• 한국분말재료학회지
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• 제17권2호
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• pp.148-153
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• 2010

Thermal barrier systems have been widely investigated over the past decades, in order to enhance reliability and efficiency of gas turbines at higher temperatures. Yttria-stabilized zirconia (YSZ) is one of the most leading materials as the thermal barriers due to its low thermal conductivity, thermodynamic stability, and thermal compatibility with metal substrates. In this work, rare-earth oxides with pyrochlore phases for thermal barrier systems were investigated. Pyrochlore phases were successfully formed via solid-state reactions started from rare-earth oxide powders. For the heat-treated samples, thermo-physical properties were examined. These rare-oxide oxides showed thermal expansion of $9{\sim}12{\times}10^{-6}/K$ and thermal conductivity of 1.2~2.4 W/mK, which is comparable with the thermal properties of YSZ.

• 한국재료학회지
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• 제28권5호
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• pp.268-272
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• 2018

An $Al_2O_3/AlN$ bilayer deposited on GaN by atomic layer deposition (ALD) is employed to prepare $Al_2O_3/AlN/GaN$ metal-insulator-semiconductor (MIS) diodes, and their interfacial properties are investigated using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) with sputter etch treatment and current-voltage (I-V) measurements. XPS analyses reveal that the native oxides on the GaN surface are reduced significantly during the early ALD stage, indicating that AlN deposition effectively clelans up the GaN surface. In addition, the suppression of Al-OH bonds is observed through the ALD process. This result may be related to the improved device performance because Al-OH bonds act as interface defects. Finally, temperature dependent I-V analyses show that the barrier height increases and the ideality factor decreases with an increase in temperature, which is associated with the barrier inhomogeneity. A Modified Richardson plot produces the Richardson constant of $A^{**}$ as $30.45Acm^{-2}K^{-2}$, which is similar to the theoretical value of $26.4Acm^{-2}K^{-2}$ for n-GaN. This indicates that the barrier inhomogeneity appropriately explains the forward current transport across the $Au/Al_2O_3/AlN/GaN$ interface.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.387-387
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• 2013

Currently, the flash memory and the dynamic random access memory (DRAM) have been used in a variety of applications. However, the downsizing of devices and the increasing density of recording medias are now in progress. So there are many demands for development of new semiconductor memory for next generation. Magnetic random access memory (MRAM) is one of the prospective semiconductor memories with excellent features including non-volatility, fast access time, unlimited read/write endurance, low operating voltage, and high storage density. MRAM is composed of magnetic tunnel junction (MTJ) stack and complementary metal-oxide semiconductor (CMOS). The MTJ stack consists of various magnetic materials, metals, and a tunneling barrier layer. Recently, MgO thin films have attracted a great attention as the prominent candidates for a tunneling barrier layer in the MTJ stack instead of the conventional Al2O3 films, because it has low Gibbs energy, low dielectric constant and high tunneling magnetoresistance value. For the successful etching of high density MRAM, the etching characteristics of MgO thin films as a tunneling barrier layer should be developed. In this study, the etch characteristics of MgO thin films have been investigated in various gas mixes using an inductively coupled plasma reactive ion etching (ICPRIE). The Cl2/Ar, CH3OH/Ar, and CH4/Ar gas mix were employed to find an optimized etching gas for MgO thin film etching. TiN thin films were employed as a hard mask to increase the etch selectivity. The etch rates were obtained using surface profilometer and etch profiles were observed by using the field emission scanning electron microscopy (FESEM).

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제16권5호
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• pp.5-11
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• 2015

지하수 내에 영양염류와 중금속 등의 오염물질이 동시에 존재하는 경우 두 가지 이상의 반응성 매질을 적용한 연속식 반응벽체공법이 적용될 수 있다. 본 연구에서는 영양염류 오염물질인 암모늄과 인산염, 그리고 중금속인 카드뮴의 복합오염물질의 제거를 위해 제올라이트와 제강슬래그를 반응성 매질로 구성한 연속식 반응벽체공법의 적용성을 평가하였다. 흐름 조건을 모사한 주상실험을 수행하여 제올라이트와 제강슬래그와의 연속반응에 의한 오염물질의 제거효과를 평가하였다. 주상실험결과는 비평형 이류확산 모델을 적용하여 주상실험에서의 비평형 반응을 해석하였다. 주상실험을 통해 제올라이트는 암모늄 제거에 효과적이며 제강슬래그는 인산염과 카드뮴 제거에 효과적임을 확인하였으며, 연속식 반응벽체 구성 시 제올라이트와 제강슬래그 순서로 반응시키는 조건이 효과적인 것으로 나타났다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제18권1호
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• pp.32-37
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• 2019

Titanium dioxide ($TiO_2$) is a promising dielectric material in the semiconductor industry for its high dielectric constant. However, for utilization on Si substrate, $TiO_2$ film meets with a difficulty due to the large leakage currents caused by its small conduction band energy offset from Si substrate. In this study, we propose an in-situ plasma oxidation process in plasma-enhanced atomic layer deposition (PE-ALD) system to form an oxide barrier layer which can reduce the leakage currents from Si substrate to $TiO_2$ film. $TiO_2$ film depositions were followed by the plasma oxidation process using tetrakis(dimethylamino)titanium (TDMAT) as a Ti precursor. In our result, $SiO_2$ layer was successfully introduced by the plasma oxidation process and was used as a barrier layer between the Si substrate and $TiO_2$ film. Metal-oxide-semiconductor ($TiN/TiO_2/P-type$ Si substrate) capacitor with plasma oxidation barrier layer showed improved C-V and I-V characteristics compared to that without the plasma oxidation barrier layer.

