• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 1999.11a
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• pp.117-117
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• 1999

• 기계와재료
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• v.19 no.4 s.74
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• pp.78-93
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• 2008

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.114-114
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• 1999

Boron nitride (BN)는 매우 뛰어난 물리적, 화학적 성질을 가지고 있는 재료로 많은 연구가 진행되고 있다. hexagonal 형태의 hBN의 경우 큰 전기 저항과 열 전도도를 가지고 있고 열적 안정성을 가지고 있어 반도체 소자에서 절연층으로 쓰일 수 있다. 또한 X-ray와 가시광선을 투과시키기 때문에 X-ray와 가시광선을 투과시키기 때문에 X-ray lithography이 mask 기판으로 사용될 수 있다. Boron-carbon-nitrogen (BCN) 역시 뛰어난 기계적 성질과 투명성을 가지고 있어 보호 코팅이나 X-ray lithography에 이용될 수 있다. 또한 원자 조성이나 구성을 변화시켜 band gap을 조절할 수 있는 가능성을 가지고 있기 때문에 전기, 광소자의 재료로 이용될 수 있다. 본 연구에서는 여러 합성 조건 변화에 따른 hBN 막의 합성 거동을 관찰하고, 카본 농도변화에 따른 BCN 막의 기계적 성질과 구조의 변화, 그리고 실리콘 첨가에 의한 물성 변화를 관찰하였다. BN박막은 실리콘 (100) 기판 위에 r.f. plasma assisted CVD를 이용하여 합성하였다. 합성 압력 0.015 torr, 원료 가스로 BCl3 1.5 sccm, NH3 6sccm을 Ar 15 sccm을 사용하여 기판 bias (-300~-700V)와 합성온도 (상온~50$0^{\circ}C$)를 변화시켜 BN막을 합성하였다. BCN 박막은 상온에서 기판 bias를 -700V로 고정시킨 후 CH4 공급량과 Ar 가스의 첨가 유무를 변화시켜 합성하였다. 또한 SiH4 가스를 이용하여 실리콘을 함유하는 Si-BCN 막을 합성하였다. 합성된 BN 막의 경우, 기판 bias와 합성 온도가 증가할수록 증착속도는 감소하는 경향을 보여 주었다. 기판 bias와 합성온도에 따른 구조 변화를 SEM과 Xray로 분석하였다. 상온에서 합성한 경우는 표면형상이 비정질 형태를 나타내었고, X-ray peak이 거의 관찰되지 않았다. 합성온도가 증가하게 되면 hBN (100) peak이 나타나게 되고 이것은 합성된 막이 turbostratic BN (tBN) 형태를 가지고 있다는 것을 나타낸다. 50$0^{\circ}C$의 합성 온도에서 기판 bias가 -300V에서 hBN (002) peak이 관찰되었고, -500, -700 V에서는 hBN (100) peak만이 관찰되었다. 따라서 고온에서의 큰 ion bombardment는 합성되는 막의 결정성을 저해하는 요소로 작용한다는 것을 확인 할 수 있었다. 합성된 BN 막은 ball on disk type의 tribometer를 이용하여 마모 거동을 관찰한 결과 대부분 1이상의 매우 큰 friction coefficient를 나타내었고, nano-indenter로 측정한 BN막의 hardness는 매우 soft한 막에서부터 10 GPa 정도 까지의 값을 나타내었고, nano-indenter로 측정한 BN 막의 hardness는 매우 soft한 막에서부터 10GPa 정도 까지의 값을 가지며 변하였다. 합성된 BCN, Si-BCN 막은 FT-IR, Raman, S-ray, TEM 분석을 통하여 그 구조와 합성된 상에 관하여 분석하였다. FT-IR 분석을 통해 B-N 결합과 C-N 결합을 확인할 수 있었고, Raman 분석을 통하여 DLC의 특성을 분석하였다. 마모 거동에서는 BCN 막의 경우 0.6~0.8 정도의 friction coefficient를 나타내었고 Si-BCN 막은 0.3이하의 낮은 friction coefficient를 나타내었다. Hardness는 carbon의 함유량과 Ar 가스의 첨가 유무에 따라 각각을 측정하였고 이것은 BN 막 보다 향상된 값을 나타내었다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.8 no.11
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• pp.1061-1066
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• 1998

