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The Korean journal of ceramics 14건

  1. [국내논문]   Micro-Raman Spectroscopy and Cathodoluminescence Study of Cross-section of Diamond Film  

    ChunLei Wang ; Akimitsu Hatta ; Jaihyung Won ; Nan Jiang ; Toshimichi Ito ; Takatomo Sasaki ; Akio Hiraki ; Zengsun Jin ; Guangtian Zou
    The Korean journal of ceramics v.3 no.1 ,pp. 1 - 4 , 1997 , 1225-9381 ,

    초록

    Diamond film (24 ㎛) were prepared by Microwave Plasma Chemical Vapor Deposition method from a reactiv CO/H₂ mixtures. Micro-Raman spectroscopy and micro-cathodoluminescene study were carried out along the cross-section and correlated to SEM observation. CL image of cross-section was also investigated. Peak position, FWHM of Raman spectrum were determined using Lorentzian fit. The stress in this sample is 0.4-0.7 ㎬ compressive stress, and along the distance the compressive stress reduced. The Raman peak broadening is dominated by phonon life time reduction at grain boundaries and defect sites. Defects and impurities were mainly pressent inside the film, not at Silicon/Diamond interface.

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  2. [국내논문]   Role of Charge Produced by the Gas Activation in the CVD Diamond Process  

    Nong Moon Hwang ; Kyoon Choi ; Suk-Joong L. Kang
    The Korean journal of ceramics v.3 no.1 ,pp. 5 - 12 , 1997 , 1225-9381 ,

    초록

    Charged carbon clusters which are formed by the gas activation are suggested to be responsible for the formation of the metastable diamond film. The number of carbon atoms in the cluster that can reverse the stability between diamond and graphite by the capillary effect increases sensitively with increasing the surface energy ratio of graphite to diamond. The gas activation process produces charges such as electrons and ions, which are energetically the strong heterogeneous nucleation sites for the supersaturated carbon vapor, leading to the formation of the charged clusters. Once the carbon clusters are charged, the surface energy of diamond can be reduced by the electrical double layer while that of graphite cannot because diamond is dielectric and graphite is conducting. The unusual phenomena observed in the chemical vapor deposition diamond process can be successfully approached by the charged cluster model. These phenomena include the diamond deposition with the simultaneous graphite etching, which is known as the thermodynamic paradox and the preferential formation of diamond on the convex edge, which is against the well-established concept of the heterogeneous nucleation.

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  3. [국내논문]   The Effect of Initial DC Bias Voltage on Highly Oriented Diamond Film Growth on Silicon  

    Dae-Hwan Kang ; Seok-Hong Min ; Ki-Bum Kim
    The Korean journal of ceramics v.3 no.1 ,pp. 13 - 17 , 1997 , 1225-9381 ,

    초록

    It is identified that the diamond films grown on bias-treated (100) silicon showed different surface morphologies and film textures according to the initial applied dc bias voltage at the same growth condition. The highly oriented diamond film (HODF) was successfully grown on -200 V bias-treated silicon substrate in which the heteroepitaxial relation of (100) diamond //(100) Si and [110] diamond //[110] Si was identified. On the contrary, the heteroepitaxial relation was considerably disturbed in the samples bias-treated at higher voltages than -200 V. These results indicate that the initial dc bias voltage was a key factor in growing the highly oriented diamond film on (100) silicon substrate. Considering the experimental results, we proposed a new model about heteroepitaxial diamond growth on silicon, in which 9 diamond unit cell are matched with 4 silicon cells and the bond covalency of both atoms is satisfied via the intermediate layer at the interface as well.

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  4. [국내논문]   Bonding and Etchback Silicon-on-Diamond Technology  

    Jin, Zengsun ; Gu, Changzhi ; Meng, Qiang ; Lu, Xiangyi ; Zou, Guangtian ; Lu, Jianxial ; Yao, Da ; Su, Xiudi ; Xu, Zhongde
    The Korean journal of ceramics v.3 no.1 ,pp. 18 - 20 , 1997 , 1225-9381 ,

    초록

    The fabrication process of silicon-diamond(SOD) structure wafer were studied. Microwave plasma chemical vapor deposition (MWPCVD) and annealing technology were used to synthesize diamond film with high resistivity and thermal conductivity. Bonding and etchback silicon-on-diamond (BESOD) were utilized to form supporting substrate and single silicon thin layer of SOD wafer. At last, a SOD structure wafer with 0.3~1 $\mu\textrm{m}$ silicon film and 2 $\mu\textrm{m}$ diamond film was prepared. The characteristics of radiation for a CMOS integrated circuit (IC) fabricated by SOD wafer were studied.

