• 한국세라믹학회지
• /
• 제28권6호
• /
• pp.457-464
• /
• 1991

Aluminum nitride (AlN) has excellent properties such as high thermal conductivity and electrical resistivity, whereas it has some disadvantages such as low sinterability and tendency to be hydrolyzed by moisture at room temperature. In the present work, the relative density, modulus of rupture and microhardness were examined for pressure-less-sintered AlN (synthetic and commercial) bodies which were prepared under the conditions of various sintering temperatures, holding times and additions of CaCO3 which showed the best effect on sinterability among the various sintering aids. As a result, the AlN bodies with 1.0 wt% CaCO3 (0.56wt% CaO) which were sintered at 1800$^{\circ}C$ for 20 min showed good densification. In this case, the relative densities were 95.9% and 95.2%, and microhardnesses were 10.3 GPa and 9.8 GPa for synthetic and commercial AlN respectively. And as the holding time at 1800$^{\circ}C$ was increased from 10 min to 60 min, the relative density was increased from 91.9% to 96.5%. It was considered that impurities of metals and oxygen promoted the densification of AlN at low temperature (1600$^{\circ}C$).

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제30권7호
• /
• pp.441-446
• /
• 2017

Aluminum nitride fibers were synthesized by carbothermal reduction and nitridation of precursor fibers obtained by electrospinning. The starting materials used to synthesize the AlN fibers were $Al(NO_3)_3{\cdot}9H_2O$ and urea. Polyvinylpyrrolidone with increasing viscidity was used as the carbon source to obtain a composite solution. The mixed solution was drawn into a plastic syringe with a stainless steel needle, which was used as the spinneret and connected to a 20 kV power supply. A high voltage was supplied to the solution to facilitate the formation of a dense net of fibers on the collector. The precursor fibers were dried at $100^{\circ}C$ and then heated to $1,400^{\circ}C$ for 1 h in a microwave furnace under $N_2$ gas flow for the carbothermal reduction and nitridation. X-ray diffraction studies indicated that the synthesized fibers consisted of the AlN phase. Field emission scanning electron microscopy studies indicated that the diameter of the calcined fibers was approximately 100 nm.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.145-145
• /
• 2012

반도체 집적회로의 집적도가 증가함에 따라 RC delay가 증가하며, 금속 배선의 spiking, electromigration 등의 문제로 인해 기존의 알루미늄 금속을 대체하기 위하여 구리를 배선재료로 사용하게 되었다. 하지만 구리는 실리콘 및 산화물 내에서 매우 빠른 확산도를 가지고 있으므로, 구리의 확산을 막아 줄 확산방지막이 필요로 하다. 이러한 확산방지막의 증착은, 소자의 크기가 작아짐에 따라 via/contact과 같은 고단차 구조에도 적용이 가능하도록 기존의 sputtering 증착 방법에서 이를 개선한 collimated sputter, long-throw sputter, ion-metal plasma 등의 방법으로 물리적인 증착법이 지속되어 왔지만, 근본적인 증착방법을 바꾸지 않는 한 한계에 도달하게 될 것이다. 원자층 증착법(ALD)은 CVD 증착법의 하나로, 소스와 반응물질을 주입하는 시간을 분리함으로써 증착하고자 하는 표면에서의 반응을 유도하여 원자층 단위로 원하는 박막을 얻을 수 있는 증착방법이다. 이를 이용하여 물리적 증기 증착법(PVD)보다 우수한 단차피복성과 함께 정교하게 증착두께를 컨트롤을 할 수 있다. 본 연구에서는 이러한 원자층 증착법을 이용하여 구리 배선을 위한 확산방지막으로 텅스텐질화막을 형성하였다. 텅스텐 질화막을 형성하기 위하여 금속-유기물 전구체와 함께 할라이드 계열인 WF6를 텅스텐 소스로 이용하였으며, 이에 대한 원자층 증착방법으로 이루어진 박막의 물성을 비교 평가하여 분석하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.300-300
• /
• 2011

