• Proceedings of the Korea Crystallographic Association Conference
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• 2002.11a
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• pp.42-43
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• 2002

반도체 디바이스의 발전은 높은 직접화 및 동작 속도를 추구하고 있으며, 이를 위해서 MOSFET의 scale down시 발생되는 문제를 해결해야만 한다. 특히, Channel이 짧아짐으로써 발생하는 device의 열화현상으로 동작전압의 조절이 어려워 짐을 해결해야만 하며, gate oxide 두께를 줄임으로써 억제할 수 있다고 알려져 왔다. 현재, gate oxide으로 사용되고 있는 SiO2박막은 비정질로써 ～8.7 eV의 높은 band gap과 Si기판 위에서 성장이 용이하며 안정하다는 장점이 있으나, 두께가 1.6 nm 이하로 얇아질 경우 전자의 direct Tunneling에 의한 leakage current 증가와 gate impurity인 Boron의 channel로의 확산, 그리고 poly Si gate의 depletion effect[1,2] 등의 문제점으로 더 이상 사용할 수 없게 된다. 2001년 ITRS에 의하면 ASIC제품의 경우 2004년부터 0.9～l.4 nm 이하의 EOT가 요구된다고 발표하였다. 따라서, gate oxide의 물리적인 두께를 증가시켜 전자의 Tunneling을 억제하는 동시에 유전막에 걸리는 capacitance를 크게 할 수 있다는 측면에서 high-k 재료를 적용하기 위한 연구가 진행되고 있다[3]. High-k 재료로 가능성 있는 절연체들로는 A1₂O₃, Y₂O₃, CeO₂, Ta₂O, TiO₂, HfO₂, ZrO₂,STO 그리고 BST등이 있으며, 이들 재료 중 gate oxide에 적용하기 위해 크게 두 가지 측면에서 고려해야 하는데, 첫째, Si과 열역학적으로 안정하여 후속 열처리 공정에서 계면층 형성을 배제하여야 하며 둘째, 일반적으로 high-k 재료들은 유전상수에 반비례하는 band gap을 갖는 것으로 알려줘 있는데 이 Barrier Height에 지수적으로 의존하는 leakage current때문에 절연체의 band gap이 낮아서는 안 된다는 점이다. 최근 20이상의 유전상수와 ～5 eV 이상의 Band Gap을 가지며 Si기판과 열역학적으로 안정한 ZrO₂[4], HfiO₂[5]가 관심을 끌고 있다. HfO₂은 ～30의 고유전상수, ～5.7 eV의 높은 band gap, 실리콘 기판과의 열역학적 안전성 그리고 poly-Si와 호환성등의 장점으로 최근 많이 연구가 진행되고 있다. 또한, Hf은 SiO₂를 환원시켜 HfO₂가 될 수 있으며, 다른 silicide와 다르게 Hf silicide는 쉽게 산화될 수 있는 점이 보고되고 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.44 no.2
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• pp.166-171
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• 2006

In this study, in using a piezoelectric material of $Pb(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3-PbTiO_3$ (PMN-PT), which has a high electromechanical coupling coefficient, we have tried to study about this material can be practically available as a new biosensor to detect protein by using surface acoustic wave (SAW). As the results, the filtering of the center frequency of the PMN-PT substrate is a superior result to that of the $LiTaO_3$ (LT) substrate, but the result was not completely satisfactory. Also this study attempts to develop a sensing method to detect mismatched DNA in order to diagnose cancer. We could directly immobilize the MutS to the NTA using the EDC solution. But, we immobilized MutS using nickel and it is judged that is more effective method to detect mismatched DNA.

• Corrosion Science and Technology
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• v.6 no.2
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• pp.37-43
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• 2007

Iodine sulfur (IS) process is one of the promising processes for a hydrogen production by using a high temperature heat generated by a very high temperature gas cooled reactor(VHTR) in the nuclear power industries. Even though the IS process is very efficient for a hydrogen production and it is not accompanied by a carbon dioxide evolution, the highly corrosive environment of the process limits its application in the industry. Corrosion tests of selected materials were performed in sulfuric acid to select appropriate materials compatible with the IS process. The materials used in this work were Fe-Cr alloys, Fe-Ni-Cr alloys, Fe-Si alloys, Ni base alloys, Ta, Ti, Zr, SiC, Fe-Si, etc. The test environments were 50 wt% sulfuric acid at $120^{\circ}C$ and 98 wt% at $320^{\circ}C$. Corrosion rates were measured by using a weight change after an immersion. The surface morphologies and cross sectional areas of the corroded materials were examined by using SEM equipped with EDS. Corrosion behaviors of the materials were discussed in terms of the chemical composition of the materials, a weight loss, the corrosion morphology, the precipitates in the microstructure and the surface layer composition.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2003.05c
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• pp.111-115
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• 2003

