• 한국광물학회지
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• 제16권4호
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• pp.307-320
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• 2003

Fe­석류석인 경우, 사면체 배위를 하는 Fe의 이온반경이 Si보다 크기 때문에 고준위 방사성 폐기물에 다량 함유되어 있는 악티나이드 원소들을 고정화시킬 수 있는 매트릭스로 고려되고 있다. 따라서 본 연구에서는 $Ca_{2,5}$C $e_{0.5}$Z $r_2$F $e_3$ $O_{12}$ 및 $Ca_2$CeZrFeF $e_3$ $O_{12}$인 조성을 가진 석류석을 합성하여 이들의 상평형 관계 및 특성을 연구하였다. 혼합된 시료는 200∼400 kg/$\textrm{cm}^2$의 압력으로 성형한 후, 1100∼140$0^{\circ}C$ 범위에서 온도 및 분위기를 변화시키면서 소결하였으며 합성된 시료는 XRD, SEM/EDS를 사용하여 상분석과 정량분석을 실시하였다. 실험결과, 이들 조성을 가진 석류석들은 130$0^{\circ}C$로 가열하였을 때, 최적 합성상을 얻을 수 있었지만 소량의 페롭스카이트 등 부수상이 공존하였다. $Ca_{2,5}$C $e_{0.5}$Z $r_2$F $e_3$ $O_{12}$ 및 $Ca_2$CeZrFeF $e_3$ $O_{12}$인 조성으로부터 합성된 Fe­석류석의 조성이 각각 $Ca_{2.5­3.2}$C $e_{0.3­0.7}$Z $r_{1.8­2.8}$F $e_{1.9­3.2}$ $O_{12}$ 및 $Ca_{2.2­2.5}$C $e_{0.8­1.0}$Z $r_{1.3­1.6}$F $e_{0.4­.07}$ F $e_{3­3.2}$ $O_{12}$였다. 특히 화학양론적 조성과 비교시, 합성된 석류석의 8배위 자리를 점하고 있는 Ca이 초과된 양상을 보였고, Ce의 함량은 초과 또는 결핍된 양상을 보였다. 이는 8배위 자리에서의 Ca과 Ce의 이온반경의 상대적인 차이 및 전하보상적 차원에서 비롯된 것으로 해석된다.에서 비롯된 것으로 해석된다.

• 자원환경지질
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• 제38권4호
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• pp.481-492
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• 2005

이 연구에서는 광주지역 하상퇴적물에 대한 지질집단별 지구화학적 특성에 대해 규명 하고자 한다. 이를 위해 물이 흐르고 있는 1차 수계를 대상으로 하상퇴적물시료 104개를 채취하였고, 실험실에서 자연건조 시켰다. 화학분석을 위한 시료는 알루미나 몰타르를 이용하여 200메쉬 이하로 분쇄하였고, XRF ICP-AES, NAA분석을 실시하였다. 연구지역 하상퇴적물에 대해, 지질집단별 지구화학적 특성 비교와 기존 암석에 대한 연구에서 얻어진 암석화학적인 특성과의 비교를 위해, 선캠브리아기 화강편마암 지역, 쥬라기 화강암 지역, 백악기 화순안산암 지역으로 분리하였다 광주지역 하상퇴적물의 주성분원소 함량은 $SiO_2\;51.89\~70.63\;wt.\%,\;Al_2O-3\;12.91\~21.95\;wt.\%,\;Fe_2O_3\;3.22\~9.89\;wt.\%,\;K_2O\;1.85\~4.49\;wt.\%,\;MgO\;0.68\~2.90\;wt.\%,\;Na_2O\;0.48\~2.34\;wt.\%,\;CaO\;0.42\~6.72\;wt.\%,\;TiO_2\;0.53\~l.32\;wt.\%,\;P_2O_5\;0.06~0.51\;wt.\%\;and\;MnO\;0.05\~0.69\;wt.\%.$이다. 하상퇴적물과 암석에 대한 AMF 삼각도에서, 암석은 칼크-알칼리계열에 도시되는데 비하여, 하상퇴적물은 솔레아이트 계열과 칼크-알칼리계열의 경계부위에 도시된다. 이는 $Fe_2O_3$ 함량이 암석에서보다 하상퇴적물에 더 많이 함유되어 있는 것과 관련이 있는 것으로 보인다. $SiO_2$에 대한 $K_2O+Na_2O$의 비교그림에서, 하상퇴적물은 암석에서와 같이 subalkaline 계열에 점시된다. 하상퇴적물의 미량성분원소 및 희토류 원소 함량은 $Ba 590\~2170ppm$, Be$1\~2.4$ppm, Cu $13\~179ppm$, Nb $20\~34ppm$, Ni$10\~50ppm$, Pb $17\~30$ppm, Sr $70\~1025$ ppm, V$42\~135$ ppm, Zr$45\~171$ ppm, Li$19\~77$ppm, Co$4.3\~19.3$ppm, Cr$28\~131$ppm, Cs$3.1\~17.6$ ppm, Hf $5\~27.6$ ppm, Rb $388\~202$ ppm, Sb$0.2\~l.2$ ppm, Sc$6.4\~17$ ppm, Zn $47\~389$ ppm, Pa $8.8\~68.8$ ppm, Ce$62\~272$ppm, Eu$1\~2.7$ppm and Yb$0.9\~6$ppm의 범위를 보인다.

