고온구조용 재료로의 사용이 기대되는 Al3Ti금속간 화합물의 연성 향상을 위한 목적으로 기계적 합금화를 통한 cubic Ll2구조의 생성거동과 Mn의 첨가 영향을 조사하였다. Al-8Mn-25Ti조성에서 20시간의 기계적 합금화를 통해 약 1.0nm 사이즈의 grain을 갖는 nanocrystalline cubic Ll2Al3Ti 금속간 화합물이 제조되었다. Mn이 첨가된 3원계 cubic Ll2Al3Ti 금속간 화합물은 2원계 cubic Ll2Al3Ti 금속간 화합물에서 보이는 Ll2구조에서 D023구조나 D022구조로의 상변태가 발생하지 않았으며 Mn의 첨가로 인해 Ll2구조는 1200˚C가지 안정함을 보였다.

본 실험에서는 반응성 스퍼터링법으로 N2/Ar 유속비를 달리하여 약 200 과 650 두께의 비정질 Ti-Si-N막을 증착한 후 Cu (750 )와 Si사이의 barrier 특성을 면저항측정, XRD, SEM, RBS 그리고 Ti-Si-N막에서 질소 함량의 영향에 초점을 둔 ABS depth profiling 등의 분석방법을 통해 조사되었다. 질소 함량이 증가함에 따라 처음에는 불량 온도가 46%까지 증가하다가 그 이상에서는 감소하는 경향을 보였다. 650 의 Ti-Si-N barrier막을 800˚C에서 열처리 후에는 Cu3Si 피크만 관찰될 뿐 Cu피크는 거의 완전히 사라졌으므로 Barrier 불량기구는 Cu3Si상을 형성하기 위해 Si 기판내로의 Cu의 확산에 의해 일어난 것으로 보인다. 본 실험에서 Ti-Si-N의 최적 조성은 Ti29Si25N46이었다. 200 과 650 두께의 Ti29Si25N46 barrier 층의 불량온도는 각각 650˚C와 700˚C이었다.이었다.

Na alloyed graphite intercalation compounds with stage 1 and 2 were synthesized using the high temperature and pressure technique. Thermal stability and staging transitions of the compounds were investigated depending on heating rates. The thermal stability and temperature dependence of the deintercalation compounds were characterized using differential scanning calorimeter (DSC) analyzer. Enthalpy of formations were confirmed at temperatures between 25 and 500℃, depending on the various heating rates. The structure ions and interlayer spaces of the graphite were identified by X-ray diffraction (XRD). Diffractograms of stages with non-integral (00l) values were obtained in the thermal decomposition process, and stacking disorder defects and random stage modes were observed. The average value of the interlayer C-C bond lengths were found approximately 2.12a and 1.23a from the diffractions. Based on the stage transition, the degree of the deintercalaton has a inverse-linear relationship against the heating rate.

본 연구에서는 고온용 고강도 Al 합금을 제조하기 위해 Al-Cr-Zr 복합금속분말을 attritor에서 300rpm의 회전속도로 20시간 동안 기계적 합금화방법으로 제조한 후 진공 고온 압축성형하였다. Al-Cr-Zr 합금의 미세구조 및 조직관찰은 XRD, TEM 등을 사용하여 분석하였고, 열적 안정성은 열적 노출시간에 따른 미소경도측정을 통하여 조사하였다. 진공 열간 압축성형 되었을 때 MA Al-Cr-Zr 합금의 이론 밀도의 97%에 이르는 조밀화르 f보였으며, 300˚C에서 100시간 열처리 한 경우에는 경도변화가 거의 없었고, 500˚C에서 100시간 열처리한 경우에도 감소가 6% 이내로 우수한 열적 안정성을 나타내었다. 이와 같은 MA Al-Cr-Zr 합금의 우수한 열적 안정성은 기계적 합금화에 의해 Al 기지 내에 미세하고 균일하게 분산된 Cr과 Zr이 고온 성형과 열처리 과정에 의해 Al3Zr, Al13Cr2의 금속간 화합물들의 형성되었으며, 열처리 후의 이 합금의 최종 결정립 크기는 150mm 크기 이하이었다.