200nm 정도의 두께를 가진 SBT 박막이 liquid delivery MOCVD 공정에 의해 (111) oriented Pt/Ti/$SiO_2$/Si 기판 위에 증착되었다 이 실험에서는 $Sr(TMHD)_2$tetraglyme, $Bi(ph)_3$ 그리고 $Ta(O^iPr)_4$(TMHD)를 출발 물질로 사용하였다. Sr 출발 물질의 열적 안정화를 위해서 adduct로 tetraglyme를 사용하여 실험하였고 유기 용매로는 n-butyl acetate를 사용하였다 Substrate temperature와 reactor pressure는 각각 $570^{\circ}C$와 5Torr로 유지시켰다. 또한 vaporizer의 용도는 $190-200^{\circ}C$, 그리고 delivery line 의 온도는 vaporizer 보다 높게 유지 $(220-230^{\circ}C)$하여 출발 용액을 분당 0.1ml로 50분간 주입하였다. 수송가스로 Ar, 산화제로 $O_2$ 가스를 사용하였다. 제조한 SBT 박막은 $750^{\circ}C$에서 열처리한 후 인가전압 3V와 5V에서 $2P_r$값이 각각 6.47, $8.98{\mu}C/cm^2$이었으며, $2E_c$값은 인가전압 3V와 5V에서 각각 2.05, 2.31V이었다 그리고 $800^{\circ}C$에서는$750^{\circ}C$에서 열처리한 SBT 박막보다 다소 우수한 이력특성을 나타내어 $2P_r$ 값은 인가전압 3V와 5V에서 각각 7.59, $10.18{\mu}C/cm^2$ 이었으며, $2E_c$값은 인가 전압 3V와 5V에서 각각 2.00, 2.21V 이었다.

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.40 no.4
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• pp.118-127
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• 2020

Microstructural evolution during a heat treatment and high-temperature tensile properties have been investigated in conventionally cast CM247LC. In as-cast specimens, MC carbides with high amounts of Ta, Ti, Hf, and W were found to exist in the interdendritic regions, and γ' was observed in the form of cubes and octocubes prior to decomposition into cubes. In the heat-treated condition, some portion of eutectic γ-γ' remained, and uniform cubic γ' was observed in both interdendritic regions and dendrite core. Three types of carbides with different stoichiometries and compositions were found at the grain boundaries. MC carbides with high Hf contents were observed in the vicinity of eutectic γ-γ'. The highest tensile strength value was found at 750℃, whereas the greatest ductility appeared at 649℃. The effect of the temperature on the tensile properties was closely related to the dislocation structure. With increase in the test temperature, the density of dislocations inside γ' decreased, whereas that in the γ matrix increased. Stacking faults generated in γ' at 750℃ had a strengthening effect, whereas thermally activated dislocation motion at a high temperature was considered to have the opposite effect.

• Journal of Welding and Joining
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• v.23 no.6
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• pp.99-105
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• 2005

The mixing ratio effect of the GTD-111(base metal) powder and the GNI-3 (Ni-l4Cr-9.5Co-3.5Al-2.5B) powder on TLP(Transient Liquid Phase) bonding phenomena and mechanism was investigated. At the mixing ratio of the base metal powder under $50wt\%$, the base metal powders fully melted at the initial time and a large amount of the base metal near the bonded interlayer was dissolved by liquid inter metal. Liquid insert metal was eliminated by isothermal solidification which was controlled by the diffusion of B into the base metal. The solid phases in the bonded interlayer grew epitaxially from the base metal near the bonded interlayer inward the insert metal during the isothermal solidification. The number of grain boundaries farmed at the bonded interlayer corresponded with those of base metal. At the mixing ratio above $60wt\%$, the base metal powder melted only at the surface of the powder and the amount of the base metal dissolution was also less at the initial time. Nuclear of solids firmed not only from the base metal near the bonded interlayer but also from the remained base metal powder in the bonded interlayer. Finally, the polycrystal in the bonded interlayer was formed when the isothermal solidification finished. When the isothermal solidification was finished, the contents of the elements in the boned interlayer were approximately equal to those of the base metal. Cr-W borides and Cr-W-Ta-Ti borides formed in the base metal near the bonded interlayer. And these borides decreased with the increasing of holding time.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2004.07b
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• pp.697-700
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• 2004

