• 한국세라믹학회지
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• 제51권5호
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• pp.392-398
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• 2014

$Al_2O_3$-SiC composites reinforced with SiC whisker ($SiC_w$) were fabricated using three different methods. In the first, $Al_2O_3-SiC_w$ starting materials were used. In the second, $Al_2O_3-SiC_w$-SiC particles ($SiC_p$) were used, which was intended to enhance the mechanical properties by $SiC_p$ reinforcement. In the third method, reaction-sintering was used with mullite-Al-C-$SiC_w$ starting materials. After hot-pressing at $1750^{\circ}C$ and 30 MPa for 1 h, the composites fabricated using $Al_2O_3-SiC_w$ and $Al_2O_3-SiC_w-SiC_p$ showed strong mechanical properties, by which the effects of reinforcement by $SiC_w$ and $SiC_p$ were confirmed. On the other hand, the mechanical properties of the composite fabricated by reaction-sintering were found to be inferior to those of the other $Al_2O_3$-SiC composites owing to its relatively lower density and the presence of ${\gamma}-Al_2O_3$ and ${\gamma}-Al_{2.67}O_4$. The greatest hardness and $K_{1C}$ were 20.37 GPa for the composite fabricated using $Al_2O_3-SiC_w$, and $4.9MPa{\cdot}m^{1/2}$ using $Al_2O_3-SiC_w-SiC_p$, respectively, which were much improved over those from the monolithic $Al_2O_3$.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.1252_1253
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• 2009

The composites were fabricated by adding 0, 15, 20, 25[vol.%] Zirconium Diboride(hereafter, $ZrB_2$) powders as a second phase to Silicon Carbide(hereafter, SiC) matrix. The physical, mechanical and electrical properties of electroconductive SiC ceramic composites by spark plasma sintering(hereafter, SPS) were examined. Reactions between $\beta$-SiC and $ZrB_2$ were not observed in the XRD analysis The relative density of mono SiC, SiC+15[vol.%]$ZrB_2$, SiC+20[vol.%]$ZrB_2$ and SiC+25[vol.%]$ZrB_2$ composites are 90.97[%], 74.62[%], 77.99[%] and 72.61[%] respectively. The XRD phase analysis of the electroconductive SiC ceramic composites reveals high of SiC and $ZrB_2$ and low of ZrO2 phase. The electrical resistivity of mono SiC, SiC+15[vol.%]$ZrB_2$, SiC+20[vol.%]$ZrB_2$ and SiC+25[vol.%]$ZrB_2$ composites are $4.57{\times}10^{-1}$, $2.13{\times}10^{-1}$, $1.53{\times}10^{-1}$ and $6.37{\times}10^{-2}[{\Omega}{\cdot}cm]$ at room temperature, respectively. The electrical resistivity of mono SiC, SiC+15[vol.%]$ZrB_2$, SiC+20[vol.%]$ZrB_2$ and SiC+25[vol.%]$ZrB_2$ are Negative Temperature Coefficient Resistance(hereafter, NTCR) in temperature ranges from 25[$^{\circ}C$] to 100[$^{\circ}C$]. It is convinced that SiC+20[vol.%]$ZrB_2$ composite by SPS can be applied for heater above 1000[$^{\circ}C$].

• 한국재료학회지
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• 제7권8호
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• pp.654-659
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• 1997

