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논문 기본 정보

자료유형
학술저널
저자정보
김윤영 (충남대학교 기계공학부)
저널정보
한국재료학회 한국재료학회지 한국재료학회지 제29권 제9호
발행연도
2019.1
수록면
547 - 552 (6page)

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2019

펨토초 펄스 레이저를 이용한 질화규소 박막의 열물성 평가
김윤영 대한기계학회 춘추학술대회 2019.05 학술대회자료
2파장 펌프-프로브 기법을 이용한 질화규소 박막의 열물성 평가
김윤영 한국재료학회지 2019.01 학술저널

초록· 키워드

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In the present study, the thermal conductivity of a silicon nitride($Si_3N_4$) thin-film is evaluated using the dual-wavelength pump-probe technique. A 100-nm thick $Si_3N_4$ film is deposited on a silicon (100) wafer using the radio frequency plasma enhanced chemical vapor deposition technique and film structural characteristics are observed using the X-ray reflectivity technique. The film's thermal conductivity is measured using a pump-probe setup powered by a femtosecond laser system of which pump-beam wavelength is frequency-doubled using a beta barium borate crystal. A multilayer transient heat conduction equation is numerically solved to quantify the film property. A finite difference method based on the Crank-Nicolson scheme is employed for the computation so that the experimental data can be curve-fitted. Results show that the thermal conductivity value of the film is lower than that of its bulk status by an order of magnitude. This investigation offers an effective way to evaluate thermophysical properties of nanoscale ceramic and dielectric materials with high temporal and spatial resolutions.
#silicon nitride #thin-film #thermal conductivity #femtosecond laser #pump-probe technique

목차

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김재은 / 2016 / 반사방지 특성을 통일시킨 실리콘 질화막 간의 패시베이션 특성 비교 / 한국재료학회지 26(1):47~53 dbpia 김봉섭 / 2003 / 나노인덴테이션과 주사탐침현미경을 이용한 박막 재료의 특성평가 / 한국재료학회지 13(9):606~612 dbpia S. Shin / 2008 / Thin Sol. Films 517:933 google schola 김윤영 / 2012 / Non-Destructive Evaluation of Material Properties of Nanoscale Thin-Films Using Ultrafast Optical Pump-Probe Methods / 비파괴검사학회지 32(2):115~121 google schola A. E. Kaloyeros / 2017 / ECS J. Solid State Sci. Technol 6:691 google schola

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