In this study, modified catalytic chemical vapor deposition (CCVD) method was applied to control the CNTs (carbon nanotubes) growth. Since titanium (Ti) substrate and iron (Fe) catalysts react one another and form a new phase (Fe2TiO5) above 700℃, the decrease of CNT yield above 800℃ where methane gas decomposes is inevitable under common CCVD method. Therefore, we synthesized CNTs on the Ti substrate by dividing the tube furnace into two sections (left and right) and heating them to different temperatures each. The reactant gas flew through from the end of the right tube furnace while the Ti substrate was placed in the center of the left tube furnace. When the CNT growth temperature was set 700/950℃ (left/right), CNTs with high yield were observed. Also, by examining the micro-structure of CNTs of 700/950℃, it was confirmed that CNTs show the bamboo-like structure.
This paper describes the surface modification effect of a Ti substrate for improved dispersibility of the cat-alytic metal. Etching of a pure titanium substrate was conducted in 50% H₂SO₄, 50˚C for 1h-12h to observe the sur-face roughness as a function of the etching time. At 1h, the grain boundaries were obvious and the crystal grains weredistinguishable. The grain surface showed micro-porosities owing to the formation of micro-pits less than 1 µm in diam-eter. The depths of the grain boundary and micro-pits appear to increase with etching time. After synthesizing the cat-alytic metal and growing the carbon nano tube (CNT) on Ti substrate with varying surface roughness, the distributiontrends of the catalytic metal and grown CNT on Ti substrate are discussed from a micro-structural perspective.
The structural and electrical properties of amorphous BaSm2Ti4O12 (BSmT) films on a TiN/SiO2/Si substrate deposited using a RF magnetron sputtering method were investigated. The deposition of BSmT films was carried out at 300˚C in a mixed oxygen and argon (O2 : Ar = 1 : 4) atmosphere with a total pressure of 8.0 mTorr. In particular, a 45 nm-thick amorphous BSmT film exhibited a high capacitance density and low dissipation factor of 7.60 fF/μm2 and 1.3%, respectively, with a dielectric constant of 38 at 100 kHz. Its capacitance showed very little change, even in GHz ranges from 1.0 GHz to 6.0 GHz. The quality factor of the BSmT film was as high as 67 at 6 GHz. The leakage current density of the BSmT film was also very low, at approximately 5.11 nA/cm2 at 2 V; its conduction mechanism was explained by the the Poole-Frenkel emission. The quadratic voltage coefficient of capacitance of the BSmT film was approximately 698 ppm/V2, which is higher than the required value (<100 ppm/V2) for RF application. This could be reduced by improving the process condition. The temperature coefficient of capacitance of the film was low at nearly 296 ppm/˚C at 100 kHz. Therefore, amorphous BSmT grown on a TiN substrate is a viable candidate material for a metal-insulator-metal capacitor.
In this study, calcium titanate (CaTiO3) gel was prepared by mixing calcium nitrate and titanium isopropoxide in 2-methoxy-ethanol. CaTiO3 gel was single-layer coated on Ti-6Al-4V using a sol-gel dip-coating technique. The coating was calcined at 750˚C in air by utilizing a very slow heating rate of 2˚C/min. The crystalline phases of the coating were characterized by x-ray diffraction using a slow scan rate of 1˚/min. The morphology of the coating was analyzed by scanning electron microscopy. The corrosion behavior of Ti-6Al-4V samples coated with CaTiO3 films were tested in an artificial saliva solution by potentiodynamic polarization and were quantified by the Tafel extrapolation method. The electrochemical parameters showed a considerable increase in the corrosion resistance for the CaTiO3-coated Ti-6Al-4V samples compared to bare substrates.
하부전극 없이 MgO 중간층을 갖는 고농도로 도핑된 Si(100) 기판(MgO/Si)위에 고주파 마그네트론 스퍼터링 방법으로 as-deposited PZT 박막을 증착한후 650˚C 온도에서 RTA 후속열처리를 실시하였다. 제작된 PZT 박막시료에 대해 MgO 중간층의 두께 및 후속열처리에 따른 결정학적, 전기적특성을 조사하였다. XRD 분석결과 MgO층이 전혀 증착되지 않은 bare Si 기판위에 증착된 PZT 시료는 pyrochlore 결정상만이 나타났으나 50 두께의 M gO층 위에 증착된 PZT/MgO/Si 박막시료는 전형적인 perovskite 결정구조를 나타내었다. SEM 및 AES 분석결과 PZT 박막두게는 약 7000 이었으며 비교적 매끄러운 계면형상을 보여 주었다. PZT 박막내의 각 성분원소가 깊이에 따라 비교적 균일한 분포를 나타내었다. 650˚C의 온도로 후속열처리된 PZT/MgO/Si 박막의 1KHz 주파수에서 유전상수 (εr )와 잔류분극 (2Pr)은 약 300 및 14μC/cm2의 값을 각각 나타내었으며 누설전류의 크기는 약 3.2μA/cm2이었다.
P가 고농도로 도핑된 다결정 Si 기판 위에 Co/Ti 이중층막을 스퍼터 증착하고 급속열처리함으로써 얻어지는 실리사이드 층구조, 실리사이드막의 응집, 그리고 도펀트의 재분포 등을 단결정 Si 기판 위에서의 그것들과 비교하여 조사하였다. 다결정 Si 기판위에 형성한 Co/Si 이중층을 열처리할 때 단결정 기판에서의 경우보다 CoSi2로의 상천이는 약간 더 낮은 온도에서 시작되며, 막의 응집은 더 심하게 일어난다. 또한, 다결정 Si 기판내의 도펀트보다 웨이퍼 표면을 통하여 바깥으로 outdiffusion 함으로써 소실되는 양이 훨씬 더 많다. 이러한 차이는 다결정 Si 내에서의 결정립계 확산과 고농도의 도펀트에 기인한다. Co/Ti/doped-polycrystalline si의 실리사이드화 열처리후의 층구조는 polycrystalline CoSi2/polycrystalline Si 으로서 Co/Ti(100)Si을 열처리한 경우의 층구조인 Co-Ti-Si/epi-CoSi2/(100)Si 과는 달리 Co-Ti-Si층이 사라진다.
초청정 Si 기판위에 Ti을 증착하여 형성시킨 Ti-silicide의 상전이와 각상의 표면 및 계면형상을 Ti 증착두께, 열처리 온도, 기판의 방위에 따라 조사하였다. 초 고진공 챔버에서 각각 400Å 및 200Å의 Ti를 500˚C부터 900˚C까지 100˚C간격으로 가열되어 있는 Si(100) 및 Si(111) 기판에 증착하여 Ti-silicide를 형성하였다. 형성된 Ti-silicide를 XRD, SEM, TEM으로 상전이와 각상의 표면 및 계면 형상을 관찰하였다. 관찰결과 C49에서 C54상으로의 상전이 온도는 650˚C정도이었고, 기판의 방위와 박막의 증착 두께에 따라 상전이 온도의 변화가 관찰되었으며, 이 상전이 온도의 변화를 표면에너지와 체적에너지에 기초를 둔 고찰을 통해 설명하였다. 그리고 C49상은 증착한 박막에서의 Si 원자의 비균질한 확산 특성으로 인해 거친 계면을 나타내고 있으나, C54상은 비교적 균질한 계면을 나타내고 있으며 응집화에 의해 island가 형성된 것이 관찰되었다.