(Fe-5.8at.%Si)과 [Si 웨이퍼 또는(Fe-Si)합금]과의 접합에 의한 규소침투처리 = Siliconizing of Bonded Couple between (Fe-5.8at.%Si) and [Si Wafer or (Fe-Si) Alloy]

국문 초록 (Abstract)

(Fe-5.8at.%Si)모재와 (Si 웨이퍼, FeSi_2, 또는 FeSi 합금)으로 구성된 확산쌍을 1423K에서 반응확산 열처리하였으며, 각각의 확산쌍에는 Fe_3Si상의 반응확산층이 형성되고 있다. Fe_3Si층의 두께는 반응확산 열처리시간의 제곱근에 비례하여 증가하는 것으로 나타났으며, Fe_3Si층 성장의 속도상수는 Si 원자 공급원의 종류에 따라 달라진다. 더욱이, 본 연구에서는 Fe_3Si층의 성장계수와 상호확산계수사이에는 이론적인 관계식이 성립함을 도출하였으며, 이 관계식으로부터 Fe_3Si층에 대한 상호확산계수를 결정하였다. Fe_3Si층 중에는 Kirkendall 기공이 형성되며, 기공의 발생정도는 Si 원자 공급원의 종류에 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 한편, (Fe-5.8at.%Si)dhk Fe_3Si 합금으로 구성되는 학산쌍의 열처리한 경우에는 고용체 α상이 형성되며, Kirkendall 기공발생도 Fe_3Si 층에 비하여 무시할 정도로 작게 나타났다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Reactive diffusion couples between (Fe-5.8at.%Si) and (Si wafer, FeSI_2, or FeSi alloy) has been heat-treated at 1423K. The layer of Fe_3Si phase has been only formed in each diffusion couple. The width of Fe_3Si layer is proportional to square root of diffusion time in each kind of diffusion couple. Growth rate of Fe_3Si layer is relied on the concentration of Si in the source of Si atoms. Interdiffusion coefficient of Fe_3Si has been determined from the derived relation between growth rate constant and interdiffusion coefficient in this work. It has been shown that the behavior of Kirkendall's void in Fe_3Si layer is not affected by the kind of Si source. But solid solution a has been formed in the diffusion couple between (Fe-5.8at.%Si) and Fe_3Si alloy. Kirkendall's void formed in diffusional a is neglectively smaller than the case of Fe_3Si phase.