Rf 마그네트론 반응성 스퍼터링법으로 RuO2박막을 Si 및 Ru/Si 기판 위에 증착한 뒤 산소 분위기 (1atm)에서 열처리를 하여 RuO2박막의 열적 안정성 및 확산방지 특성을 연구하였다. RuO2박막은 산소 분위기 700˚C에서 10분까지 안정하여, 산소와 실리콘에 대한 우수한 확산방지 특성을 나타내었다 750˚C 열처리시, 우선 성장 방위에 관계없이 RuO2박막 표면 및 내부에서 휘발 반응이 일어남과 동시에 확산방지 특성은 저하되었다. 그러나 800˚C 열처리 시에는 750˚C 열처리와는 다른 미세구조를 나타내었다. 이러한 열처리 온도에 따른 휘발반응에는 RuO2의 표면 결함구조인 RuO3와 증착시 박막내 함유된 과잉산소에 의한 결함 구조가 영향을 주는 것으로 판단된다.

Fe기 비정질합금에서 과냉각액체영역의 유무에 따른 열적 안정성을 비교평가하기 위하여 결정화온도 이하에서 유리천이가 나타나지 않는 Fe80P6C12B12합금과 52K의 과냉각 액체영역을 갖는 Fe73P11C6B4AI4Ge2 glassy 합금을 열분석하였다. 등온결정화에 의한 열분석의 결과 JMA plot의 n값은 Fe80P6C12B12합금이 1.8-2.2이고 과냉각 액체영역을 갖는 Fe73P11C6B4AI4Ge2 합금이 2.5-4.0으로서 후자의 경우가 열적으로 안정하였다. 결정화의 양상은 Fe80P6C12B12 합금의 경우 핵생성속도가 일정할 때 확산율속에 의해 결정입자가 성장하는 반면 Fe73P11C6B4AI4Ge2 glassy합금의 경우 핵생성속도가 일정할 때 계면입자가 성장한다. Fe73P11C6B4AI4Ge2 합금 및 Fe80P6C12B12 합금의 결정화에 필요한 활성화에너지, 핵생성 및 성장에 필요한 활성화에너지는 각각 371, 353kJ/mol, 그리고 324, 301KJ/mol 및 301, 273KJ/mol로서 과냉각 액체영역을 갖는 합금이 열적으로 안정하다고 판단된다.

파장분할다중 광소자용으로 새로운 치환된 고분자인 폴리아릴렌에테르를 합성하였다. 이 물질은 열적으로 500˚C까지 안정하며, 1.5μm의 파장 근처에서 넓은 투과 영역을 가진다. 굴절률도 1.495-1.530의범위에서 불소 함유량으로 조절되었다. 단일 모드 광도파로를 제작하여 광도파손실을 측정하였다. 측정된 광도파손실은 1.55μm의 파장에서 0.2 dB/cm 이하였다.

탄소섬유강화 탄소복합재료를 구성하는 탄소매트릭스 프리커서로서 또는 함침제로서 사용되는 퍼퓨릴알콜의 열안전성과 탄소수율에 2000˚C에서 열처리한 흑연분말과 함침 후 경화시 승온속도가 미치는 영향을 열분석방법을 이용하여 조사하였다. 퍼퓨릴알콜에 30wt%의 흑연분말을 첨가하였을 때와 동시에 승온속도가 분당 35˚C일 때 퍼퓨릴알콜/흑연분말 혼합물은 가장 높은 열안정성을 보여주었으며, 흑연분말을 사용하지 않은 경우보다 1000˚C이상에서의 탄소수율이 10%이상 향상되었다. 이러한 결과는 탄소복합재료의 밀도화에 수반되는 탄화→함침→경화→재탄화 반복공정의 횟수를 줄이는데 다소 기여할 것으로 판단되었다.