알루미늄을 이용한 배선은 반도체 소자가 초집적화와 초소고속화 됨에 따라, 피로현상과 지연시간 등 배선으로서의 많은 문제점을 가지고 있어, 차세대 배선 재료로서 전기적인 특성 등이 우수한 구리에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 하지만, 구리는 낮은 온도에서 확산이 잘되어 배선 층간의 절연에 문제점을 야기 시킨다. 따라서, 구리를 배선에 적용하여 신뢰성 있는 제품을 만들기 위해서는 확산방지막이 필요하다. 확산방지막은 집적화와 더불어 배선의 두께가 줄어 듦에 따라 소자의 특성에 영향을 미치지 않는 범위 내에서 저항은 낮고, 두께는 얇아야 하며, 높은 종횡비를 갖는 구조에서도 균일한 박막을 형성하여야 하므로, 원자층 증착공정을 이용한 연구가 주를 이루고 있다. 텅스텐 질화막을 이용한 확산방지막은 WF6 전구체를 이용한 보고가 많지만, 높은 증착 온도와 부산물로 인한 부식가능성 이라는 문제점을 안고 있다. 따라서 본 연구에서는, 기존의 할라이드 계열을 이용한 원자층 증착공정의 단점을 보완하기 위하여, 아마이드 계열의 전구체를 사용하여 텅스텐 질화막을 형성하였으며, 이를 통해 공정온도를 낮출 수 있었다.

• 전기학회논문지P
• /
• 제57권2호
• /
• pp.135-139
• /
• 2008

MFISFETs with platinum electrode on the $LiNbO_3$/aluminum nitride/Si(100) structures were successfully fabricated and the properties of the FETs have been discussed. $I_D-V_G$ characteristics of MFISFETs for linear region (that is, 0.1 V of the drain voltage) showed hysteresis loop with a counter-clockwise trace due to the ferroelectric nature of $LiNbO_3$ films. A memory window (i.e., threshold voltage shift) of the fabricated device was about 2[V] for a sweep from -4 to +4[V]. The estimated field-effect electron mobility and transconductance on a linear region were 530[$cm^2/V{\cdot}s$] and 0.16[mS/mm], respectively. The drain current of 27[${\mu}A$] on the "on" state was more than 3 orders of magnitude larger than that of 30[nA] on the "off" state at the same "read" gate voltage of l.5[V], which means the memory operation of the MFISFET.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2000년도 하계학술대회 논문집
• /
• pp.111-114
• /
• 2000

Growth characteristics and microstructure of AlN thin films grown by plasma assisted molecular beam epitaxy on Si substrates have been investigated. Growing temperature and substrate orientation were chosen as major variables of the experiment. Reflection high energy electron diffraction (RHEED), X-ray diffraction (XRD), atomic force microscopy (AFM) and transmission electron microscopy/diffraction (TEM/TED) techniques were employed to characterize the microstructure of the films. On Si(100) substrates, AlN thin films were grown along the hexagonal c-axis preferred orientation at temperature range 850-90$0^{\circ}C$. However on Si(111), the AlN films were epitaxially grown with directional coherency in AlN(0001)/Si(111), AlN(1100)/Si(110), and AlN(1120)/Si(112) at 85$0^{\circ}C$ and the epitaxial coherencry seemed to be slightly distorted with increasing temperature. The microstructure of AlN thin films on Si(111) substrates showed that the films include a lot of crystal defects and there exist micro-gaps among the columns.