The synthesises of anion exchange resin from 4vinylpyridine-divinyIbenzene(4-VP-DVB) were intented to separate boron ion. The heterogeneous anion exchange membranes were prepared with polyethylene(PE) matrix bythe hot press method. The prepared exchange membranes were characterized by FT-IR, conductormeter and pH meter to confirm structural, mechanical and electrochemical properties. Their capacities were measured by changing floe rate and voltage. The best seperation capacity was appeared in the heterogeneous membrane which contains 50 wt % 4-VP-DVB resin within PE matrix. The heterogeneous membranes treated with acid were better than that treated with water. Results from this experiment were indicated that the optimal flow rate, voltage. and time in the seperation of boron ion were lOml/min, 18volts, and 4 hours respectively.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.3 no.2
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• pp.166-174
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• 1993

Abstract The crack resistance of PSG(Phosphosilicate Glass) and PE-SiN(Plasma Enhanced CVD S${i_2}{N_4}$)films deposited on aluminium thin films on Si substrate was analyzed in this study. PSG was deposited by AP-CVD and PE- SiN by PE-CVD. All the films underwent repeated heat cycles at 45$0^{\circ}C$for 30 min. Crack formation and development were examined between each heat cycle. The crack behavior was found to be closely related to the stresses in the films. The stress induced by the difference in thermal expansion behavior between the passivation layers and underlying aluminum film may cause the crack. Crack resistance decreases as the thickness of PSG films increases due to the high tensile stress of the films. Phosphorus in the PSG films releases tensile stress and consequently the stress of the films tends to show compressive stress. As a result, crack resistance increased as the concentratin of P in the PSG films increased. Crack resistance in the PE-SiN films also increased with compressive stress. An experimental model to predict crack generation in the PSG and PE-SiN films during heat cycle was suggested.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.8 no.10
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• pp.945-949
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• 1998

Ta(OC2H5)5와 NH3를 이용하여 Cycle-CVD법으로 산화탄탈륨 막을 증착하였다. Cycle-CVD법에서는 Ta(OC2H5)5와 NH3사이에 불활성 기체를 주입한다. 하나의 cycle은 Ta(OC2H5)5주입, Ar주입, NH3 주입, Ar 주입의 네 단계로 이루어진다. Cycle-CVD법으로 산화탄탈륨 막을 증착할 때, 온도 $250-280^{\circ}C$에서 박막의 증착 기구는 원자층 증착(Atomic Layer Deposition:ALD)이었다. $265^{\circ}C$에서 Ta(OC2H5)5:Ar:NH3:Ar:NH3:Ar의 한 cycle에서 각 단계의 주입 시간을 1-60초:5초:5초:5초로 Ta(OC2H5)5 주입 시간을 변화시키면서 산화탄탈륨 막을 Cycle-CVD법으로 증착하였다. Ta(OC2H5)5주입시간이 증가하여도 cycle 당 두께가 $1.5\AA$/cycle로 일정하였다. $265^{\circ}C$에서 증착된 박막의 누설 전류는 2MV/cm에서 2x10-2A/$\textrm{cm}^2$이었고 열처리후의 산화탄탈륨 막의 누설 전류값은 $10-4A\textrm{cm}^2$ 이하고 감소하였다. 증착한 산화탄탈륨 막의 성분을 Auger 전자 분광법으로 분석하였다. 2$65^{\circ}C$에서 증착한 막의 성분은 탄탈륨 33at%, 산소 50at%, 탄소 5at%, 질소 12at% 이었으며 90$0^{\circ}C$, O2300torr에서 10분 동안 열처리한 박막은 탄탈륨 33at%, 산소 60wt%, 탄소 4at%, 질소 3at%이었다. 박막의 열처리 온도가 높을수록 불순물인 탄소와 질소의 박막 내 잔류량이 감소하였다. 열처리 후의 박막은 O/Ta 화학정량비가 증가하였으며 Ta의 4f7/5와 4f 5/2의 결합 강도가 열처리 전 박막보다 증가하였다. 열처리 후 누설 전류가 감소하는 것은 불순물 감소와 화학정량비 개선 및 Ta-O 결합 강도의증가에 의한 것으로 생각된다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.6 no.11
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• pp.1113-1120
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• 1996

