Optimization of Alcohol Compound-Based Etchant for Highly Selectivity-Etching Nano-Scale Thick Si/Si1-xGex Multi-Layers in Lateral-Gate-All-Around Field-Effect Transistor Beyond 3-nm Design Rule

장은우 한양대학교 대학원 2025 국내석사

Ti 중간막을 갖는 Si박막전극의 사이클 특성에 관한 연구

김지헌 경상대학교 대학원 2010 국내석사

The lithium ion battery is in desperate need of anode materials that can yield a much higher specific capacity than the traditional graphite anode (theoretical capacity of 372mAh/g). Si is the most attractive candidate to replace the graphite due to the high theoretical specific capacity of 3580mAh/g[1]. However, alloying/dealloying between Si and Li leads to a large volume change of electrode and finally induces a rapid capacity fading in initial cycles. In order to improve the cycle performance, a Si thin film electrode fabricated on a Ti intermediate layer which has the low formation enthalpy in the reaction with Si. Ti film as an adhesion promoting layer was deposited between a Cu foil substrate and a Si film electrode. The surface feature and the crystalline structure of Si and Ti films were investigated by means of FE-SEM, TEM and XRD. The electrochemical properties including the charge-discharge behavior and the cycle performance were evaluated by comparing to a Si film deposited on only Cu substrate. In addition, effect of Ti thickness on electrochemical properties was investigated in this work. In this paper, detail surface observation of Si/Ti/Cu film was performed for a comparison of Si/Cu film. The morphological dependence of the buffer layer and film. The morph on electrochemical properties of cells was investigated and discussed on basis of the surface observations. 휴대용 전자기기의 발달과 전기자동차의 개발에 있어서 전지의 중요성은 나날이 커지고 있다. 차세대 이차전지중 대표적인 리튬이온전지는 1980년대에 연구가 시작되어 10여년이 지난 1991년에 일본의 Sony Energy Tec에서 상용화 보급에 성공한 환경친화적 첨단제품으로서, “반도체는 인간의 두뇌, 디스프레이는 인간의 얼굴, 이차전지는 인간의 심장”으로 구분하여 국가기간산업으로 집중 육성하고 있는 국가적 주력제품이다. 이러한 이차전지의 한 종류인 박막전지는 반도체 공정기술을 기반으로 한 진공증착 방식으로 얇은 기판 위에 양극재, 고체 전해질, 음극재를 차례대로 쌓아 만든다. 두께가 수 마이크론 내외인데다 액체 전해질을 필름 형태로 고체화시켜 사용해 폭발위험성이 전혀 없으며 환경오염 우려도 없다. 