금속 Ca증기에 의한 고체 Nd 금속의 탈산

최영진,김상욱,전병서,송창빈,오윤석,이영주,Choi, Yonug-Jin,Kim, Sang-Wuk,Jeon, Byung-Seo,Song, Chang-Bin,Oho, Yoon-Seok,Lee, Young-Joo 한국재료학회 2017 한국재료학회지 Vol.27 No.5

As a basic study for the removal of oxygen in solid Nd metal by metal Ca vapour, by using the thermodynamic data such as ${\Delta}G-T$ diagrams and Nd-O and Nd-Ca equilibrium diagrams, the amount of residual oxygen in solid Nd metal formed based on deoxidation reaction by Ca vapour, instead of by direct contact of solid Nd metal and Ca solution, was determined. Deoxidation experiments were carried out for solid Nd metal in a temperature range of $890{\sim}970^{\circ}C$ for 1h to 4h and content of addition Ca of 0.6~1.8 g (5~15 wt% of solid Nd metal). As a result, it was found that as deoxidation temperature increased, dissolved oxygen decreased. Especially, it was observed that a small amount of Nd-Ca alloy liquid was formed on the surface of the solid Nd metal sample deoxidized at $970^{\circ}C$ for approximately 1 hour. Also, it was found that if the content of addition Ca was 1.8 g (15 wt% of solid Nd metal) the amount of produced Nd-Ca alloy increased slightly. However, for the Nd sample with which the deoxidation reaction was performed at $930^{\circ}C$ for 4h with content of addition of Ca of 1.5 g (13 wt% of Nd metal), the residual oxygen was found to decreased to 12.00 ppm.

새로운 저온 열처리 공정으로 제조된 SrBi₂Ta₂O₉ 박막의 결정성 및 전기적 특성

이관,최훈상,장유민,최인훈,Lee, Kwan,Choi, Hoon-Sang,Jang, Yu-Min,Choi, In-Hoon 한국재료학회 2002 한국재료학회지 Vol.12 No.5

We studied growth and characterization of $SrBi_2Ta_2O_9$ (SBT) thin films fabricated by low temperature process under vacuum and/or oxygen ambient. A metal organic decomposition (MOD) method based on a spin-on technique and annealing process using a rapid thermal annealing (RTA) method was used to prepare the SBT films. The crystallinity of a ferroelectric phase of SBT thin films is related to the oxygen partial pressure during RTA process. Under an oxygen partial pressure higher than 30 Torr, the crystallization temperature inducing the ferroelectric SBT phase can be lowered to $650^{\circ}C$. Those films annealed at $650^{\circ}C$ in vacuum and oxygen ambient showed good ferroelectric properties, that is, the memory window of 0.5~0.9 V at applied voltage of 3~7 V and the leakage current density of 1.80{\times}10^{-8}$ A/$\textrm{cm}^2$ at an applied voltage of 5V. In comparison with the SBT thin films prepared at 80$0^{\circ}C$ in $O_2$ ambient by furnace annealing process, the SBT thin films prepared at $650^{\circ}C$ in vacuum and oxygen ambient using the RTA process showed a good crystallization and electrical properties which would be able to apply to the virtul device fabrication precess.

스크린 프린팅법에 의한 탄소나노튜브 전계방출소자의 제조기술

이만,손지하,주학림,정효수,고남제,이동구,Yi, Mann,Son, Ji-Ha,Chu, Haang-Rhym,Jeong, Hyo-Soo,Koh, Nam-Je,Lee, Dong-Gu 한국재료학회 2002 한국재료학회지 Vol.12 No.6

The carbon nanotube emitters for field emission displays were fabricated by using screen printing techniques. The pastes for screen printing are composed of organic binders, carbon nanotubes (multiwalled or singlewalled), and some additive materials. The pastes were printed on Cr-coated/Ag-printed soda-lime glass substrates. From the I-V characteristics, the turn-on field of SWNT was lower than that of MWNT. The decrease in the mesh size of screen masks (i.e. increase in the opening size of the screen mesh) resulted in decreasing the turn-on field and increasing the electron emission current. When the carbon nanotubes were mixed with silver pastes, silver powders appeared to contribute to the vertically aligning of carbon nanotubes on a glass.