• 새물리
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• 제68권12호
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• pp.1288-1292
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• 2018

반도체 특성을 가지는 이차원 전이금속 칼코겐 화합물 $MoS_2$와 강자성이면서 금속성을 가지는 $VS_2$로 이루어진 수평접합 구조를 기반으로 해서, 0%부터 10%까지 2% 간격으로 변형에 따른 쇼트키 장벽(Schottky Barrier) 변화를 밀도 범함수 이론 계산을 통해 연구하였다. 그 결과, 홀의 쇼트키 장벽이 전자의 쇼트키 장벽에 비해 훨씬 작고, 홀의 쇼트키 장벽 높이가 변형에 따라 선형적으로 감소함을 발견하였다. 특히, 8% 이후의 변형에서 홀의 스핀 업 쇼트키 장벽의 높이가 0에 가까워지는 임계 변형값이 존재함을 발견하였고, 이 임계 변형값 이상에서는 스핀 업 성분의 홀이 $MoS_2/VS_2$ 수평접합구조를 통해 쇼트키 장벽 없이 쉽게 흐르게 됨을 알게 되었다. 이러한 연구 결과는 향후, 변형을 통한 이차원 전이금속 칼코겐 수평 접합구조 기반 소자 특성 최적화에 중요한 기초자료로 이용될 것으로 기대한다.

• 한국진공학회지
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• 제9권2호
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• pp.162-166
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• 2000

플라즈마 화학증착법(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD)을 이용하여 양질의 $Si_3N_4$ 금속-유전막-금속(Metal-Insulator-Metal, MIM) 커패시터를 구현하였다. 유전체인 $Si_3N_4$와 전극인 Al의 계면반응을 억제시키기 위해 티타늄 나이트라이드(TiN)를 확산 장벽으로 사용한 결과 MIM 커패시터의 전극과 유전체 사이의 계면에서는 어떠한 hillock이나 석출물도 관찰되지 않았다. 커패시턴스와 전류전압 특성분석으로부터 양질의 MIM 커패시터 특성을 보이는 $Si_3N_4$의 최소 두께는 500 $\AA$이며, 그 두께 미만에서는 대부분의 커패시터가 전기적으로 단락되어 웨이퍼 수율이 낮아진다는 사실을 알 수 있었다. 투과전자현미경(transmission Electron Microscope, TEM)을 이용한 단면 미세구조 관찰을 통해 $Si_3N_4$층의 두께가 500 $\AA$ 미만인 커패시터의 경우에 TiN과 $Si_3N_4$의 계면에서 형성되는 슬릿형 공동(slit-like void)01 의해 커패시터의 유전특성이 파괴된다는 사실을 알게 되었으며, 열 유기 잔류 응력(thermally-induced residual stress) 계산에 기초하여 공동의 형성 기구를 규명하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.195-195
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• 2015

반도체 제조 시 ohmic contact을 형성하고, barrier metal layer형성을 위해 NH3 기체를 사용하는 rapid thermal nitridation (RTN)은 반도체 공정에 있어 매우 중요한 핵심 기술이다. 그러나 공정 진행 시 발생하는 공정 부산물에 의한 chamber오염으로 인해 매우 정확히 입사 되어야 할 thermal energy의 controllability가 저하되고 있어, 미세 공정능력 구현의 한계에 부닥치고 있다. 본 연구에서는 quartz plate liner를 적용하여 RTN 공정에서 발생하는 공정 부산물인 ammonium chloride (NH4Cl)의 chamber 표면 증착을 최소화하였고, 공정 진행 온도의 controllability를 확보하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.133-134
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• 2013

본 연구는 비전도성 소재 상에 무전해 동도금(Electroless Copper)시 수행되는 씨앗층이나 촉매공정 없이 직접 구리 석출물을 얻는 방법 중 하나에 관한 연구이다. 실리콘 웨이퍼상에 확산방지를 위한 Ta 금속확산방지(Metal barrier)막층 형성 후 무전해 동도금에 침지 후 최소한의 전류를 인가한 결과 균일한 구리피막을 얻을 수 있었으며, 표면 및 단면 조직 분석결과 이를 확인할 수 있었다.

• 전기학회논문지P
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• 제58권4호
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• pp.532-534
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• 2009

The ceramics superconductor may have a high degree of homogeneity and a more open structure through which atoms can easily diffuse without having to overcome the high activation barrier. Infrared detectors of ceramic superconductor materials have been studied. Ceramic superconductor have smaller reflection coefficient than metal superconductor and therefore infrared light can more easily penetrate into bulks. YBCO thick films show sensitivity of 250 V/W. The accumulation of particles decrease the superconducting energy gap.