• 한국세라믹학회지
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• 제27권2호
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• pp.288-296
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• 1990

Parent glasses for the experiments were prepared to be ratio of Li2O : Al2O3 : SiO2=4.5 : 25 : 70.5 as basic components, and TiO2 and ZrO2 in the mixing ratio of 1 : 1 were added as the nucleating agents, whose contents were increased in each sample. DTA, XRD, SEM, IR were observed, and thermal expansion and transmissivities were measured for the crystallized samples under the controlled heat-treatments. The transformation temperatures and the dilatometric softening temperatures in thermal expansion curves, and also the exothermic peaks in differential thermo-analytical curves were shifted to lower temperature. The crystal phase deposited through the heat-treatment was identified as ${\beta}$-quartz solid solution with XRD and IR analysis. The crystalline phases in oopactified samples were ${\beta}$-spodumene coexiting with ${\beta}$-quartz solid solution. The samples having more than 3% nucleating agents were transparent. The crystallized grain sizes were ranged 0.05 to 0.1$\mu\textrm{m}$. The crystallized transparent samples were exceeded 85% in the transmissivity.

• 환경위생공학
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• 제9권2호
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• pp.8-23
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• 1994

During the period from Mar., 1991 to Feb., 1992 66 tSP samples were collected by Hi volume air sampler at 1 sampling site in Seoul and the amount of concentration of 21 components(SO$_{4}$$^{2-}$, NO$_{3}$$^{-}$, NH$_{4}$$^{+}$, Cl$^{-}$, Al, Ba, Ca, Cd, Cr, Cu, Fe, It Mg, Mn, Na, Ni, Pt Si, Ti, Zn, Zr ) were measured. And monthly and seasonal variation were surveyed and the principal component analysis( PCA ) were carried out with respect to these amount of pollutants, minimum of visibility and radiation on a horizontal surface. The total amount of soluble ion in water was high in order o(SO$_{4}$$^{2-}$> NO$_{3}$$^{-}$> N%'>Cl$^{-}$ and metal ion was high in order of Na> Ca>Si> Fe> Al> K> Mg> Zn> Pb> Cu>Ti> Mn > Ba> Cr> Zr> Ni> Cd. There was Seasonal variation in concentration for SO$_{4}$$^{2-}$, NH$_{4}$$^{+}$, Cl$^{-}$, Na, Al, Ca, Bt Mg, Fe and Si. It was assumed that the components of the highest concentration on April were depend on yellow sand and the frequency of wind velocity and direction. As the results of PCA, the amount of pollution components was able to characterized with two principal components(Z$_{1}$, Z$_{2}$ ). The first principal components Z$_{1}$ was considered to be a factor indicating the pollutants originated from natural generation and The second principal components Z$_{2}$ was considered to be a factor indicating the pollutants originated from human work. The monthly concentration of pollutants in ISP, minimum of visibility and radiation on a horizontal surface was possible to evaluate by the use of these two principal components Z$_{1}$ and Z$_{2}$ .