또 종이처럼 얇고 휘어지는 특성을 가지며, 자가방전율이 낮고 긴 수명을 가지며 다양한 크기와 형태로 제작할 수 있어 플렉서블 전지, 스마트카드, e-페이퍼, 인공장기 등에 쓰일 수 있다. 이차전지는 이온화 경향의 차이가 큰 두전극의 전해질을 통한 가역적 산화환원반응에 따른 전자의 이동현상, 즉 에너지 제조 시스템으로 볼 수 있다. 따라서 에너지밀도를 높이려면 전극의 이온화 차이가 크면 클수록 좋은데 전해질이 수용액인 경우 물의 전기분해 전위보다 높일 수 없기 때문에 충·방전 전위를 높이기 위하여 내구성 있고 이온화 경향이 큰 전극의 쌍을 찾는 것이 필요하다. 그래서 초기 연구의 리튬 일차전지의 음극은 금속리튬을 사용하였으나, 리튬 금속을 이차전자의 음극으로 사용할 때는 여러 문제점들이 나타난다. 리튬은 충전시 수지상 또는 침상의 표면구조로 리튬 금속 표면에 전착되며, 수지상으로 성장한 리튬은 separator를 뚫고 양극과 접촉하여 내부의 단락을 발생시키고, 이러한 단락은 급격한 반응을 유발시켜 전지의 폭발을 초래 할 수 있다. 또한 충·방전 동안 리튬표면에서 수지상 성장은 전류밀도가 클수록 활발해짐으로 고속충전이 필요한 전지에서는 리튬금속을 사용할 수 없다는 단점이 있다. 리튬이차전지의 음극으로 사용될 물질의 기본 요건은 리튬 금속의 표준 전위에 근접한 전위를 가져야 하고, 부피당·무게당 에너지 밀도가 높으며, 뛰어난 사이클 안정을 확보되어야 하고, 고속 충·방전에 견딜 수 있어야 하며, 안정성이 보장되어야 한다. 이러한 요건들을 어느 정도 충족하면서 현재 상용되고 있는 리튬이차전지의 음극재료는 탄소질 재료인 graphite, coke, fiber, pitch, meso carbon등이 있다. 하지만 탄소계 물질은 안정성과 가역성에서는 많은 이점이 있지만 또 다른 음극재료인 Si과 Sn에 비해 상대적으로 낮은 이론용량(370mAh/g)을 가지고 있다. 차세대 음극재료로 Si을 주목하는 이유는 탄소계 물질의 비해 약10배 가까운 높은 이론용량 (3580mAh/g) 때문이다.[1-3] 한편, 이러한 높은 이론용량에도 불구하고 아직 실리콘을 사용한 음극 소재가 탄소질 재료를 대체하지 못하고 있는 이유는Li과 Si 합금의 형성/분해시에 300%를 상회하는 큰 부피변화 때문이다.[2] 계속되는 충·방전에 따르는 반복적인 부피 변화로 인하여 실리콘 음극소재는 높은 구조적 응력을 받게 되고, 그 때문에 균열이 생기거나 전류 집전체에서 떨어져 나가는 부분이 생겨나게 된다. 이렇게 균열이 생긴 부분은 입자들 사이의 전기적 접촉을 감소시켜 접촉저항을 증가시키게 되고, 전류 집전체에서 떨어져 나간 부분에서는 리튬 이온이 갇혀서 더 이상 전극반응에 참여하지 못하게 되어 사이클 특성을 저하시키게 된다.[4,5] 이러한 단점을 보완하기 위해 현재 많은 연구가 행해지고 있으며, 그 중 한 가지가 박막형태의 Si를 전류집전체 위에 증착하는 것이다. 박막형태의 Si 음극은 그 얇은 두께로 인하여 충·방전시에 받게 되는 구조적 응력이 Si를 전류집전체에서 떨어져 나가게 하는 대신 균열을 형성하게 되어 용량감소가 벌크 Si음극보다 감소하게 된다.[6] 한편, Si 박막음극에서 균열 또는 박리 등과 같은 구조적 불안정성으로 인해 짧은 사이클 수명을 갖는 점은 아직 해결해야할 문제점으로 지적되고 있다. 구조안정성 향상에 대한 선행연구들은 음극박막과 기판사이의 우수한 결합력을 가지는 것이 사이클특성을 향상시키기 위한 중요한 요인으로 지적하고 있다. 특히, Ni foil 기판위에 증착된 Si 박막전극은 우수한 사이클 특성을 나타내었으며 이는 Li에 대해 비반응물질인 Ni이 통상의 집전체로 이용되는 Cu 기판에 비해 Si과의 형성엔탈피가 낮기 때문이다[7,8]. 따라서 본 연구에서는 Si박막전극과 결합력이 우수한 물질을 중간막으로 활용하여 기판과의 결합력을 향상시킴으로써 Si박막전극의 사이클 특성을 향상시키고자 하였다. 또한 Si과 중간막의 결합력을 더욱 향상시키기 위한 방안으로 물질간의 상호확산을 위해 열처리공정과 전지안정화를 위한 저율에서의 pre-cycling을 적용함으로써 사이클 특성을 조사하였다.