${La_{1-x}}{Sr_x}{MnO_{3-{\delta}}}$(0.19$\leq$x$\leq$0.31) 박막의 결정구조 및 전기전도 특성

허현,임세주,조남희,Heo, H.,Lim, S.J.,Cho, N-H. 한국재료학회 2000 한국재료학회지 Vol.10 No.6

기판온도, 박막조성 및 증착후 열처리 등의 조건에 따른 ${La_{1-x}}{Sr_x}{MnO_{3-{\delta}}}$(0.19$\leq$x$\leq$0.31) 박막의 결절구조와 전기전도 특성을 조사하였다. 스퍼터법을 이용하여 $500^{\circ}C$에서 증착된 박막은 강한 <001> 우선배향성과 유사정방정(pseudo-tetrag-onal, a/c-=0.97) 결정체를 나타냈다. 이러한 박막의 단위포는 산소분위기 내에서 증착후 열처리에 의하여 입장정 결정계로 변하였다. $La_{0.67}Sr_{0.33}MnO_3$ 조성의 주타겟과 $La_{0.3}Sr_{0.7}MnO_3$조성의 보조타겟을 동시에 이용하여 박막의 조성을 조절하였다. 보조타겟의 개수에 따라 박막내의 Sr 함량(x)은 0.19-0.31 범위의 값을 나타내었으며, x값이 0.19로부터 0.31로 증가시 금소-반도체의 전이 온도가 상승하였고, 전지비저항이 대체로 감소하였다. 0.18 T의 자기장 하에서, $La_{0.69}Sr_{0.31}MnO_3$조성의 박막의 자기저항변화 MR((%) = (${\rho}_o-{\rho}_H/{\rho}_H$)는 약 390% 이었다. We investigated the effect of substrate temperature, chemical composition and post-deposition heat-treatment on the crystal structure and electrical transport of $La_{1-x}Sr_xMnO_{3-{\delta}}$(0.19${\leq}x{\leq}$0.31) thin films. As-prepared $La_{1-x}Sr_xMnO_{3-{\delta}}$ films grown at $500^{\circ}C$ by sputter techniques were found to have the pseudo-tetragonal system(a/c=0.97) and a highly preferential <001> orientation. The films were changed to be of the cubic system by post-deposition annealing at around $900^{\circ}C$. A main target of $La_{0.67}Sr_{0.33}MnO_3$ as well as auxliary targets of $La_{0.3}Sr_{0.7}MnO_3$ ceramics were co-sputtered to control the chemical composition of the film. The Sr content(x) of the film ranged from 0.19 to 0.31, depending on the number of the auxiliary target. When x increased from 0.19 to 0.31, the electrical resistivity of the film decreased and the transition temperature between metal and semiconductor shifted to higher temperature. With a magnetic field of 0.18 T, the magneto-resistance ratio (MR(%) = (${\rho}_o-{\rho}_H/{\rho}_H$) of the $La_{0.69}Sr_{0.31}MnO_3$ thin film was about 390%.

고강도 저합금의 TMCP강에서의 B의 석출거동에 관한 연구

박웅,이종무,Park, Woong,Lee, Chongmu 한국재료학회 1998 한국재료학회지 Vol.8 No.4

0.07%C-0.014%Ti-0.015Nb-0.005%B강 (강종 B)을 각각 TMCP처리하여 그 기계적 특성과 B의 거동을 조사하였다. Ta-B강이 Ti-Nb-B강보다 인장강도는 더 우수하였으나 충격 흡수에너지는 훨씬 더 낮았다. Ta-B강의 강도가 Ti-Nb-B강보다 더 우수한 이유는 Ta-B강에서의 Ta의 석출강화 효과가 Ti-Nb-B강에서의 Ti와 Nb의 석출강화 효과보다 더 크기 때문으로 생각된다. Ta-B강은 입내파괴, Ti-Nb-B강은 임계파괴의 파괴양상을 보여이며, Ti-Nb-B강이 Ta-B 강보다 더 큰 충격 흡수에너지를 나타내었다. TMCP에서는 항온변태시의 평형석출과는 달리 연속냉각방법을 사용하였기 때문에 B가 결정립계에 평형적 또는 비평형적으로 편석되어 준안정상으로 생각되는 연속적인 필름 형태의 붕화물을 형성한다. 또한, 냉각속도의 차이에 따라 석출물은 결정질이 되거자 비정질이 되었다. B의 함량이 많은 Ti-Nb-B강에서는 석출물이 비정질상이었다. 한편, B함량이 적은 Ta-B강에서는 B강에서는 결정립계에서 B가 관찰되지 않아는데, 이것은 결정립계에서의 B의 석출이 B의 함량에 매우 민감함을 의미하는 것이다.

