나노구조형태는 광전소자 및 태양광 소자 응용에 있어서 유용한 소재로 사용될 수 있다.