• Title/Summary/Keyword: 결정립크기

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Effect of Deposition Temperatures of $BaTiO_3$ Thin Films by MOCVD Using Ultrasonic Spraying (초음파분무 MOCVD로 제조한 $BaTiO_3$박막의 증착온도의 영향)

  • Kim, In-Tae;Park, Sun-Ja
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.6 no.5
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    • pp.475-482
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    • 1996
  • 초음파분무를 이용한 MOCVD법으로 강유전 BaTiO3 박막을 제조하였다. 초음파 분무 MOCVD법은 비교적 저온에서도 후열처리없이 결정화된 박막의 제조가 가능하다. 증착한 박막은 기판온도가 증가할수록 (110) 우선 배향성을 가졌으며, 기판온도에 따라서 서로 다른 결정상을 나타내었다. 기판온도가 55$0^{\circ}C$인 경우에 증착한 박막은 결정화가 완전히 진행되지 않았으며, 결정립의 크기도 매우 작아 상온에서 입방정상의 특성을 보였다. $600^{\circ}C$에서 증착한 박막은 결정화가 진행되어 입자의 크기는 성장하였으나 의사 입방정상을유지하고 있었다. 반만 $650^{\circ}C$에서 증착한 박막은 결정화뿐만 아니라 주상으로 성장하여 수직 방향으로는 박막 두께의 크기를 가져 CV 특성에서 이력곡선을 보였으며, 정전용량의 온도 변화에 따른 특성에서도 상전이의 특성을 나타내었다.

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RF 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 온도별로 증착한 CIGS 박막의 미세구조 및 화학 조성 분석

  • Jeong, Jae-Heon;Jo, Sang-Hyeon;Song, Pung-Geun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.08a
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    • pp.278-279
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    • 2012
  • 최근 들어 세계적인 고유가 행진과 화석연료 고갈에 대응하기 위하여 대체 에너지원 발굴에 대한 필요성이 높아지고 있다. 그 중 CIGS 박막 태양전지는 미래 신재생 에너지 자원의 가장 유망한 후보군 중 하나이다. 기존의 Si 기반의 태양전지의 경우 시간경과에 따른 효율 저하, 높은 재료비, 복잡한 공정으로 인하여 대량생산이 힘든 단점을 가지고 있다. 반면 박막 태양전지의 경우 생산 원가를 낮출 수 있는 태양전지 제조기술로서는 2세대 태양전지로 불리우며, 에너지 변환 효율과 생산 원가에서 우월성을 가진다. 그리고 이러한 CIGS 박막 태양전지를 단일 CIGS 타겟을 이용하여 스퍼터링 공정으로 제작하면 기존에 사용되었던 동시 증발법에 비해서 간단하고 대면적 코팅 및 대량 생산이 가능하다. 본 연구에서 사용된 기판으로는 $25{\times}25mm$ 크기의 Soda Lime Glass (SLG) 위에 DC 마그네트론 스퍼터링 공정으로 Mo가 $1{\mu}m$ 증착된 시편을 이용하여, 2 inch 단일 CIGS 타겟 (MATERION, CIGS Target 25-17.5-7.5-50 at%)을 기판 가열하여 증착하였다. RF 파워는 80 W, 기판 온도는 RT, 100, 200, 300, $400^{\circ}C$로 가열 후 증착하였고, CIGS 박막의 두께는 약 $1{\mu}m$로 일정하게 하였다. CIGS/Mo 박막의 파워별 미세구조 분석을 위해 X-ray Diffraction (XRD, BRUKER GADDS)로 측정하였으며, 박막의 결정립 크기를 확인하기 위해 Field Emission Scanning Electron Microscopy (FE-SEM, HITACHI)을 사용하여 측정하였다. 조건별 박막의 조성 분석 및 표면조도는 Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS, HORIBA 7395-H)와 Atomic Force Microscopy (AFM)을 이용하여 각각 평가하였다. 마지막으로 광학적 특성을 평가하고 박막의 밴드갭 에너지를 계산하기 위해서 190 nm에서 1,100 nm의 영역 대에서 자외선 광학 측정기(UV-Vis, HP-8453, AGLIENT)로 투과도를 측정하여 밴드갭 에너지를 계산하였다. 증착된 CIGS 박막은 기판 온도가 증가함에 따라 결정립 크기가 커지는 경향을 보였다. 이는 기판 상에 도달한 스퍼터 원자의 확산 에너지 증가로 인한 것으로 생각되어진다. 또한, 기판온도에 따른 결정립 성장 변화는 4성분계의 박막의 조성 및 핵생성 밀도와 관련되어 설명되어질 것이다.