고상 에피택시에 의한 초박막 $CoSi_2$ 형성과 $Si/epi-CoSi_2/Si$(111)의 이중헤테로 에피택셜 성장

최치규,강민성,문종,현동걸,김건호,이정용,Choi, Chi-Kyu,Kang, Min-Sung,Moon, Jong,Hyun, Dong-Geul,Kim, Kun-Ho,Lee, Jeong-Yong 한국재료학회 1998 한국재료학회지 Vol.8 No.2

초고진공에서 in situ 고상 에피택셜 방법으로 Si(111)기판 위에 에피택셜 $CoSi_2$ 초박막과 $Si/epi-CoSi_2/Si$(111) 의 이중 이종에피택셜 구조를 성장 시켰다. 2-MeV $^4He^{++}$ 이온 후방산란 분광기와 X-선 회절분석기 및 고분해능 투과전자 현미경을 이용하여 성장된 $CoSi_2$와 $Si/epi-CoSi_2/Si$(111)의 상, 조성, 결정성 그리고 계면의 미세구조를 조사하였다. 실온에서 증착된 Co 박막은 texture 구조를 갖는 Stransky-Krastanov 성장 모드를 나타내었다. 실온에서 Si(111)-$7\times{7}$ 기판 위에 Co를 $50\AA$ 증착한 후 $700^{\circ}C$로 10분간 in situ 열처리했을 때 초박막 A-type $CoSi_2$상이 성장되었고, 정합상관계는 $CoSi_2$[110]//Si[110] and $CoSi_2$(002)//Si(002)였으며, 편의각은 없었다. A-type $CoSi_2$/Si(111)계면은 평활하고 coherent 하였다. 양질의 epi-Si/epi-$CoSi_2$(A-type)/Si(111)구조는 Co/Si(111)계를 $700^{\circ}C$로 10분간 in situ로 열처리한 후 기판을 $500^{\circ}C$로 유지하면서 Si을 증착하였을 때 형성되었다. Epitaxial ultrathin films of $CoSi_2$ and double heteroepitaxial structure of Si/$CoSi_2$/Si(lll) were prepared on Si(111)-$7\times{7}$ substrate by in situ solid-phase epitaxy in a ultrahigh vacuum(LHV). The phase, chemical composition, crystallinity, and the microsructure of the Si/$CoSi_2$/Si(lll) interface were investigated by 2-MeV $^4He^{++}$ ion backscattering spectrometry, X-ray diffraction, and high-resolution transmission electron microscopy. The growth mode of the Co film was the Stransky-Krastanov type with texture when the substrate temperature was room temperature. A-type $CoSi_2$ ultrathin film was grown by deposition of about 50A Co on Si(ll1)-$7\times{7}$ substrate followed by in situ annealing at $700^{\circ}C$ for 10 min. The matching face relationships were $CoSi_2$[110]//Si[110] and $CoSi_2$(002)//Si(002) with no misorientation angle. The A-type $CoSi_2$/Si(lll) interface was abrupt and coherent. The best epi-Si/epi-$CoSi_2$2(A-type)/Si(lll) structure was obtained by deposition of Si film on the CoSii at $500^{\circ}C$ followed by in situ annealing at $700^{\circ}C$ for 10 min in UHV.

Physical Properties of Oxide Films Formed by Plasma Anodization on Mg Alloy

이성형,Hitoshi Yashiro,Kazuki Aoki,Hidetaka Nanao,Song-Zhu Kure-Chu 한국재료학회 2019 한국재료학회지 Vol.29 No.11

In this work, we study physical and mechanical properties of oxide films formed on AZ91D magnesium alloy by plasma anodization at different temperatures. It is found that the higher the electrolyte temperature, the lower is the breakdown voltage of oxide layer. This is probably because films formed at higher temperatures are thinner and denser. Moreover, electrolyte temperature plays an important role in the physical properties of the films. As the electrolyte temperature increases from 20 to 50 oC, the hardness of the oxide layer increases. Friction test against steel balls indicates that wear scars become narrower for films formed at higher temperatures because the films are harder, as indicated by the Vickers hardness. The thinner and denser nature of the oxide film formed at 50 °C is also advantageous for heat transfer when film is used as a heat sink. Laser flash test results show very fast heat transfer for AZ91D with plasma anodized oxide layer formed at higher temperatures.