고시조의 한문학 영향에 관한 연구

하상규 東亞大學校 敎育大學院 1990 국내석사

Si-jo has been regarded as national literature or people's literature. We can't deny that Si-jo is one of the most representative Korean genres as it has been here in Korea for about 700 years with a traditional tune and unique form. Now it's time to consider our traditional lyric Si-jo through thinking it over in the objective point of view and comparing the influence between Korean and Chinese literature in the comparative-literature point of view. We can call poetry people's literature or national literature only when it is enjoyed not by part of the people but by most of the people who live in the country, when it has its own proper form different from other countries' ones, and when it is used to express their own thought and emotion which the majority of the people have. Considering all of the above, we are sure that Si-jo is the national literature in its form but not in its contents because there are, if we took into it carefully, more factors influenced by China than we ever know. I strongly doubt whether Si-jo contains the general sentiment and feeling most Koreans have. In this study, I'd like to make dear who had enjoyed Si-jo, what were their views of poetry, how they developed their views through Si-jo. Then I'd like to clarify the characteristics of the lyric Si-jo in the objective point of view. In order to do that I took the following steps : First I searched for those who had written and recited Si-jo. Second, as I thought it was Sa-daebus who had enjoyed them, I investigated Chinese Confucians' outlook on poetry whose view had seemed to affect on that of Sa-dae-bue' in Korea. Third, I examined what had been the sa-dae-bue' attitude toward poetry from the end of the Goryeo Dynasty to the end of the Yi Dynasty and how it had showed on Si-jo. Fourth, I inquired into the Chinese effects on the Si-jo from both Confucianism and Taoism, or Chinese tendency on them from both poetry and prose especially in Tang and Song Dynasties by analyzing Si-jo. Major findings of this study are as follows : 1. It's wrong that Si-jo is the national literature, for people who had loved it were not all Koreans, the old and the young, high and low, men and women, but only a few Koreans, Sa-dae-bus. 2. So, it contains sentiment of the minority, Sa-dae-bu instead of that of the majority, all Koreans. 3. When I examined the view of Taoism (that of Shin China Confucius, Mencius, Choucius) which had influenced deeply in forming that of Sa-dae-bus in Korea, I found out that the Taoists had regarded poetry as moral law like Coducius' Sa-mu-sa or the container of morality with which man could enlighten himself purify h%is feeling, and refine his morality. In other words, Taoists seemed to esteem high the utility of poetry. Their poetry was based on mildness and gentleness while its main tones was joy or pleasure and its subsidiary tone was love or hate. 4. Sa-dae-bus who lived in the Yi Dynasty in which Confucianism was the national policy or the state religion worshiped and respected the powerful county, China so much that they accepted Confucians' view of poetry. It means that Sa-dae-bus' view of poetry was like that of Confucians, writings are teachings. 5. Si-jo based on Sa-dae-bus' attitude toward poetry failed to express personality vividly like love affairs and got some limitations with a little variety of expression because of sentiment imitative, patterned. 6. Even though Confucianism was predominant in the Yi Dynasty, and was believed by almost all the Sa-dae-bus. I found out that lots of factors from Taoism were also accepted into Si-jo by the Sa-dae-bus who attached and hated Taoism because it had already been rooted deeply in them as a kind of religion. 7. Furthermore, Sa-dae-bus should learn Chinese writing with Chinese poetry and prose so as to be cultured learned men and express themselves in Chinese characters in everyday lives. 8. I discovered that Si-jo had more poetical images and contents from Chinese literature (especially from those of poets in Tang and Song) In conclusion, I found out that there are more Chinese elements in Si-jo than we ever know. So far Si-jo has been believed to be national literature without deep consideration, and to have general sentiment of all Koreans, but I think this prevailing opinion should be reconsidered.