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.134-134
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• 2011

High-k dielectric materials such as $HfO_2$, $ZrO_2$ and $Al_2O_3$ increase gate capacitance and reduce gate leakage current in MOSFET structures. This behavior suggests that high-k materials will be promise candidates to substitute as a tunnel barrier. Furthermore, stack structure of low-k and high-k tunnel barrier named variable oxide thickness (VARIOT) is more efficient.[1] In this study, we fabricated the $WSi_2$ nanocrystals nonvolatile memory device with $SiO_2/HfO_2/Al_2O_3$ tunnel layer. The $WSi_2$ nano-floating gate capacitors were fabricated on p-type Si (100) wafers. After wafer cleaning, the phosphorus in-situ doped poly-Si layer with a thickness of 100 nm was deposited on isolated active region to confine source and drain. Then, on the gate region defined by using reactive ion etching, the barrier engineered multi-stack tunnel layers of $SiO_2/HfO_2/Al_2O_3$ (2 nm/1 nm/3 nm) were deposited the gate region on Si substrate by using atomic layer deposition. To fabricate $WSi_2$ nanocrystals, the ultrathin $WSi_2$ film with a thickness of 3-4 nm was deposited on the multi-stack tunnel layer by using direct current magnetron sputtering system [2]. Subsequently, the first post annealing process was carried out at $900^{\circ}C$ for 1 min by using rapid thermal annealing system in nitrogen gas ambient. The 15-nm-thick $SiO_2$ control layer was deposited by using ultra-high vacuum magnetron sputtering. For $SiO_2$ layer density, the second post annealing process was carried out at $900^{\circ}C$ for 30 seconds by using rapid thermal annealing system in nitrogen gas ambient. The aluminum gate electrodes of 200-nm thickness were formed by thermal evaporation. The electrical properties of devices were measured by using a HP 4156A precision semiconductor parameter analyzer with HP 41501A pulse generator, an Agillent 81104A 80MHz pulse/pattern generator and an Agillent E5250A low leakage switch mainframe. We will discuss the electrical properties for application next generation non-volatile memory device.

• 한국재료학회지
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• 제4권6호
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• pp.611-619
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• 1994

본 연구는 Lithium Alumino Silicate 기본계에 핵형성제로 $TiO_{2}$와 $ZrO_{2}$를 사용하여 기본유리를 제조하고 열처리에 따른 $\beta$-quartz고용체의 미결정 형성과정을 분석하였다. 또한 $\beta$-quartz고용체의 형성에 따른 열적 특성과 광학적 특성을 비교하였다. 그 결과, 기본 유리의 열팽창 계수는 $45\sim 55 \times 10^{-7} \textrm{cm}/^{\circ}C$였으며, 결정화 시편의 열팽창 계수는$ -8\sim +8 \times 10^{-7}\textrm{cm}/^{\circ}C$ ($25^{\circ}C \sim 525^{\circ}C$)였다. $900^{\circ}C$이하에서 열처리된 Glass Cermics의 결정은 $\beta$-quartz 고용체가 형성되었고, 결정의 크기가 0.21$\mu \textrm{m}$를 초과하지 않았으며, 최고의 투광도는 80%이상을 나타냈다. RO성분을 MgO와 ZnO를 사용한 경우보다 MgO 단독으로 사용한 시편을 결정입자의 크기가 온도에 의존하지 않고 일정함을 나타냈으며, ZnO의경우는 입자의 크기가 최소값(0.18$\mu \textrm{m}$)을 보이며 온도의존성이 크게 나타냈다.

• 한국재료학회지
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• 제12권4호
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• pp.269-273
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• 2002

The NASICON solid electrolyte films, $Na_{1+x}Zr_2Si_xP_{3-x}O_{12}$(1.5< x < 2.3), was prepared from ceramic slurry by modified doctor-blade process. The NASICON solid electrolyte and fabricated sensors, Pt-electrode/NASICON/Carbonate$(Na_2CO_3-K_2CO_3CaCO_3\; system)$ electrode, were investigated to measure phase, microstructure and e.m.f variation for sensing $CO_2$ concentration. The uniform grain size of $2-4{\mu}m$ and major phase of sodium zirconium silicon phosphate phase, $Na_{1+x}Zr_2Si_xP_{3-x}O_{12}$was identified with X-ray diffraction patterns and scanning electron microscopy, respectively. The Nernst's slope of 84 mV/decade for $CO_2$ concentration from 500 to 8000 ppm was obtained at operating temperature of $400^{\circ}C$.