• 한국표면공학회지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.83-91
• /
• 1986

Codeposited of boron nitride(BN) particle dispersed into electroless nickel-phosphours (Ni-P) and nickel-boron(Ni-B) platings were studied for the purpose of developing the wear resistance and lubricity. BN can be codeposited from electroless nickel plating bath with $NaH_2PO_2$ and $NaBH_4$ as the reducing agents. Most dispersolids were distributed uniformly in the Ni-P and Ni-B matrix. Abrasion loss decreased with increasing amount of codeposits and reached a constant value 2.4 percent by volume percent of BN particle. The wear resistance and the friction coefficient of the heat treated BN composite coatings were improved about three times than that of as-coatings. The BN composite coatings were more wear resistance than hard chromium. Ni-B-BN composite coatings showed lower wear resistance and friction coefficient than Ni-P-BN. The BN content of the deposite was found to be 2.4 v/o for these optium conditions.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
• /
• pp.176-176
• /
• 2010

전자기술이 발전함에 따라 전자부품 소자는 소형화, 다기능화, 고집적화, 대용량화 되고 있다. 그에 따른 부품들의 고밀도화는 높은 열을 발생시켜 각종 전자부품을 기판으로부터 단락 시키거나 기능을 상실하게 하는 문제점이 발생된다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서는 발생된 열을 가능한 빠르게 방열 시켜주는 것이 대단히 중요하고 높은 방열 특성을 가지는 금속 PCB기판의 중요성이 높아지고 있다. 하지만 금속을 PCB에 적용하기 위해서는 금속기판과 회로전극사이에 절연층이 반드시 필요하다. 본 실험에서는 RF-Magnetron Sputtering 방법을 이용하여 AlN(질화알루미늄)을 절연물질로 사용, Aluminum기판위에 후막을 제작하여 열적 전기적 구조적 특성을 분석 하였다. 스퍼터링시 아르곤과 질소 분압비에 따른 특성과 후막의 두께에 따른 열적, 전기적, 구조적 특성을 측정 분석하였고, 후열처리를 통하여 AlN 후막의 특성 측정 결과 $200^{\circ}C$로 후열처리 했을 경우 절연파괴전압이 후열처리 전 0.56kV보다 1.125kV로 높아지고 SEM 이미지 상의 AlN 입자 밀도가 더욱 조밀해지는 것으로 확인 하였다. 결론적으로 AlN를 RF-Magnetron Sputtering 방법으로 증착 금속 PCB의 절연물질로 적용하기 위해서는 적정한 가스분압비와 후열처리가 필요하며 이를 통하여 금속 PCB의 절연층으로 응용 가능성이 높을 것으로 사료된다. 본 연구는 한국 산업기술 진흥원의 사업화 연계 연구개발(R&BD)사업의 연구비 지원에 의한 것입니다.

• 한국표면공학회지
• /
• 제57권1호
• /
• pp.49-56
• /
• 2024

Superhydrophobic surfaces have been expected to be able to provide considerable performance improvements and introduce innovative functions across diverse industries. However, representative methods for fabricating superhydrophobic surfaces include etching the substrate or attaching nanosized particles, but they have been limited by problems such as applicability to only a few materials or low adhesion between particles and substrates, resulting in a short lifetime of superhydrophobic properties. In this work, we report a novel coating technique that can achieve superhydrophobicity by electrophoretic deposition of aluminum nitride (AlN) nanopowders and their self-bonding to form a surface structure without the use of binder resins through a hydrolysis reaction. Furthermore, by using a water-soluble adhesive as a temporary shield for the electrophoretic deposited AlN powders, hierarchical aluminum hydroxide structures can be strongly adhered to a variety of electrically conductive substrates. This binder-free technique for creating hierarchical structures that exhibit strong adhesion to a variety of substrates significantly expands the practical applicability of superhydrophobic surfaces.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제34권3호
• /
• pp.98-102
• /
• 2024

본 연구에서는 ㎛ 및 nm 크기를 갖는 상용 AlN 분말을 XRD 분석을 통해 선별 후, 유도가열로를 활용하여 상이한 온도에서 소결하여 최적화된 소결 온도 및 물성 특성을 조사하였다. 소결 온도는 1,500, 1,700 그리고 1,900℃ N₂ 분위기에서 진행되었으며, 소결된 AlN 펠렛은 SEM, XRD, Raman 분석을 이용하여 최적화된 소결 온도 조건을 확립하였다. 또한 Impedance 분석을 진행하여 소결 조제 없이 제작된 AlN 펠렛의 전기적 특성을 확인하였다.