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Rapid Grain Growth of $SrBi_2Nb_2O_9$ Thin Films for Improving Programming Characteristics of Ferroelectric Gate Field Effect Transistor (강유전체게이트 전계효과 트랜지스터의 정보저장특성 향상을 위한 $SrBi_2Nb_2O_9$ 박막의 급속 결정성장방법)

  • Lee, Chang-Woo
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.12 no.4 s.37
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    • pp.339-343
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    • 2005
  • Pt-$SrBi_2Nb_2O_9(SBN)-Pt-Y_2O_3-Si$ gate field effect transistors (MFMISFETs) have been fabricated and the SBN thin films are rapid thermal annealed in oxygen plasma. The grain size of the SBN becomes 4 times much larger than that of furnace annealed SBN films even at the same annealing temperature of $700^{\circ}C$, remnant polarization value of Pt-SBN-Pt is improved by 2 times. Using the rapid grain growth of SBN for the MFM-ISFET, memory window and programming characteristics of on/off states are fairly well improved.

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Prediction Model for the Microstructure and Properties in Weld Heat Affected Zone: II. Prediction Model for the Austenitization Kinetics and Austenite Grain Size Considering the Effect of Ferrite Grain Size in Fe-C-Mn Steel (용접 열영향부 미세조직 및 재질예측 모델링: II. Fe-C-Mn 강에서 페라이트 결정립크기의 영향을 고려한 Austenitization kinetics 및 오스테나이트 결정립크기 예측모델)

  • Ryu, Jong-Geun;Moon, Joon-Oh;Lee, Chang-Hee;Uhm, Sang-Ho;Lee, Jong-Bong;Chang, Woong-Sung
    • Journal of Welding and Joining
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    • v.24 no.1
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    • pp.77-87
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    • 2006
  • Considering ferrite grain size in the base metal, the prediction model for $A_{c3}$ temperature and prior austenite grain size at just above $A_{c3}$ temperature was proposed. In order to predict $A_{c3}$ temperature, the Avrami equation was modified with the variation of ferrite grain size, and its kinetic parameters were measured from non-isothermal data during continuous heating. From calculation using a proposed model, $A_{c3}$ temperatures increased with increasing ferrite grain size and heating rate. Meanwhile, by converting the phase transformation kinetic model that predicts the ferrite grain size from austenite grain size during cooling, a prediction model for prior austenite grain size at just above the $A_{c3}$ temperature during heating was developed.

선형 대향 타겟 스퍼터를 이용하여 성막한 Al-Ga-Zn-O 다성분계 박막의 두께에 따른 특성 연구

  • Seo, Gi-Won;Sin, Hyeon-Su;Lee, Ju-Hyeon;Jeong, Gwon-Beom;Kim, Han-Gi
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.328-328
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    • 2013
  • 본 연구에서는 선형 대향 타겟 스퍼터 시스템을 이용하여 Hetero sputtering 방법으로 증착한 AlGaZnO (AGZO) 박막의 두께에 따른 특성을 연구하였다. DC Power 250 W, Working pressure 0.3 mTorr, Ar 20 sccm의 고정된 성막 조건하에서, AGZO 박막의 두께가 25 nm에서 1 um로 증가함에 따른 전기적, 광학적, 구조적, 표면 특성을 Hall measurement, UV/visible spectrometry, Ellipsometry, XRD, FESEM 분석을 통해 분석하고 이를 설명할 수 있는 메커니즘을 제시하였다. 선형 대향 타겟 스퍼터의 장점으로 인해 상온에서도 우수한 특성을 갖는 AGZO 박막을 성장 시킬 수 있었으며 AGZO 박막의 전기적, 광학적특성은 다른 산화물 투명 전극 박막과 마찬가지로 두께에 매우 큰 영향을 받는 것을 알 수 있었다. 이러한 두께에 따른 특성 변화는 상온에서도 Columnar 구조를 가지는 AGZO의 구조적 특성과 밀접한 연관이 있으며 특히 결정립 크기가 AGZO의 광학적, 전기적 특성에 큰 영향을 미침을 XRD 분석을 통해 확인하였다. 또한 AGZO 두께에 따른 결정성의 차이가 박막의 n값에도 영향을 미침을 엘립소미터 분석을 통해 확인할 수 있었다. Scherrer formula을 활용하여 계산한 결과 AGZO 박막의 두께 증가에 따라 결정성 향상 및 결정립의 크기가 증가함을 알 수 있었으며, 이는 FESEM 분석을 통해서도 확인할 수 있었다.

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