• 한국결정학회:학술대회논문집
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• 한국결정학회 2002년도 정기총회 및 추계학술연구발표회
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• pp.45-47
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• 2002

반도체 소자의 고집적화 및 고속화가 요구됨에 따라 MOSFET 구조의 게이트 절연막으로 사용되고 있는 SiO₂ 박막의 두께를 감소시키려는 노력이 이루어지고 있다. 0.1㎛ 이하의 소자를 위해서는 15Å 이하의 두께를 갖는 SiO₂가 요구된다. 하지만 두께감소는 절연체의 두께와 지수적인 관계가 있는 누설전류를 증가시킨다[1-3]. 따라서 같은 게이트 개패시턴스를 유지하면서 누설전류를 감소시키기 위해서는 높은 유전상수를 갖는 두꺼운 박막이 요구되는 것이다. 그러므로 약 25정도의 높은 유전상수를 갖고 5.2～7.8 eV 정도의 비교적 높은 bandgap을 갖으며, 실리콘과 열역학적으로 안정한 물질로 알려진 HfO2[4-5]가 최근 큰 관심을 끌고 있다. 본 연구에서는 HfO₂ 박막을 실제 소자에 적용하기 위하여 전극 및 열처리에 따른 HfO₂ 박막의 미세구조 및 전기적 특성에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위해, HfO₂ 박막을 reactive DC magnetron sputtering 방법으로 증착하고, XRD, TEM, XPS를 사용하여 ZrO₂ 박막의 미세구조를 관찰하였으며, MOS 캐패시터 구조의 C-V 및 I-V 특성을 측정하여 HfO₂ 박막의 전기적 특성을 관찰하였다. HfO₂ 타겟을 스퍼터링하면 Ar 스퍼터링에 의해 에너지를 가진 산소가 기판에 스퍼터링되어 Si 기판과 반응하기 때문에 HfO₂ 박막 형성과 더불어 Si 기판이 산화된다[6]. 그래서 HfO₂같은 금속 산화물 타겟 대신에 순수 금속인 Hf 타겟을 사용하고 반응성 기체로 O₂를 유입시켜 타겟이나 시편위에서 high-k 산화물을 만들면 SiO/sub X/ 계면층을 제어할 수 있다. 이때 저유전율을 갖는 계면층은 증착과 열처리 과정에서 형성되고 특히 500℃ 이상에서 high-k/Si를 열처리하면 계면 SiO₂층은 증가하는 데, 이것은 산소가 HfO₂의 high-k 박막층을 뚫고 확산하여 Si 기판을 급속히 산화시키기 때문이다. 본 방법은 증착에 앞서 Si 표면을 희석된 HF를 이용해 자연 산화막과 오염원을 제거한 후 Hf 금속층과 HfO₂ 박막을 직류 스퍼터링으로 증착하였다. 우선 Hf 긍속층이 Ar 가스 만의 분위기에서 증착되고 난 후 공기중에 노출되지 않고 연속으로 Ar/O₂ 가스 혼합 분위기에서 반응 스퍼터링 방법으로 HfO₂를 형성하였다. 일반적으로 Si 기판의 표면 위에 자연적으로 생기는 비정질 자연 산화막의 두께는 10～15Å이다. 그러나 Hf을 증착한 후 단면 TEM으로 HfO₂/Si 계면을 관찰하면 자연 산화막이 Hf 환원으로 제거되기 때문에 비정질 SiO₂ 층은 관찰되지 않았다. 본 실험에서는 HfO2의 두께를 고정하고 Hf층의 두께를 변수로 한 게이트 stack의 물리적 특성을 살펴보았다. 선증착되는 Hf 금속층을 0, 10, 25Å의 두께 (TEM 기준으로 한 실제 물리적 두께) 로 증착시키고 미세구조를 관찰하였다. Fig. 1(a)에서 볼 수 있듯이 Hf 금속층의 두께가 0Å일때 13Å의 HfO₂를 반응성 스퍼터링 방법으로 증착하면 HfO₂와 Si 기판 사이에는 25Å의 계면층이 생기며, 이것은 Ar/O₂의 혼합 분위기에서의 스퍼터링으로 인한 Si-rich 산화막 또는 SiO₂ 박막일 것이다. Hf 금속층의 두께를 증가시키면 계면층의 성장은 억제되는데 25Å의 Hf 금속을 증착시키면 HfO₂ 계면층은 10Å미만으로 관찰된다. 그러므로 Hf 금속층이 충분히 얇으면 플라즈마내 산소 라디칼, 이온, 그리고 분자가 HfO₂ 층을 뚫고 Si 기판으로 확산되어 SiO₂의 계면층을 성장시키고 Hf 금속층이 두꺼우면 SiO/sub X/ 계면층을 환원시키면서 Si 기판으로의 산소의 확산은 막기 때문에 계면층의 성장은 억제된다. 따라서 HfO₂/Hf(Variable)/Si 계에서 HfO₂ 박막이 Si 기판위에 직접 증착되면, 순수 HfO₂ 박막의 두께보다 높은 CET값을 보이고 Hf 금속층의 두께를 증가시키면 CET는 급격하게 감소한다. 그러므로 HfO₂/Hf 박막의 유효 유전율은 단순 반응성 스퍼터링에 의해 형성된 HfO₂ 박막의 유전율보다 크다. Fig. 2에서 볼 수 있듯이 Hf 금속층이 너무 얇으면 계면층의 두께가 두꺼워 지고 Hf 금속층이 두꺼우면 HfO₂층의 물리적 두께가 두꺼워지므로 CET나 EOT 곡선은 U자 형태를 그린다. Fig. 3에서 Hf 10초 (THf=25Å) 에서 정전 용량이 최대가 되고 CET가 20Å 이상일 때는 high-k 두께를 제어해야 하지만 20Å 미만의 두께를 유지하려면 계면층의 두께를 제어해야 한다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.38-38
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• 2003