Ar 및 Ar과 N2 분위기하에서 rf 마그네트론 스퍼터링방법으로 Ta-AI과 Ta-AI-N합금막을 제조하였다. Ta-7.9at.% AI계열, Ta-26.7 at% AI게열과 Ta-45.4at.%AI계열에 Ar에 대한 질서유량비로 26%까지 질소를 첨가하여 Ta-AI-N박막을 증착한후, 300-600˚C온도 구산에서 열처리 전후의 구조 및 전기적 특성과 열적안정성을 통하여 레지스터의 적용가능성을 조사하였다. 구조 및 조성 분석은 X-선 회절과 Rutherford Backscattering Spectrometry(RBS)로 관찰하였고 열적안정성은 4단자법(four point probe method)을 이용한 저항변화를 통하여 측정하였다. 순수 Ta에 AI을 첨가하면 확장된 β(β-Ta)N 합금박막에서 가장 열적안정성이 우수하게 나타났던 질소첨가 범위는 Ta Nhcp또는 TaN/ sub fcc/또는 Ta Nfcc와 비정질과의 혼합상순으로 상천이를 나타내었다. Ta-AI-N 합금박막에서 가장 열적안정성이 우수하게 나타났던 질서첨가 범위는 Ta-26.7at. % AI계열의 경우 19-36at.% N2구간이었고, Ta-45.5at.% AI계열의 경우는 30-45at.%구간이었다. Ta-AI합금박막은 질소가 첨가되지 않아도 열처리 온도 및 시간에 따라 약 10% 이내의 비교적 작은 저항변화를 보여 열적안정성이 우수하지만 질소를 첨가하여 Ta-AI-N합금박막을 형성시킬경우, 증착된 상태에서 이미 큰 비저항을 나타내었고 열처리 동안 3%이내의 매우 작은 저항변화를 나타내었기 때문에 레지스터용 재료로써 열적안정성에 대한 잠재력이 크다. 크다.

RBS와 XRD를 이용하여 C o-Nb이중층 실리사이드와 구리 배선층간의 열적안정성에 관하여 조사하였다. Cu3Si등의 구리 실리사이드는 열처리시 400˚C정도에서 처음 형성되기 시작하였는데, 이 때 형성되는 구리 실리사이드는 기판의 상부에 존재하던 준안정한 CoSi의 분해시에 발생한 Si원자와의 반응에 의한 것이다. 한편, 600˚C에서의 열처리 후에는 CoSi2층을 확산.통과한 Cu원자와 기판 Si와의 반응에 의하여 CoSi2/Si계면에도 구리 실리사이드가 성장하였는데, 이렇게 구리 실리사이드가 CoSi2/Si 계면에 형성되는 것은 Cu원자의 확산속도가 여러 중간층에서 Si 원자의 확산속도 보다 더 빠르기 때문이다. 열처리 결과 최종적으로 얻어진 층구조는 CuNbO3/Cu3Si/Co-Nb합금층/Nb2O5CoSi2/Cu3Si/Si이었다. 여기서 상부에 형성된 CuNbO3는 Cu원자가 Nb2O5및 Co-Nb합금층과 반응하여 기지조직의 입계에 석출되어 형성된 것이다.

Diglycidyl ether of bisphenol A(DGEBA)/4,4'-methylene dianiline(MDA)/phenyl glycidyl ether(PGE)-acetamide(AcAm)/carboxyl-terminated acrylonitrile butadiene copolymer(CTBN) 계의 열적 안정성을 평가하기 위해 열중량 분석법(TG)을 사용하였다. 활성화 에너지를 구하기 위해 Freeman & Carrol, kissinger, Flynn & Wall 식을 사용하였다. Freeman & Wall 식을 이용하여 구한 활성화 에너지는 112.9 kJ/mol, Kissinger 식에 의한 값은 151.5kJ/mol 이었으며, Flynn & Wall식에 의해 구한 값은 168.3 kJ/mol 이었다.