• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2001년도 춘계학술대회 논문집 반도체재료
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• pp.79-83
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• 2001

In order to compare the barrier properties of Ta-N/Si(001) with those of Ta-N/Ta/Si(001), we studied structural properties of films grown by RF magnetron sputtering with various $Ar/N_2$ ratios. To evaluate the barrier properties, the samples were annealed in a vacuum chamber. Ex-situ x-ray scattering measurements were done using an in-house x-ray system. With increasing nitrogen ratio in Ta-N/Si(001), the barrier property of Ta-N/Si(001) was enhanced, finally failed at $750^{\circ}C$ due to the crystallization and silicide formation. Compared with Ta-N/Si(001), Ta-N/Ta/Si(001) forms silicides at $650^{\circ}C$. However it does not crystallize even at $750^{\circ}C$. With increasing nitrogen composition in Ta-N/Ta/Si(001), the formation of tantalum silicide was reduced and the surface roughness was improved. To observe the surface morphology of Ta-N/Ta/Si(001) during annealing, we performed an in-situ x-ray scattering experiment using synchrotron radiation of the 5C2 at Pohang Light Source(PLS). Addition of Ta layer between Ta-N and Si(001) improved the surface morphology and reduced the surface degradation at high temperatures. In addition, increasing $N_2/Ar$ flow ratio reduced the formation of tantalum silicide and enhanced the barrier properties.

• Elastomers and Composites
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• 제46권2호
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• pp.112-117
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• 2011

고기능 포장재료를 포함한 고차단성 소재산업은 국민소득 증가 및 웰빙 문화와 함께 성장성이 높은 산업으로 성장할 것으로 예상된다. 따라서 최근 고차단성 소재로 기존의 소재와 비교하여 우수한 물성을 나타내는 고분자 나노복합재료에 대한 관심이 크게 증가하고 있다. 고분자 나노복합재료는 고분자 수지와 나노 크기의 충전제로 이루어진 소재를 의미하며, 이에 사용되는 무기 충전제는 층상 실리케이트, 탄소나노튜브, 금속 또는 무기물의 나노입자 등 다양한 물질들이 사용되고 있다. 현재 가장 활발히 적용되고 있는 입자는 다른 나노크기의 충전제와 달리 자연에 풍부하게 존재하며 경제적이고 나노 구조적인 특성을 잘 지닌 층상 실리케이트, 즉 점토(Clay)이다. Clay를 이용한 고분자 나노복합재료는 강도 향상, 난연성, 가스 차단성, 내마모성, 저수축화 등의 장점이 있어서 자동차 소재 및 포장재 등에 우선적으로 적용되고 있다. 따라서 본고에서는 가스차단 소재의 필요성과 더불어 관련 소재 및 기술에 대하여 중심으로 살펴보도록 하겠다.

• Composites Research
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• 제36권4호
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• pp.246-252
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• 2023

멤브레인 형 LNG 화물창시스템(Cargo containment system, CCS) 내 유리섬유 강화 복합재료 기반 2차 방벽 설치 시 본딩 자동화 머신(automatic bonding machine, ABM) 활용한 prolonged 구조임과 동시에 양단 접착 고정 사이 비 접착(non-bonding, N-B) 영역의 복합재에서 극저온 열 수축 기인한 상당한 열 응력이 발생하기 때문에 이를 고려한 구조 안전성평가 관점에서 수행된 연구가 있으나 실제로 무한히 긴 길이 고려한 기계적 물성 평가를 수행한 연구는 찾아볼 수가 없었다. 해당 복합재는 파단강도 분산이 큰 세라믹 재료 취성 파괴임을 고려하여 2-파라미터 Weibull 통계분석을 통해 실제 길이 대상 신뢰도 있는 기계적 물성치 값을 표준화 하였으며 LNG 운반 환경을 고려한 극저온 환경까지의 특정 온도별 단축 인장실험을 수행하였다. 실험결과, -70℃에서 기계적 강도가 -20℃에 비해 약 1.5배 급증하고 초기 권축 섬유 신장의 비선형 거동이 억제되었다. 또한, 극저온 환경까지 온도가 낮아질수록 기계적 강도는 계속해서 증가하였으나 반대로 연신은 줄어드는 저온 취성의 현상이 확인되었다. 본 연구에서 제시하는 기계적 물성치 데이터는 멤브레인 형 LNG 화물창 구조 안전성 평가 시 신뢰도 높은 해석 지원 물성치 확보 측면에서 유용하게 적용되어지리라 사료된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.157-157
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• 2015