Siべ―ス原子層ヘテロ接合形成とデバイス應用に關する硏究 : Study on forming the Si based Atomic Layer Heterojunction and Its Device Application

정영천 東北大學 大學院 2004 해외박사

情報處理裝置の高度化とともに、Si 集積回路に用いられる素子寸法の微細化や高性能化が進められている。しかし、さらにデバイスの微細化が進むと旣存デバイスにおいては構造の統計的搖らぎや量子效果の顯在化により、デバイス特性劣化が指摘されている。このため、將來のSi-LSI ではヘテロ構造量子デバイスの應用は必要不可欠となっている。一方、Si べ-スヘテロ構造形成においてはエネルギ-バンドオフセットとヘテロ界面の統計的搖らぎの制御が大きな課題となっている。そこで、本硏究ではエネルギ-バンドエンジニアリングができる新しい材料形成の目的で原子層成膜法を用いて窒素原子層をSi_(1-x)Ge_(x) 薄膜に導入し、Si ベ-ス原子層へテロ接合形成とデバイス應用に關する硏究をおこなった。 まず、原子層窒素成膜が容易な400℃で窒化を行った後、窒素擴散を防止するため、500℃の低溫でSi_(1-x)Ge_(x) 成膜を行い、窒化量と結晶性との關係について硏究した。XPS とRHEED の分析から、窒化量が約半原子層(N_(N)=3×10^(14)cm^(-2))を超えるとSi(100)表面上でのSi_(3)N_(4) 構造が增加し、結晶性が劣化していくことがわかった。また、原子層窒素成膜したSi_(1-x)Ge_(x) 薄膜の深さ方向での窒素分布を測定した結果、Si 薄膜とSi_(0.8)Ge_(0.2) 薄膜の場合はほぼ1.5nm 領域內に窒素が存在している。すなわち、約1.5nm內でSi_(1-x)Ge_(x)/N/Si_(1-x)Ge_(x)のヘテロ構造が形成していることを見出した。さらに、原子層成膜したSi_(1-x)Ge_(x) 薄膜上に2回目の窒化やSi_(1-x)Ge_(x) 成膜を行い、スペ-サ-の厚みや結晶性と窒素原子の結合構造との關係から、多層Si_(1-x)Ge_(x)/N/Si_(1-x)Ge_(x) のヘテロ構造薄膜をエピタキシャル成膜するためには3nm のスペ-サ-が必要不可欠であることがわかった。 次に、窒素原子層ド-プした薄膜での窒素の擧動を調べるために、多層窒素原子層成膜した薄膜のひずみとキャリア濃度や結晶欠陷との依存性を高分解能XRD とホ-ル測定で評價した。高分解能XRDによる分析結果、窒素原子層ド-プしたSi 薄膜の場合は窒素が格子位置に存在し、膜が張力ひずみを受けている。窒素は薄膜內でn型キャリヤであることを見出した。しかし、イオン化エネルギ-が約 80meV であるため、キャリア活性化率は 0.3%である。一方、窒素原子層ド-プしたSi_(0.8)Ge_(0.2) 薄膜の場合は窒素をド-プしてない膜よりも, 壓縮ひずみを受けていることから、窒素原子が格子間位置に入っていると考えられる。Si_(0.8)Ge_(0.2) 薄膜での窒素はキャリア濃度が測定できないほど少ないことがわかった。 最後に、SiGe/Si 共鳴トンネルダイオ-ドに窒素原子層を共鳴トンネル構造に導入し、原子層へテロ構造によるデバイス性能變化を計った。Si_(0.6)Ge_(0.4)/Si-RTDの場合、4K で共鳴の特性が見られたが、膜內でのデバイス安定性や再現性が惡い。その問題を解決するため、Ge の比率を0.2 に下げ、デバイスの再現性や安定性が取れるSi_(0.8)Ge_(0.2)/Si-RTD の製作することができた。安定した共鳴トンネル構造を用いてその障壁や量子井戶に窒素原子層を導入した結果、窒素の導入により、トンネル電流が減少する傾向を觀察した。また、Si_(1-x)Ge_(x) 量子井戶に窒素原子層を導入して常溫で光照射した場合においてピ-ク/バレ-比2.4 に達する負性抵抗特性を見いだした。しかし、常溫共鳴トンネルメカニズムを明確にするためには繼續的な硏究が必要と考えられる。 以上のように、Si_(1-x)Ge_(x)薄膜內の窒素原子層を導入し、窒素原子層の構造、薄膜の結晶性、膜での窒素原子の擧動などの特性を明らかにした。さらに、窒素原子層を共鳴トンネル構造に導入し常溫で驅動するSiGe/Si 共鳴トンネルダイオ-ドの製作條件をみいだした。 Atomically controlled processing such as atomic layer-by-layer growth becomes increasingly attractive for creating the future generation of integrated circuits and novel semiconductor device concepts. The relationship among the N amount on atomic-layer order nitrided Si_(1-x)Ge_(x) (100), the surface structure and the crystallinity of Si_(1-x)Ge_(x) film deposited on the nitrided Si_(1-x)Ge_(x) (100) has been investigated. The epitaxial growth of Si_(1-x)Ge_(x) film on the nitrided Si_(1-x)Ge_(x) (100) with the initial N amount as high as about 1×10^(14)cm^(-2) is realized at 500oC. Depth profile of N atomic layer doped Si_(1-x)Ge_(x) film clearly shows that most of the N atoms are confined within about 1.5nm thick region. The electrical properties of N atomic layer doped Si epitaxial films on Si(100) is clarified. Hall coefficient of the N atomic layer doped Si films shows n-type conductivity. Donor activation ratio tends to decrease with the N amount, and the typical ratio is about 0.4% at the N amount of 5×10^(13)cm^(-2). The activation energy is about 80 meV calculated by the slope of temperature region of 160-300K. Especially for the p-type double barrier SiGe/Si RTDs with N atomic layer doping in SiGe quantum well, the large NDR characteristics with PVR value of as high as 2.3 is observed at room temperature.