HMDS[Si$_{2}$(CH$_{3}$)$_{6}$]단일 선구체를 이용하여 화학증착 방법으로 성장된 3C-SiC/Si(001) 이종접합박막의 특성을 XRD, 라만 스펙트럼 및 투과전자현미경(TEM)등을 이용하여 조사하였으며 시판되고 있는 상용 3C-SiC/Si 시편을 같은 방법으로 분석하여 특성을 비교검토하였다. $C_{3}$H$_{8}$-SiH$_{4}$-H$_{2}$혼합가스를 선구체로 이용하여 5$\mu\textrm{m}$두께로 성장된 상용 3C-SiC/Si 이종접합박막 시료의 XRD스펙트럼에서는 강한 3C-SiC(002)피크 만이 관찰되었으며, 라만 스펙트럼의 LO피크는 970nm$^{-1}$ 정도에서 강하게 나타났다. TEM 관찰 결과 다수의 전위, 쌍정, 적층결함 및 APB와 같은 결정결함들이 3C-SiC/Si 계면 근처에 집중적으로 분포되어 있었으며 성장된 박막은 단결정임을 확인할 수 있었다. 선구체로 HMDS를 사용하여 0.3$\mu\textrm{m}$ 및 2$\mu\textrm{m}$ 두께로 성장시킨 3C-SiC/Si 박막 시료의 XRD 스펙트럼은 다소 완만한 3C-SiC(002) 피크와 함께 3C-SiC(111)피크가 관찰되었으며, TEM으로 확인한 결과 소경각 결정립들이 약 5˚-10˚ 정도 방위차를 가지고 성장하여 기둥구조(columnar structure)를 이루고 있기 때문임을 알 수 있었다. 라만 스펙트럼 분석 결과 박막의 LO 피크가 967-969nm$^{-1}$정도로 다소 낮은 wavenumber쪽으로 이동되어 박막 내에 상당한 응력이 존재함을 확인할 수 있었다. 이와 같은 HMDS 3C-SiC박막의 특성은 성장 온도가 낮고 박막 성장용 가스로 사용한 HMDS 선구체에서 탄소가 과잉으로 공급되기 때문으로 제안되었다.다.

• 전기전자학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.111-118
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• 2022

본 논문에서는 고전압 SiC Power 소자와 집적이 가능한 4H-SiC CMOS에 대해 연구하였다. SiC CMOS 소자 연구를 통해 고출력 SiC Power 소자와 함께 제작을 가능하게 함으로써 SiC 전력소자를 이용하는 고출력 시스템의 효율 및 비용면에서 우수한 성능을 기대할 수 있다. 따라서 4H-SiC 기판에서 CMOS를 설계한 후 TCAD 시뮬레이션을 통해 전기적 특성 및 고온 동작 신뢰성을 비교하였다. 특히 높은 온도에서 신뢰성 있는 동작을 위해 gate dielectric으로 HfO₂를 변경함으로써 SiO₂보다 열적 특성이 개선됨을 확인하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제23권1호
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• pp.67-73
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• 1986

SiC and $SiC-Si_3N_4$ powder were synthesized via the carbiding and carbiding-nitriding reaction of Jecheon quartz respectively using graphite as a reducing agent. $\beta$-SiC+($\alpha$+$\beta$)-$Si_3N_4$ composite was obtained by the carbiding-nitriding reaction of Jecheon quartz-graphite mixture at 1, 35$0^{\circ}C$ in $H_2$ atmosphere. $\beta$-SiC+($\alpha$+$\beta$)-$Si_3N_4$ composite was obtained by the carbidint-nitriding reaction of Jecheon quartz-graphite mixture at 1, 35$0^{\circ}C$ in $N_2-H_2$ atmosphere. The ratio of $\beta$-SiC+($\alpha$+$\beta$)-$Si_3N_4$ content in a produced composite could be controlled by adjusting the reaction time and gaseous mixture.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2008년도 추계학술대회 초록집
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• pp.83-85
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• 2008

4성분계 Ti-Si-C-N 코팅막은 $TiCl_4$, $SiH_4$, $CH_4$, Ar, 그리고 $N_2$ 가스 혼합체를 이용하여 RF-PECVD 기법에 의해 Si 와 AISI 304 기판위에 합성하였다. Ti-C-(0.6)-N(0.4) 조성의 코팅막에 Si를 첨가함으로 Ti(C,N) 결정질은 줄어들고, Si3N4 및 SiC 비정질상이 나타났다. Ti-Si(9.2 at.%)-C-N의 조성에서 나노 크기의 nc-Ti(C,N) 결정질을 비정질 a-Si3N4/SiC가 둘러싸고 있는 형태의 나노 복합체를 나타내었다. 경도 24 Gpa의 Ti-C-N 코팅막은 Si를 첨가함으로 Ti-Si(9.2 at.%)-C-N 조성에서 46 Gpa의 최고 경도를 나타내었으며, 마찰계수의 경우에도 Ti-C-N 코팅막에 Si를 첨가함으로 크게 낮아졌다.