Recently, the growing interest in organic microelectronic devices including OLEDs has led to an increasing amount of research into their many potential applications in the area of flexible electronic devices based on plastic substrates. However, these organic devices require a gas barrier coating to prevent the permeation of water and oxygen because organic materials are highly susceptible to water and oxygen. In particular, high efficiency OLEDs require an extremely low water vapor transition rate (WVTR) of $1{\times}10^{-6}g/m^2day$. The Key factor in high quality inorganic gas barrier formation for achieving the very low WVTR required ($1{\times}10^{-6}g/m^2day$) is the suppression of defect sites and gas diffusion pathways between grain boundaries. In this study NBAS process was introduced to deposit enhanced film density single gas barrier layer with a low WVTR. Fig. 1. shows a schematic illustration of the NBAS apparatus. The NBAS process was used for the $Al_2O_3$ nano-crystal structure films deposition, as shown in Fig. 1. The NBAS system is based on the conventional RF magnetron sputtering and it has the electron cyclotron resonance (ECR) plasma source and metal reflector. $Ar^+$ ion in the ECR plasma can be accelerated into the plasma sheath between the plasma and metal reflector, which are then neutralized mainly by Auger neutralization. The neutral beam energy is controlled by the metal reflector bias. The controllable neutral beam energy can continuously change crystalline structures from an amorphous phase to nanocrystal phase of various grain sizes. The $Al_2O_3$ films can be high film density by controllable Auger neutral beam energy. we developed $Al_2O_3$ high dense barrier layer using NBAS process. We can verified that NBAS process effect can lead to formation of high density nano-crystal structure barrier layer. As a result, Fig. 2. shows that the NBAS processed $Al_2O_3$ high dense barrier layer shows excellent WVTR property as a under $2{\times}10^{-5}g/m^2day$ in the single barrier layer of 100nm thickness. Therefore, the NBAS processed $Al_2O_3$ high dense barrier layer is very suitable in the high efficiency OLED application.

• 폴리머
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• 제37권5호
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• pp.579-586
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• 2013

용액 삽입법을 이용하여 다양한 함량의 사포나이트(SPT) 점토를 포함한 폴리(비닐 알코올)(poly(vinyl alcohol), PVA) 나노 복합체 필름을 제조하였다. SPT를 0에서 10 wt%까지 첨가한 PVA 나노 복합체 필름들의 열적 특성, 모폴로지, 광학 투명성 및 기체 투과성에 대해 조사하였다. 특히 5 wt% SPT 포함한 PVA 복합체 필름이 매우 우수한 열적 특성과 기체 차단성을 나타내었다. 5 wt% SPT 포함된 복합체 필름을 연신율에 따라 150에서 250%까지 이축 연신하였고, 이축 연신율에 따른 점토 분산성, 광학적 특성 및 기체 투과성에 대한 조사를 하였다. 다양한 비로 이축 연신한 PVA 나노 복합체 필름은 우수한 광학 투명성과 산소 차단성을 보였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권1호
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• pp.23-36
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• 2008

고분자-점토 나노복합체는 소량의 점토를 사용하여 큰 기계적 물성향상을 나타내 많은 관심을 끌고 있는 분야이다. 층상 구조를 갖고 있는 점토를 고분자 matrix에 분산하는 과정으로 요약할 수 있는 고분자-점토 나노복합체 제조는 친수성 점토 표면을 조절하는 기술, 점토의 물리적 성질을 이용하는 무기재료에 관한 지식, 고분자 합성, 고분자 유변학, 고분자 용액 거동, 기계적 물성이 복합적으로 작용하는 계이다. 이러한 복잡성을 설명하기 위해, 이 총설에서 점토 종류와 그 특성을 설명하였다. 또한 점토 특성과 고분자-점토 나노복합체 제조 방법의 연관성에 대해 설명하고, 제조된 복합체의 구조 분석과 방법에 대해 설명하였다. 그리고 복합체의 특징적인 물성을 분류한 후 그 물성과 복합체의 구조를 연관하여 살펴보았다. 마지막으로 최근의 연구 경향과 향후 연구 경향을 제시하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제30권2호
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• pp.78-81
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• 2020

양자점은 산소와 수분에 취약하기 때문에 수분과 산소를 막아줄 수 있는 베리어 특성을 가진 제품을 이용하여 샌드위치 형식 양자점 층을 감싸는 형태로 제조하여 양자점의 광학적 신회성을 평가하였다. 다른 보호막이 없는 양자점 레진으로만 이루어진 필름, 양자점 필름과 PET를 합지한 필름 및 베리어 필름을 합지한 양자점 필름, 3가지를 이용하여 온도 60℃, 습도 90 %인 고온고습 조건에서 650시간 동안 변화를 평가를 진행하였다. 베리어 필름과 합지한 양자점 필름 제품은 휘도와 CIE x 및 CIE y 값이 유지되는 반면 PET와 합지한 양자점 필름 제품은 휘도 8 %, CIE x 2 % 및 CIE y 8 %가 낮아졌다. 또한 수분과 산소에 그대로 노출되었던 양자점 필름 제품은 측정 전부터 산화되어 낮게 측정되었으며 최종적으로 휘도 12 %, CIE x 9 % 및 CIE y 14 %가 낮게 측정되었다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제37권3호
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• pp.465-478
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• 2007

