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        급속 후 열처리 및 실리콘기판 배향에 따른 MOCVD-TiO2박막의 구조적.전기적 특성

        왕채현,최두진 한국세라믹학회 1998 한국세라믹학회지 Vol.35 No.1

        The structural and electrical properties of titanium dioxide(TiO2) thin films deposited on p-type (100) si and 4$^{\circ}$off(100) Si substartes by metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) have been studied with post rapid thermal annealing. TiO2 thin films of anatase phase were grown at 300-500$^{\circ}C$ using titanium post rapid thermal annealing at a temperature of 800$^{\circ}C$ for 30sec. rutile phase was observed in the condition of the deposition temperature over 350$^{\circ}C$ in the ambient air atmosphere and at 500$^{\circ}C$ in cacuu,. SEM and AFM study show-ed surface roughness were increased slightly from 40${\AA}$to 55${\AA}$ after annealing due to grain growth and phase transformation. From capacitane-voltage measurement of Al/TiO2./p-Si structure after annealing we obtained ideal capacitance-voltage characteristics of MOS structure with dielectric constant of 16-22 in case of (100) Si and about 30- in case of 4$^{\circ}$off(100) Si but showed the higher leakage current.

      • SCOPUSKCI등재

        입력기체비를 이용한 미세구조 변화로부터 화학증착 탄화규소의 복층구조 제작

        오정환,왕채현,최두진,송휴섭 한국세라믹학회 1999 한국세라믹학회지 Vol.36 No.9

        반응결합 탄화규소(RBSC) 반응관을 보호하기 위하여, 반응결합 탄화규소 기판 위에 탄화규소를 1~10 범위의 입력기체비(${\alpha}=P_{H2}/P_{MTS}=Q_{H2}/Q_{MTS}$)와 1050~1300$^{\circ}C$범위의 증착온도에서 methyltrichlorosilane(MTS)로부터 수소분위기에서 저압화학기상법으로 증착하였다. 1250$^{\circ}C$의 증착온도에서 입력기체비가 감소함에 따라 증착속도는 증가하다가 감소하였다 입력기체비가 높을 때에는 (111) 우선배향성을 나타내고 과립형의 미세구조를 보이며, 입력기체비가 작을 경우에는 (220) 우선배향성을 가지는 마면주상의 미세구조가 관찰되었다. 증착온도가 증가함에 따라 입력기체비와 비슷하게 미세구조의 변화하는결과를 얻었으며, 이러한 결과는 증착기구의 변화와 밀접한 관련이 있다. 일정한 증착온도에서 입력기체비의 조정를 통하여 얻었으며, 이러한 결과는 증착기구의 변화와 밀접한 관련이 있다. 일정한 증착온도에서 입력기체비의 조절을 통하여 과립형과 미면주상의 미세구조를 함께 가지는 복층구조를 연속공정을 통하여 성공적으로 제조하였다. In an effort to protect a RBSC(reaction -bonded SiC) tube SiC films from methyltrichlorosilane(MTS) by low pressure chemical vapor deposition were deposited in hydrogen atmosphere on the RBSC(reaction-bonded SiC) substrates over a range of input gas ratio(${\alpha}=P_{H2}/P_{MTS}=Q_{H2}/Q_{MTS}$=1 to 10) and deposition temperatures(T=1050~1300$^{\circ}C$). At the temper-ature of 1250$^{\circ}C$ the growth rate of SiC films increased and then decreased with decreasing the input gas ratio. The microstructure of SiC films was changed from granular type structure exhibiting (111) preferred orientation in the high input gas ratios to faceted columnar grain structure showing (220) in the low input gas ratios. The similar microstructure change was obtained by increasing the deposition temperature. These results were closely related to a change of deposition mechanism. Double layer structure having granular type and faceted ciolumnar grain structure from the manipulation of mechanism. Double layer structure having granular type and faceted columnar grain structure from the manipulation of the input gas ratio without changing the deposition temperatue was successfully fabricated through in -site process.

      • SCOPUSKCI등재

        절연막이 후 열처리가 Metal/Ferroelectric/Insulator/Semiconductor 구조의 전기적 특성에 미치는 영향

        원동진,왕채현,최두진 한국세라믹학회 2000 한국세라믹학회지 Vol.37 No.11

        TiO$_2$와 CeO$_2$박막을 Si 위에 증착한 후 MOCVD법에 의해 PbTiO$_3$박막을 증착하여 MFIS 구조를 형성하였다. 절연층의 후열처리가 절연층 및 MFIS 구조의 전기적 특성에 미치는 영향을 관찰하기 위해 산소분위기와 $600^{\circ}C$~90$0^{\circ}C$의 온도범위에서 후 열처리를 행하였고, C-V 특성 및 누설전류 특성을 분석하였다. CeO$_2$와 TiO$_2$박막의 유전상수는 증착 직후 6.9와 15였으며, 90$0^{\circ}C$ 열처리를 행한 후 약 4.9와 8.8로 감소하였다. 누설전류밀도 역시 증착 직후 각각 7$\times$$10^{-5}$ A/$ extrm{cm}^2$와 2.5$\times$$10^{-5}$ A/$\textrm{cm}^2$에서 90$0^{\circ}C$ 열처리를 거친 후에 약 4$\times$$10^{-8}$ A/$\textrm{cm}^2$와 4$\times$$10^{-9}$ A/$\textrm{cm}^2$로 감소하였다. Ellipsometry 시뮬레이션을 통해 계산된 계면층의 두께는 90$0^{\circ}C$에서 약 115$\AA$(CeO$_2$) 및 140$\AA$(TiO$_2$)까지 증가하였다. 계면층은 MFIS 구조에서 강유전층에 인가되는 전계를 감소시켜 항전계를 증가시켰고, charge injection을 방지하여 Al/PbTiO$_3$/CeO$_2$(90$0^{\circ}C$, $O_2$)/Si 구조의 경우 $\pm$2 V~$\pm$10 V의 측정범위에서 memory window가 계속 증가하는 것을 보여주었다.

      • SCOPUSKCI등재

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