Si-In₂O₃n-n Heterojunction의 電氣的 光學的 特性에 關한 硏究

조판상 朝鮮大學校 大學院 1977 국내박사

Si-In_(2)O_(3) n-n Heterojunction은 Si-Single Crystal Wafer의 (111)面에 In_(2)O_(3) (SnO_(2) 5wt%)powder를 ∼10^(-5) ㎜Hg 眞空에서 flash 蒸發시킨 後, 空氣中에서 250℃로 30分間 □處理하여 In_(2)O_(3)薄膜을 成長시켜 만들었다. 本 論文에서는 이 n-n Heterojungtion의 物性을 究明하기 爲하여 In_(2)O_(3) 薄膜과 Si-In_(2)O_(3) n-n Heterojunction의 光學的, 電氣的 特性을 測定하여 energy band profile를 作成하고 아울러 轉流轉送防備를 究明하였다. 그리고 이 Heterojunction은 300㎚로부터 1100㎚까지의 太陽光 spectrum의 넓은 領域에 걸쳐 좋은 感度를 나타내기 때문에 光電素子로서의 效率을 檢討하였다. The photovoltaic elements of Si-In_(2)O_(3) n-n heterojunction are fabricated by flash-evaporating In_(2)O_(3)(SnO_(2) 5wt %) powder on the(1 1 1) face of Si single crystal wafer in a vacuum of 10^(-5)mmHg and by heat treatment for 30 minutes at 250℃ in air. The characteristic properties of In_(2)O_(3) thin film atone and of Si-In_(2)O_(3) n-n heterojunction are studied through optical and electrical measurements and the energy band profile of the n-n wide to narrow energy band heterojunction is also determined. The samples show a good photovoltaic response over a solar spectral range of 300nm to 1100nm and its photovoltaic conversion efficiency is calculated to be 10.4 %.