Various periodontal barrier membranes used in many clinical and experimental fields, and many recent studies of membranes have reported good results. To improve clinical results, selection of barrier membranes is an important factor. So, we need not only to evaluate various barrier mem-branes, but also to understand the property of barrier membranes appropriate to defect characteristics. For this purpose, this study reviewed available literature, evaluated comparable experimental models, and compared various barrier membranes. From above mentioned methods, the following conclusions are deduced. 1. In i-wall periodontal defect models, new bone formation showed a consistent result, almost 30% of the defect size. New cementum formations measured mostly 40% of the defect size, but showed more variations than new bone formations. This seems to be resulted form difference in experimental methods, so standardization in experimental methods is needed for future studies. 2. Application PLGA barrier membrane to periodontal defect demonstrated improved healing in new bone and new cementum. 3. There was a minimal periodontal regeneration with calcium sulfate barrier membrane only. But, there was better healing pattern in combination of calcium sulfate membrane with bone graft material, such as DFDBA, 4. There was no significant difference between the experimental group that used chitosan mem-brane only and the control group. But, in combination with bone graft material for space maintanence, periodontal regeneration was improved. Overall, Space maintenance is a critical factor for Guided tissue regeneration using barrier membranes. Also, a barrier membrane itself that has difficulty in maintaining space, achieved better result when used with graft material.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.229-229
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• 2010

With the scaling down of ultra large integrated circuits (ULSI) to the sub-50 nm technology node, the need for an ultra-thin, continuous and conformal diffusion barrier and Cu seed layer is increasing. However, diffusion barrier and Cu seed layer formation with a physical vapor deposition (PVD) method has become difficult as the technology node is reduced to 30 nm and beyond. Recent work on self-forming barrier processes using PVD Cu alloys have attracted great attention due to the capability of conformal ultra-thin barrier formation using a simple technique. However, as in the case of the conventional barrier and Cu seed layer, PVD of the Cu alloy seed layer will eventually encounter the difficulty in conformal deposition in narrow line trenches and via holes. Atomic layer deposition (ALD) has been known for its good step coverage and precise thickness control, and is a candidate technique for the formation of a thin conformal barrier layer and Cu seed layer. Conformal Cu-Mn seed layers were deposited by plasma enhanced atomic layer deposition (PEALD) at low temperature ($120^{\circ}C$), and the Mn content in the Cu-Mn alloys were controlled form 0 to approximately 10 atomic percent with various Mn precursor feeding times. Resistivity of the Cu-Mn alloy films decreased by annealing due to out-diffusion of Mn atoms. Out-diffused Mn atoms were segregated to the surface of the film and interface between a Cu-Mn alloy and $SiO_2$, resulting in self-formed $MnO_x$ and $MnSi_xO_y$, respectively. No inter-diffusion was observed between Cu and $SiO_2$ after annealing at $500^{\circ}C$ for 12 h, indicating an excellent diffusion barrier property of the $MnSi_xO_y$. The adhesion between Cu and $SiO_2$ was enhanced by the formation of $MnSi_xO_y$. Continuous and conductive Cu-Mn seed layers were deposited with PEALD into 32 nm $SiO_2$ trench, enabling a low temperature process, and the trench was perfectly filled using electrochemical plating (ECD) under conventional conditions. Thus, it is the resultant self-forming barrier process with PEALD Cu-Mn alloy film as a seed layer for plating Cu that has further potential to meet the requirement of the smaller than 30 nm node.

• 한국표면공학회지
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• 제38권1호
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• pp.28-36
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• 2005

In this study, the reflow characteristics of copper thin films which is expected to be used as interconnection materials in the next generation semiconductor devices were investigated. Cu thin films were deposited on the TaN diffusion barrier by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) and annealed at the temperature between 250℃ and 550℃ in various ambient gases. When the Cu thin films were annealed in the hydrogen ambience compared with oxygen ambience, sheet resistance of Cu thin films decreased and the breakdown of TaN diffusion barrier was not occurred and a stable Cu/TaN/Si structure was formed at the annealing temperature of 450℃. In addition, reflow properties of Cu thin films could be enhanced in H₂ ambient. With Cu reflow process, we could fill the trench patterns of 0.16～0.24 11m with aspect ratio of 4.17～6.25 at the annealing temperature of 450℃ in hydrogen ambience. It is expected that Cu reflow process will be applied to fill the deep pattern with ultra fine structure in metallization.