PTO/PZO 초격자 박막은 박막 계면에 응력이 발생하여 기존의 박막처럼 size effect가 적용되지 않고 두께가 감소해도 높은 유전상수를 갖는다. Antiferroelectric PbZrO$_3$(PZO)와 ferroelectric PbTiO$_3$(PTO)를 적층 성장시킨 초격자는 400도에서 성장한 (100) Pt/SiO$_2$기판 위에 rf magnetron sputtering으로 증착하였다. PTO/PZO의 증착 주기는 30(PTO $_{4unti cells}$/PZO $_{4unti cells}$) 에서 1(PTO $_{125unti cells}$/PZO $_{125unti cells}$)까지 두께의 변화를 주어 준비했고 초격자 박막의 전체두께는 100nm로 고정시켰다. XRD결과, PTO/PZO는 주기에 따라 초격자의 특성인 main peak과 satellite peak을 관찰 할 수 있었다. 초격자의 주기가 감소함에 따라 2$\theta$값이 증가하고 평균 d 값이 감소되면서 PTO층에 뒤틀림이 증가하였다. PTO층의 뒤틀림 증가로 인해 superlattice의 주기가 증가함에 따라 초격자의 유전율이 증가하였고 강유전성이 향상되었다.향상되었다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제21권3호
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• pp.57-62
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• 2022

The plasma resistance of multi-component glasses containing La, Gd, Ti, Zn, Y, Zr, Nb, and Ta was analyzed in this study. The plasma etching was performed via inductively coupled plasma-reactive ion etching (ICP-RIE) using CF₄/O₂/Ar mixed gas. After the reaction, the glass with a low fluoride sublimation temperature and high content of P, Si, and Ti elements showed a high etching rate. On the other hand, the glass containing a high fluoride sublimation temperature component such as Ca, La, Gd, Y, and Zr exhibited high plasma resistance because the etch rate was lower than that of sapphire. Glass with low plasma resistance increased surface roughness after etching or nanoholes were formed on the surface, but glass with high plasma resistance showed little change in surface microstructure. Thus, the results of this study demonstrate the potential for the development of plasma-resistant glasses (PRGs) with other compositions besides alumino-silicate glasses, which are conventionally referred to as plasma-resistant glasses.