응력이 Mn4Si7의 전자구조와 열전특성에 미치는 영향: 제일원리계산

박진식 울산대학교 대학원 2016 국내석사

Higher manganese silicides (HMSs) (MnSix with x ~ 1.73 – 1.75)는 광학분야이나 열전물리로 유말한 잘 알려져 있는 물질로써 Mn4Si7, Mn11Si19, Mn15Si26 and Mn27Si47등 약간씩 다른 여러가지 상을 가지고 있는것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 응력에 따른 Mn4Si7의 전자구조 및 열전특성에 대해 VASP과 볼츠만 운동 방정식등을 이용하여 제일원리 수행하였다. Higher manganese silicides (HMSs) (MnSix with x ~ 1.73 – 1.75) are promising class of materials which have many potential applications in optoelectronic and thermoelectric devices. HMSs have several phases with slightly different stoichiometry such as Mn4Si7, Mn11Si19, Mn15Si26 and Mn27Si47, whose existence of such different phases are not fully understood and explored. In this study, strain effect on electronic and thermoelectric properties of Mn4Si7 are investigated using the density functional theory and solving Boltzman transport equation.

Ge에 의해 유도되는 Si(5 5 12)표면의 재구조 변화

李慧&#23159 全北大學校 大學院 2005 국내석사

실리콘보다 격자상수가 4% 큰 게르마늄은 Si(001)이나 Si(111) 기판 위에서 처음에는 층층이 성장하다가 나중에는 3차원으로 성장한다고 알려져 있다. 그렇다면 게르마늄을 Si(111)과 Si(001) 사이에 존재하고, 평평하게 재구조되며 1차원 나노구조의 형판으로 응용가능성이 높은 고밀러지수의 Si(5 5 12)-2×1 기판 위에 증착하면 과연 그 성장이 달라질 수 있을까라고 의문이 자연스럽게 발생한다. 이와 같은 동기로 본 연구에서는 Ge을 재구조된 Si(5 5 12)-2×1 위에 증착하여, 그 초기 성장과정을 주사터미널현미경을 통하여 연구하였다. 먼저 게르마늄은 500℃로 고정된 Si(5 5 12)-2×1에 증착하면 dimer-adatom(D/A) 자리 위에 2× 주기를 가진 dimer로 Ge이 흡착하여 채우다가 D/A 자리가 포화상태에 이르면, 2× 주기의 dimer가 1× 주기의 밝은 선으로 구조변형을 일으킨다. 이러한 변화가 주위에 원래 있던 1× 주기의 밝은 선을 2× 주기의 tetramer선으로 변화시킨다. 나아가 2× 주기인 tetramer도 D/A의 구조로 변형된다. 이러한 현상은 Si(5 5 12)에 대한 호모에피택시의 초기 성장모드와 매우 유사하게 (5 5 12) 한 주기 [D(337), (225), T(337)]가 [(225), T(337), D(337)]로 바뀐다. 이런 형태변화로 결국 두 개의 (225)가 연결되어, 이것이 바로 (113)와 (112) 등의 facet들이 성장하는 원천을 제공한다. 게르마늄의 양이 증가함에 따라 facet이 성장하게 되며, 10-20 nm의 주기를 가지는 톱날 모양의 (113)과 (112)로 이루어진 facet이 되고, 또한 facet 사이의 골짜기를 채우기도 한다. Facet의 성장과 골짜기 채우기가 경쟁을 하면서 차츰 facet의 일차원 대칭성이 깨어지어 표면은 3차원 오두막(hut)모양의 게르마늄 구조로 덮이게 된다. 본 연구를 통하여 고밀러지수 Si(5 5 12)-2×1 표면에서의 게르마늄의 성장은 (337)구조를 선호한다는 것을 확인하였으며, 이와 같이 (5 5 12)에 비해 에너지 상으로 보다 안정된 (337)구조로의 성장이 초기에 에피성장을 방해하고, 궁극적으로는 (001)과 (111) 사이의 고밀러지수 표면의 1차원 대칭성마저 무너뜨리는 효과가 있다는 것을 확인하였다. It has been known that Ge with 4% lattice-mismatch grows on Si(001) as well as Si(111) epitaxially only at the initial stage, so called with the so-called Stranski-Krastanov growth mode. Naturally, the question, "Can the same S-K growth be applied the high-index Si surface between Si(001) and Si(111), such as Si(5 5 12) located at 30.5 degree from Si(001)?", has been arisen, since Si(5 5 12)-2×1 has been known to have a relatively flat and reconstructed surface, and has a potential application on nano-structure fabrication. Hereby, initial growth-stages of Ge on Si(5 5 12)-2×1 have been studied by Scanning Tunneling Microscopy. Initially deposited Ge caused the dimers of 2× periodicity to be aligned along [11￣0] on the dimer/adatom(D/A) sites of Si(5 5 12)-2×1 held at 500℃. Upon saturating D/A sites, the aligned dimers on D/A sites in the (225) unit firstly transform to a 1× chain, and another 1× chain between (225) and D(337) units transforms to a tetramer row as in the Si-homoepitaxy case. The stress induced by these transformations caused T(337) to be D(337), which results in transformation of one (5 5 12) periodicity from [D(337), (225), T(337)] to [(225), T(337), D(337)]. When two (225) units are adjoining, they become faceted to (113) and (112) through the same transformations. With additional Ge, the surface becomes covered with sawtooth-like facets composed of (113)-3×2 and (112)-5×2 with the 10-20 nm periodicity along [665￣]. With increased Ge, two mechanisms of valley-filling and faceting compete with each other. Finally the surface becomes rugged, and three dimensional huts appear through breaking 1-D symmetry along [11￣0]. Such growth mode implies that the most stable structure of Ge/Si(5 5 12) is (337), and the Stranski-Krastanov growth mode is not applied to (5 5 12) case, that is, Ge favors a different structure, (337), even on (5 5 12).