• 한국결정성장학회지
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• 제9권1호
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• pp.14-19
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• 1999

Hexamethyldisilane$(Si_{2}(CH_{3})_{6})$의 single precursor를 사용하여 화학기상증착법으로 $1100^{\circ}C$에서 Si 기판의에 $\beta$-SiC 막을 증착시켰다. 증착과정 중 hexamethyldisilane/$H_{2}$ gas system에 HCI gas를 도입하여 mask 재료에 의해 부분적으로 덮여져 있는 Si 기판에서 SiC 증착의 선택성을 조사하였다. Si 기판과 mask 재료에서 SiC 증착의 선택성을 증진시키기 위해 출발물질과 HCI gas의 공급 방법을 변화시켰다. 결국, HCI gas를 도입함으로서 SiC 증착의 선택성은 증진되었고 펄스 형태로의 gas 공급 방법은 선택성을 향상시키는데 효율적이었다.

• 공업화학
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• 제5권6호
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• pp.1044-1055
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• 1994

Ar 또는 $Ar/H_2$ 가스유통(100~500ml/min)하에서 $ZrSiO_4/C$계 및 $ZrSiO_4/Al/C$계로부터 ZrC/SiC 복합분체의 합성을 $1600^{\circ}C$ 온도범위 내에서 시도하고, 이의 생성기구, 생성속도 및 분체특성을 검토하였다. $ZrSiO_4/C$계에서는 $1400^{\circ}C$ 이상에서 $ZrO_2(s)$와 SiO(g)가 각각 탄소와 경쟁반응하여 ZrC 및 SiC를 생성하였다. ZrC생성을 위한 겉보기활성화에너지는 약 18.5kcal/mol($1400-1600^{\circ}C$)이었다. 한편 $ZrSiO_4/Al/C$계에서는 $1200^{\circ}C$ 이상에서 ZrO(g)가 Al(l, g) 및 탄소와 반응하여 ZrC를 생성하였으며, $1300^{\circ}C$ 이상에서는 SiO(g)가 Al(l, g) 및 탄소와 환원-탄화반응하여 SiC를 생성하였다. $1600^{\circ}C$, 5시간 반응으로 얻은 생성물은 평균입경 $21.8{\mu}m$을 갖는 분말로서 ZrC의 격자정수는 $4.679{\AA}$, 결정자크기는 $640{\AA}$이었으며 SiC의 격자정수는 $4.135{\AA}$, 결정자크기는 $540{\AA}$ 정도이었다.

• 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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• 한국반도체및디스플레이장비학회 2002년도 추계학술대회 발표 논문집
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• pp.18-19
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• 2002

Si 웨이퍼제조 시 나오는 페슬러지에서 SiC 연마재와 절삭유를 분리해내면 Si 분말을 얻을 수 있다. 본 연구에서의 SiC는 폐슬러지 Si 분말에 C 분말을 혼합하여 제조할 수 있다. Si-C-O 3성분계는 Si, $SiO_2$, SiC, C 4개의 응축상과 CO, SiO, $CO_2$, $O_2$ 4개의 기체상이 가능하고 생성물들 간의 평형관계를 깁스 자유에너지에 의해 평형 반응식이 계산되어질 수 있다. 계산된 평형 반응식은 2개의 SiO, CO 분압이 각각 X, Y 좌표평면에 나타나는 상안정도를 그려볼 수 있다. 상안정도에서 자유도가 2인 경우는, $SiO_2$가 불안정하므로 SiC와 C가 공존하는 영역에서 온도를 독립 변수로 놓으면 나머지 독립 변수는 SiO 나 CO 기체 분압 둘 중 하나가 되어 하나의 직선으로 나타낼 수 있다. 직선을 경계로 각 응축상들의 안정영역을 하나의 좌표평면에 나타낸 후 온도에 따른 SiC의 안정영역을 알아본다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
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• pp.380-385
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• 2004

The efficiency of complex slurry preparation route for developing the high performance SiC matrix of RS-SiCf/SiC composites has been investigated. The green bodies for RS-SiC materials prior to the infiltration of nw/ten silicon were prepared with various C/SiC complex matrix slurries, which associated with both different sizes of starting SiC particles and blending ratios of starting SiC and carbon particles. The characterization of RS-SiC materials was examined by means of SEM, TEM, EDS and three point bending test. Based on the mechanical property-microstructure correlation, process optimization methodology is also discussed. The flexural strength of RS-SiC materials greatly depended on the content of residual Si. The decrease of starting SiC particle size in the C/SiC complex slurry was effective for improving the flexural strength of RS-SiC materials.