The SBT$(Sr_{0.8}Bi_{2.4}Ta_2O_9)$ thin films for semiconductor device were deposited on Pt-coated $Pt/TiO_2/SiO_2Si$ wafer by RF magnetron sputtering method at $400[^{\circ}C]$ and annealed at the temperature range from $600[^{\circ}C]$ to $850[^{\circ}C]$. The top electrodes(Pt) were deposited on SBT thin film by DC sputtering method. The crystallinity of SBT thin films were increased with increase of annealing temperature in the temperature range of $600[{\circ}C]\sim850[^{\circ}C]$. The annealing temperature properties were to be most excellent in the case of annealed SBT thin film at $750^{\circ}C]$. And, the maximum remanent polarization$(2P_r)$ and the coercive electric field$(E_c)$ at annealing temperature of $750[^{\circ}C]$ obtained about $11.60[{\mu}C/cm^2]$ and 48[kV/cm], respectively. Specially, it was seen that fatigue properties does not change in $10^{10}$ switching cycle.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2004.07b
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• pp.817-820
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• 2004

The $Sr_{0.7}Bi_{2.6}Ta_2O_9$(SBT) thin films are deposited on Pt-coated electrode($Pt/TiO_2/SiO_2/Si$) using a RF magnetron sputtering method. The ferroelectric properties of SBT capacitors with annealing time were studied. In the SEM images, Bi-layered perovskite phase was crystallized at 10min and grains largely grew with annealing tune. SBT thin films are transformed from initial amorphous phase to the fully formed layer-structured perovskite. During the annealing process at $750^{\circ}C$, we found that an fluorite-like stage is formed after 3min. In the XRD pattern, the SBT thin films after 3min annealing time had (105) orientation. The ferroelectric properties of SBT capacitor with annealing time represent a favorable properties at 60 min. The maximum remanent polarization and the coercive electric field with 60 min are $12.40C/cm^2$ and 30kV/cm, respectively. The leakage current density with 60min is $6.81{\times}10^{-10}A/cm^2$.

• The Journal of the Petrological Society of Korea
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• v.20 no.2
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• pp.77-98
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• 2011

The igneous complex consisting of mangerite and gabbro in the Odaesan area, the eastem part of the Gyeonggi Massif, South Korea, intruded early Paleo-proterozoic migmatitic gneiss. The mangerite is composed of orthopyroxene, clinopyroxene, amphibole, biotite, plagioclase, pethitic K-feldspar, quartz. The gabbro has similar mineral assemblage but gabbro has minor amounts of amphibole and no perthitic K-feldspar. The gabbro occurs as enclave and irregular shaped body within the mangerite, and the boundary between the mangerite and gabbro is irregular. Leucocratic lenses with perthitic K-feldspar are included in the gabbro enclaves. These textures represent mixing of two different magmas in liquid state. SHRIMP U-Pb zircon age dating gave $234{\pm}1.2$ Ma and $231{\pm}1.3$ Ma for mangerite and gabbro, respectively. These ages are similar with the intrusion ages of post collision granitoids in the Hongseong (226~233 Ma) and Yangpyeong (227~231 Ma) areas in the Gyeonggi Massif. The mangerite and gabbro are high Ba-Sr granites, shoshonitic and formed in post collision tectonic setting. These rocks also show the characters of subduction-related igneous rock such as enrichment in LREE, LILE and negative Nb-Ta-P-Ti anomalies. These data represent that the mangerite and gabbro formed in the post collision tectonic setting by the partial melting of an enriched lithospheric mantle during subduction which occurred before collision. The heat for the partial melting was supplied by asthenospheric upwelling through the gab between continental and oceanic slabs formed by slab break-off after continental collision. The distribution of post-collisional igneous rocks (ca. 230 Ma) in the Gyeonggi Massif including Odaesan mangerite and gabbro strongly suggests that the tectonic boundary between the North and South China blocks in Korean peninsula passes the Hongseong area and futher exteneds into the area between the Yangpyeong-Odaesan line and Ogcheon metamorphic belt.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.681-682
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• 2013