불포화결합이 포함된 C3F6와 C4F6 플라즈마를 이용한 Si3N4 식각

양현석 아주대학교 일반대학원 2025 국내석사

Si3N4는 화학적, 물리적 안정성이 높아 반도체 소자 제조공정에서 불 순물 확산방지와 이온주입 장벽 역할을 하는 보호층(passivation layer) 으로 주로 사용된다. Si3N4는 일반적으로 CF4, C2F6, C3F8, c-C4F8와 같 은 과불화탄소(perfluorocarbon, PFC)로 식각한다. 그러나 PFC는 지구 온난화지수(global warming potential, GWP)가 높고 대기 중 수명이 길 어 환경에 유해하다. 이 연구에서는 불포화불화탄소 중 hexafluoropropene (C3F6)과 hexafluoro-1,3-butadiene (C4F6) 플라 즈마로 Si3N4를 식각하여 PFC 대체제로서 C3F6와 C4F6의 적합성을 평 가하였다. C3F6와 C4F6 플라즈마에서 Si3N4의 식각 성능을 평가하기 위 해 다양한 소스 파워와 바이어스 전압에서 Si3N4의 식각속도와 Si 대비 Si3N4의 식각선택비를 측정하여 이를 PFC 중 하나인 CF4 플라즈마와 비교하였다. 모든 소스 파워와 바이어스 전압에서 C4F6/Ar 플라즈마보다 C3F6/Ar 플라즈마에서 Si3N4의 식각속도가 더 높았으며 두 플라즈마 모두 CF4/Ar 플라즈마보다는 Si3N4의 식각속도가 낮았다. 이는 CF2 라디칼 의 양이 C4F6 > C3F6 > CF4 순으로 감소하며 CF2 라디칼이 많을수록 식 각을 억제하는 정상상태 불화탄소 박막이 Si3N4 표면에 더 두껍게 형성 되기 때문이다. 세 플라즈마에서 Si3N4 표면에 형성되는 불화탄소 박막 의 두께가 Si3N4의 식각속도 차이에 지배적인 영향을 끼쳤다고 할 수 있다. Si 대비 Si3N4의 식각선택비는 C3F6/Ar와 C4F6/Ar 플라즈마에서 서로 비슷한 수준이었으며 CF4/Ar 플라즈마보다 컸다. CF4/Ar, C3F6/Ar, C4F6/Ar 플라즈마에서 패러데이 상자로 Si3N4의 식각속도의 각도의존성을 측정하였다. 세 플라즈마에서 정규식각수율의 최댓값은 모두 40~70°에서 나타났으며 이는 Si3N4의 식각에 물리적 스 퍼터링이 주요 식각 메커니즘으로 작용했음을 의미한다. C3F6/Ar와 C4F6/Ar 플라즈마에서 이온입사각도 0˚에 비하여 60˚에서 정규식각수율 이 증가하는데 0˚보다 60˚일 때 두께가 더 얇으며 식각저항이 더 낮은 정상상태 불화탄소 박막이 형성되었기 때문이다. 특히, C3F6/Ar 플라즈 마에서 불화탄소 박막의 두께가 충분히 얇아 이온 포격 에너지의 소실이 거의 없는 상태로 하부 기판에 직접적인 충격을 가할 수 있기 때문에 C4F6/Ar보다 정규식각수율의 최댓값이 더 컸다. C3F6와 C4F6 플라즈마에서 CF4 플라즈마보다 Si3N4의 식각속도는 낮 았지만 Si 대비 Si3N4의 식각선택비가 2배 이상 높았으며 C3F6와 C4F6 는 PFC보다 GWP가 낮다. 또한, CF4, C3F6, C4F6 플라즈마에서 Si3N4의 식각 메커니즘이 서로 유사함을 보였다. 이를 바탕으로 C3F6와 C4F6가 Si3N4 식각에서 PFC 대체 물질로 사용될 수 있는 가능성을 확인하였다.

