최근 이트리아(Y₂O₃)는 라디칼 양이온 활성화에 대한 플라즈마 내성에 대한 우수성으로 인해 반도체 산업에서 큰 주목을 받고 있다. 이트리아 세라믹 소결에 대한 새로운 접근 방식을 탐구하며, 주로 고밀도 이트리아 모놀리스를 실현하기 위한 중요한 경로로써 초기 원료 분말 처리에 중점을 두었다. 이 연구는 이트리아 세라믹의 고유한 특성과 출발 물질, 특히 그린 이트리아(GY), 소성 이트리아(CY), 융합 이트리아(FY)의 역할에 중점을 두었다. X-선 회절(XRD) 분석을 통해 원료 물질에 관계없이 Y₂O₃ 상이 존재함을 명확하게 확인하였다. 또한, 3단계 소결 공정을 사용하여 소결 중 비정상적인 입자 성장을 성공적으로 완화하였고, 이를 바탕으로 균일한 입자 크기를 특징으로 하는 완전 고밀도 세라믹을 제조하였다.
특히 초기 분말의 상태가 소결된 이트리아 세라믹의 최종 입자 크기에 영향을 미치는 가장 중요한 요인으로 밝혀져 주목할 만한 결과를 얻었다. 가장 놀라운 점은 첨가제에 의존하지 않고도 이론 밀도에 근접한 입자 크기를 가진 세라믹을 얻을 수 있다는 점이었다. 이러한 놀라운 결과는 소결 과정에서 수화된 이트리아에서 수분을 완전히 제거했기 때문이다. 또한 소결 단계의 지속 시간이 입자 성장의 중요한 결정 요인으로 확인되었으며, 이는 비커스 경도, 영 계수 및 KIC 결과의 종합적인 평가를 통해 입증하였다.
또한 고밀도의 이트리아 세라믹은 플라즈마 에칭 테스트에서 플라즈마에 대한 저항성이 Al₂O₃ 및 ZrO₂ 세라믹에 비해 월등히 뛰어나며 무게 감소가 현저히 줄어든 것으로 나타났다. 해당 결과는 고밀도 이트리아 모놀리스를 구현하는 데 있어 초기 원료 분말 처리의 중추적인 역할을 강조한다. 이러한 성과는 기계적 특성을 향상시키고 플라즈마 저항성을 최고 수준으로 끌어올릴 수 있었다.