전기는 우리 주변의 에너지 형태 중에서 가장 편리하고 광범위하게 사용되고 있다. 이러한 전기는 전자제품, 전기자동차, 에너지 저장 플랜트 등 매우 많은 분야에서 저장되고 사용되고 있다. 특히 에너지 저장 용량의 확대는 휴대폰, 노트북 PC 등 휴대용 IT 기기의 성장에 결정적인 역할을 하였다. 가볍고 작으면서도 고용량의 전기 에너지 저장 장치가 없었다면, 통신이나 인터넷 그리고 오락 등 다양한 기능을 작은 휴대용 기기에 구현할 수 없었을 것이다. 그러나 시간이 흐를수록 기기의 요구 성능이 높아지고 소비자의 니즈가 더욱더 다양해지고 고도화될수록 단일 부품으로 가장 큰 부피를 차지하는 에너지 저장 장치의 용량과 디자인은 점점 중요해지고 있다. 이러한 에너지 저장 장치에서 가장 친숙한 형태는 2차 전지 계열이다. 납 축전지를 비롯하여, 니켈수소, 니켈카드뮴, electrochemical capacitor와 Li ion 계열 등이 대표적이다. 특히 Li ion 배터리는 모바일, 자동차 및 에너지 저장 그리드 등과 같은 다양한 분야에 가장 많이 적용되고있다. Li ion 배터리에 대하여 현재의 핵심적인 연구분야는 전극 재료(cathode, anode)와 electrolyte에 대한 것이다. Anode 전극 재료 중에서 가장 많이 사용되는 재료는 카본을 기반으로 하는 재료로 안정성에 대한 장점이 있지만 에너지 밀도가 낮다는 단점이 있다. 에너지 저장 용량 증가에 대한 필요성이 증가하기 때문에 현재 많이 사용되고 있는 에너지 밀도가 낮은 카본 재료를 대체하기 위해서 이론 용량이 높다고 알려진 실리콘과 같은 메탈이나 주석 산화물과 같은 천이 금속 산화물에 대하여 많은 연구가 진행되고 있다. 특히 현재까지 알려진 많은 재료 중에서 가장 큰 capacity (~4,000 mAh/g)를 가지고 있다고 알려진 실리콘이 카본의 대체 재료로 많은 연구가 진행되고 있다. 그러나, Li 과 반응을 하며 약 300~400%에 달하는 부피팽창이 발생하고, 이러한 부피 팽창 때문에 충 방전이 진행됨에 따라 current collector로부터 박리되는 현상을 보여 빠른 용량 감소를 보여주고 있다. 본 연구에서는 adhesion layer를 current collector와 실리콘 전극 재료 사이에 삽입하여 충 방전 시 부피팽창에 의한 미세구조의 변화와 electrochemical 특성에 대한 영향을 알아보았다. 실험에 사용한 anode 전극은 상용 Cu foil current collector에 RF/DC magnetron 스퍼터링을 통해 다양한 종류(Ti, Ta 등)의 adhesion layer과 200 nm 두께의 Si 박막을 증착하였다. 또한 Bio-logic Potentiostat/ Galvanostat VMP3 와 WanAtech automatic battery cycler 장비를 사용하여 0.2 C-rate로 half-cell 타입의 코인 셀로 조립한 전극에 대한 충 방전 실험을 진행하였다. Adhesion layer의 사용으로 인해 실리콘 박막과 Cu current collector 사이의 박리 현상을 줄여줄 수 있었고, 충 방전 시 Cu 원자의 실리콘 박막으로의 확산을 통한 brittle한 Cu-Si alloy 형성을 막아 줄 수 있어 큰 특성 향상을 확인할 수 있었다. 또한, 리튬과 실리콘의 반응을 통한 형태와 미세구조 변화를 SEM, TEM 등의 다양한 장비를 사용하여 확인하였고, 이를 통해 adhesion layer의 사용이 전극의 특성향상에 큰 영향을 끼쳤다는 것을 확인할 수 있었다.