Si가 A390 Swash Plate의 기계적 특성에 미치는 영향에 관한 연구

이동규 경상대학교 대학원 2008 국내석사

The purpose of this study is to show effect mechanical resistant property of Si in A390 Swash plate. Automobile compressor swash plate used A390 alloy and it changed an alternating motion from a straight-line motion of piston shaft. Swash plate on automobile compressor is very important mechanical property influence on Si A390 alloy. The study had a lively discussion about Si mechanical property on A390 alloy in automobile compressor swash plate. But there is not a study on the Si mechanical property in swash plate. A swash plate compressor has been used widely on automotive air conditioning system was installed to automobile in 1955. A swash plate compressor have wide operation range and relatively better durability than other type compressors. To develope a improved swash plate compressor, it is important to analyze the performance characteristics for the operating conditions. Aluminum alloys show a characteristic of excellent cast ability and high specific strength, density so that these alloys are widely used for a casting material. Recently as the trend of a light automobile, the automobile industry of advanced nations have progressed researches on substituting aluminum alloys for materials being already in existence for saving fuel. Therefore this study carried out research on the metal flow, microstructure, hardness, ultimate load, bending strength, tensile strength, process capability of Si volume in swash plate.

방사광 광전자 분광법을 이용한 Si_(1-x) Ge_(x)/Si(001) 합금의 전자구조에 관한 연구

강지훈 建國大學校 大學院 1998 국내석사

We investigated the evolution of Si 2p, Ge 3d core-level and valence-band photoemission spectra of disordered Si_(1) _(x)Ge_(x) alloys using synchrotron-radiation at room temperature. As Ge composition increases, the binding energy of the Si 2p (Ge 3d) is found to shift to low (high) energies. We performed a standard nonlinear least squares line-shape fitting to resolve surface and bulk contribution to the core-level spectra. The best fits were obtained with one bulk and two surface components. We observed Si 2p (Ge 3d) core-level binding energy shift to low (high) energies, increase (decrease) in the spin-orbit splitting, and decrease (increase) in the branching ratio for increasing Ge composition. The results are interpreted as due to bonding orbital difference of Si and Ge. As Ge composition increases, surface core-level binding energy shifts to low energies with decrease in the energy separation between top and second layer atoms. We also obtained valence band spectra of Si_(1) _(x)Ge_(x) alloys in various photon energies. Evolution of three well-separated peaks in the spectra indicated significant variation in the band structure of the alloy system.