다이아몬드 박막을 이용한 반도체소자를 실현시키기 위해서는 다이아몬드가 아닌 다른 재료의 기판위에 대면적에 걸쳐 다이아몬드막을 에피텍셜 성장시키는 것이 필수적이다. 그러나 이 분야의 연구는 아직 초보상태로 그 목표가 실현되지 못하고 있다. 본 논문에서는 저압의 ECR 마이크로파 플라즈마 CVD에 의하여 대면적의 Si(100)기판상에 방향성을 갖는 다이아몬드막을 성공적으로 성장시킨 결과를 보고자한다. 지금까지 얻어진 최적 핵생성 공정조건은 다음과 같다 : 반응압력 10Pa, 기판온도 80$0^{\circ}C$(마이크로파 전력이 3kW일 때), 원료가스 CH4/He 계로 농도비 3%/97%, 가스총유량 100sccm, 바이어스 전압 + 30V, 마이크로파 전력(microwave power)4kW, 바이어스 처리 시간 10분간이며, 성장단계에서의 증착공정 조건은 기판온도 80$0^{\circ}C$, 원료가스 CH4/CO2/H2계로 농도비 5%/15%/85%, 가스 총유량 1000sccm, 바이어스 전압 +30V, 마이크로파 전력 5kW, 성막시간 2시간으로 일정하게 유지하였다. 이 조건하에서 기판 면적 3x4$\textrm{cm}^2$의 대면적에 대해서 약 2x109cm-2의핵생성 밀도를 균일하게 재현성있게 얻었다. 원료가스로 CH4/H2를 사용한 경우보다 CH4/H2를 사용할 경우에 라디칼밀도의 증가에 의하여 더 높은 핵생성밀도를 얻을 수 있었다. 또한 저압의 ECR플라즈마 CVD의 경우에는 양의 바이어스전압이 막의 손상이 없어 다이아몬드 핵생성에 더 적합하였다.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.2 no.1
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• pp.1-13
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• 1989

Langmuir-Boldgett(LB)법에 의해서 두께 1층당 약 4.angs.의 폴리이미드 LB막을 제작된 폴리이미드 LB막을 양전극사이에 sandwich시킨 Al/Al$_{2}$ $O_{3}$ /폴리이미드 LB막/Al(Au)구조의 소자를 이용하여 전기적 특성을 조사하였다. 전기저항이 대단히 큰 폴리이미드 LB막과 전기저항이 작은 $Al_{2}$ $O_{3}$막과의 상호작용에 의해 폴리이미드 LB막의 파괴전계는 약 1*$10^{8}$V/cm이었으며 터널전류는 이론값에 비하여 매우 작은 전류의 값을 나타내었다. 이와같은 현상은 전압의 대부분이 폴리이미드 LB막에 만이 인가되며 터널전류는 $Al_{2}$ $O_{3}$막에 의해 제한되기 때문이다.

• Membrane Journal
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• v.12 no.4
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• pp.193-206
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• 2002

Pervaporation separation is one of promising membrane technology for the energy saving processes and it has been developed to separate complex mixture systems including azeotropic mixture, close-boiling mixture, aqueous organic mixtures etc. Many researchers focused on dehydration pervaporation separation and they commercialized ethanol dehydration and isopropanol recycling processes. Nowadays, petroleum separation and volatile organic compound removal using pervaporation membranes is one of the emerging application of pervaporation separation. We reviewed the development and application of pervaporation membranes.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1993.10a
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• pp.32-33
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• 1993

근래 환경 문제의 중요성이 크게 대두되면서 여러 제조 공정에서 방출되는 폐수등을 처리하는데 막분리 공정을 이용하려는 연구가 진행되고 있다. 이 공정에 필요한 내구성, 내 미생물성, 내 약품성등이 우수한 역삼투막 재료를 얻기 위한 방법의 하나로 엔지니어링 플라스틱을 친수화 시키는 방법이 개발되어 왔는데, 구체적으로는 설폰화등의 친수화가 된 폴리설폰(polysulfone), 폴리 에테르 에테르 케톤(poly ether ether ketone), 폴리 이미드(polyimide) 수지등이 검토되고 있다. 특히 PPO(poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylene oxide))로 만들어진 분리막은 내산화성이 우수하고 내구성이 뛰어나다고 알려져 있다. 본 연구에서는 PPO를 유기 금속 반응을 이용하여 carboxylation시키고 이 carboxylated PPO로 역삼투막을 제조하여 투과특성을 조사하였다.