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  5. [국내논문]   Total Photoyields from CVD Diamond Surfaces and Their Electron Affinity  

    T. Ito ; H. Yagi ; N. Eimori ; A. Hatta ; A. Hiraki
    The Korean journal of ceramics v.3 no.1 ,pp. 21 - 23 , 1997 , 1225-9381 ,

    초록

    Dependences of total photoyields on incident photon energies were measured using synchrotron radiation light for different chemical-vapor-deposited diamond with differently treated surfaces. Results show that a considerable amount of gap states are presented for as-grown specimens with H-terminated surfaces, that negative electron affinity (NEA) is realized for H-plasma-treated specimens, and that sufficient O-treatment to NEA specimens results in positive electron affinity. The observed electron affinity can be explained in terms of differences in strength of the surface dipole layer formed by difference in the electron negativity among C, H and O atoms.

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  6. [국내논문]   Diamond Deposition by Multi-cathode DC PACVD   피인용횟수: 1

    Lee, Jae-Kap ; Lee, Wook-Seong ; Baik, Young-Joon ; Eun, Kwang-Yong
    The Korean journal of ceramics v.3 no.1 ,pp. 24 - 28 , 1997 , 1225-9381 ,

    초록

    Diamond deposition by muti-cathode DC PACVD has been investigated. Five cathodes were independently connected to their own DC power supplies. The voltage and current of each cathods were varied up to 700 V and 3.5 A, respectively. The plasma formation and the diamond deposition behaviour on a substrate of 3 inch in diameter were investigated by optical emission spectroscopy, SEM and Raman spectroscopy. The plasma formed by five cathodes was non-uniform, which was depended on the geometry of cathods array. The growth rate and the quality of diamond film were closely related to the spatial distribution of the plasma.

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  7. [국내논문]   Thermal Properties of Diamond Films Deposited by Chemical Vapor Depositon  

    Chae, Hee-Baik ; Baik, Young-Joon
    The Korean journal of ceramics v.3 no.1 ,pp. 29 - 33 , 1997 , 1225-9381 ,

    초록

    Four diamond films were deposited by the microwave plasma assisted chemical vapor deposition method varying CH4 concentration from 2.5 to 10% in the feeding gases. Thermal conductivity was measured on these free standing films by the steady state method from 80 K to 400K. They showed higher thermal conductivity as the film deposited with lower methane concentration. One exception, 7.79% methane concentration deposited film, was observed to be the highest thermal conductivity. Phonon scattering processes were considered to analyze the thermal conductivity with the full Callaway model. The grain size and the concentration of the extended and the point defects were used as the fitting parameters. Microstructure of diamond films was investigated with the scanning electron microscopy and Raman spectroscopy.

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  8. [국내논문]   Patterning of Diamond Micro-Columns  

    Cho, Hun-Suk ; Baik, Young-Joon ; Chung, Bo-Keon ; Lee, Ju-Yong ; Jeon, D. ; So, Dae-Hwa
    The Korean journal of ceramics v.3 no.1 ,pp. 34 - 36 , 1997 , 1225-9381 ,

    초록

    We have fabricated a patterned diamond field emitter on a silicon substrate. Fine diamond particles were planted on a silicon wafer using conventional scratch method. A silicon oxide film was deposited on the substrate seeded with diamond powder. An array of holes was patterned on the silicon oxide film using VLSI processing technology. Diamond grains were grown using a microwave plasma-assisted chemical vapor deposition. Because diamond could not grow on the silicon oxide barrier, diamond grains filled only the patterned holes in the silicon oxide film, resulting in an array of diamond tips.

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  9. [국내논문]   DC Electrical Current Behavior of Calcia Doped Zirconia Under Various Oxygen Containing Gases  

    Lee, Joo-Sin ; Park, Tae-Woon
    The Korean journal of ceramics v.3 no.1 ,pp. 37 - 42 , 1997 , 1225-9381 ,

    초록

    The DC current variation of calcia doped zirconia single crystal was measured under various oxygen containing gases at high temperatures. The DC current was influenced by the gas species for oxygen activity establishment. Also, strong non-ohmic characteristics were observed in the $CO/CO_2/N_2$ gas mixtures. Based on the experimental data obtained by introducing the non-buffering gas $N_2$ into the $CO/CO_2$ mixtures, the processes occurring at the gas/solid interface during a defect relaxation process are discussed.

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  10. [국내논문]   Effect of Thulium Doping on Luminescence Properties of YAlO₃ and YTa7O19  

    Hojin Ryu ; Hee Dong Park
    The Korean journal of ceramics v.3 no.1 ,pp. 43 - 46 , 1997 , 1225-9381 ,

    초록

    Thulium (Tm) has been incorporated into YAlO₃ and YTa 7 O 19 host materials to obtain blue phosphors. Tm 3+ -doped YAlO₃ and YTa 7 O 19 phosphors were prepared by the conventional solid state reaction method. According to the results of excitation and emission spectra measured at room temperature, the blue emission intensity of Tm 3+ -doped YTa 7 O 19 , peaking at 455 ㎚ was much higher than that of Tm 3+ -doped YAlO₃, peaking at 458 ㎚. The maximum of relative intensity of Tm 3+ -doped YAlO₃ and YTa 7 O 19 was obtained at the doping concentration of 0.016 and 0.120 ㏖% Tm 3+ , respectively. These emission spectra revealed the concentration quenching effect.

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