ITO/Ag/ITO 다층 구조를 이용한 초저저항 투명 전도막 제조

최국현,김진용,이윤석,김형준,Choi, Kook-Hyun,Kim, Jin-Yong,Lee, Yoon-Seok,Kim, Hyeong-Joon 한국재료학회 1998 한국재료학회지 Vol.8 No.1

기존 산화물 투명전극에 비해 더욱 우수한 전기전도성을 가지는 다층구조의 투명전도막을 마그네트론 스퍼터링 장치를 이용해 제작하였다. 전기전도성을 극대화하기 위해 비저항이 가장 낮은 Ag 금속을 사용하고, 금속층의 상하부에 반사광을 재반사시키는 산화물층을 형성시킨 다층막구조를 이용하였다. Ag 금속막은 충분한 투과율과 전기전도성을 확보하기 위해 연속된 막을 이루기 시작하는 두께인 140$\AA$로 증착하였고, ITO 박막은 가시광 영역의 반사광을 재반사시키는 최적의 두께인 600$\AA$ 내외로 증차하였다. Ag 박막의 증착조건과 후속 ITO 박막증착공정은 Ag박막의 특성에 영향을 미치므로 다층막의 전기적, 광학적 특성은 이들 증착 조건에 민감한 영향을 받음을 확인하였다. 상온에서 Ag박막을 형성하고 ITO박막은 7mTorr의 낮은 압력에서 증착하여 제작한 투명전도막은 SVGA 급의 STN-LCD용 투명전극으로 사용 가능한 4Ω/ㅁ 이하의 낮은 면저항과 빛의 파장이 550nm일 때 85%이상의 투과도를 나타내었다.

PECVD법으로 제조된 DLC박막의 기판에 따른 접착력에 관한 연구

최원규,최운,김형준,남승의,Choe, Won-Kyu,Choi, Woon,Kim, Hyoung-June,Nam, Seung-Eui 한국재료학회 1997 한국재료학회지 Vol.7 No.7

본 연구에서는 플라즈마 화학 증착법으로 기판에 따른 DLC 박막의 접착력 변화를 조사하였다. 박막의 분리가 발생하기 시작하는 경우의 두께를 임계두께로 정하여 스크래치 테스터로 측정된 임계하중과 더불어 박막의 잡착강도값으로 사용하였다. 다이아몬드상 탄소박막은 실리콘 기판에서 가장 우수한 접착력을 가지는 것으로 나타났으며, 크롬>티타늄>철>세라믹 기판의 순으로 접착력이 감소하였다. XPS, AES 분석을 사용하여 계면에서 결합구조와 결합형태 등을 관찰하여 접착력과의 관계를 조사하였다. 그 결과 다이아몬드상 탄소박막의 접착강도는 막/기판의 계면에서의 탄화물 형성에 영향을 받으며, 계면에서의 초기산화물층에 큰 영향을 받는것을 확인하였다.

비행시간형 직충돌 이온산란 분광법을 사용한 TiC(001)면의 Ta편석 연구

황연,히시타 슌이치,소우다 류타로,Hwang, Yeon,Hishita, Shunichi,Souda, Ryutaro 한국재료학회 1997 한국재료학회지 Vol.7 No.7

Ta을 2MeV의 에너지로 가속시켜 1x$10^{17}$atoms/$\textrm{cm}^2$의 농도로 TiC(001)면에 이온 주입시킨 후 비행시간형 직충돌이온산란 분광법(time-of-flight impact-collision ion scattering spectroscopy; TOF-ICISS)을 사용하여 TiC(001)면의 Ta표면 편석을 연구하였다. TOF-ICISS는 표면 수층 깊이까지 원자구조를 측정할 수 있는 수법으로, 이온주입된 시편을 1$600^{\circ}C$에서 300sec동안 진공 가열하여 Ta 원자를 편석시킨 후 스펙트럼의 입사각도 의존성을 구함으로써 Ta원자의 편석 위치 및 농도구배를 조사하였다. [110]및 [100]방위에서 Ta과 Ti의 focusing peak가 서로 같은 입사각도에서 나타나며 편석된 Ta원자는 TiC의 Ti-site에 위치한다. Ta원자는 표면 최외층에만 편석되는 것이 아니라 수층에 걸쳐 Ti-site에 자리하고 있으며, Ta 원자의 농도는 표면 최외층에서 내부 층으로 깊어질수록 작아진다. 이온주입시 생성된 표면층의 탄소 격자 결함은 시편 가열시 벌크에 자리하는 탄소가 확산되어 없어진다.다.