• Title/Summary/Keyword: 박막 이론

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Analysis of Ferromagnetic Resonance Linewidth in Ni Thin Film Fabricated by Electrodeposition Method (전기 도금법으로 제작한 Ni 박막의 강자성 공명 선폭 분석)

  • Kim, Dong Young;Yoon, Seok Soo
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.24 no.2
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    • pp.60-65
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    • 2014
  • We obtained resonance field ($H_{res}$) and linewidth (${\Delta}H_{PP}$) from measured ferromagnetic resonance signal in the functions of polar angle (${\Theta}_H$) in Ni thin film of 240 nm thickness fabricated by electrodeposition method. The angular dependence of $H_{res}$ was well fitted with the calculated ones. We confirmed that the g-factor and effective demagnetization field were 2.18 and 445 emu/cc by the theoretical analysis of the resonance field, respectively. The angular dependence of ${\Delta}H_{PP}$ showed very large values at in-plane direction (${\Theta}_H=90^{\circ}$), which could not explained by the homogenous linewidth due to the Gilbert damping and inhomogeneous linewidth due to the angular variations and magnetization variations by the surface layer. Therefore, we considered the spin wave scattering (two magnon scattering) process in order to analyze the measured inhomogeneous linewidth, which was appeared in thicker film than the critical thickness of 50 nm. The defect medicated spin wave scattering played a key role in the electrodoposited Ni thin film of 240 nm thickness.

광전류를 이용한 n-ZnO/p-Si과 n-ZnO/p-GaN p-n 접합 다이오드의 결함 분석

  • Jo, Seong-Guk;Nam, Chang-U;Kim, Eun-Gyu
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.178-178
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    • 2013
  • 고체내의 결함을 분석하기 위한 장비로는 대표적으로 DLTS (deep level transient spectroscopy)를 이용하여 깊은 준위 결함의 활성화에너지를 구하는 분석법, 투과전자현미경을 이용한 박막의 결정살창 분석법, photoluminescence나 electroluminescence를 이용하여 광학적인 방법으로 결함을 분석하는 방법, 마지막으로 광전류 측정을 통하여 결함을 분석하는 방법 등이 있다. 이 중에서도 빛에 의해서 증가되는 광전류를 이용한 결함 분석 방법은 과거에는 종종 시행되어 왔으나 최근에는 거의 연구되어지고 있지 않고 있다. 고체 내의 많은 결함들이 빛에만 반응하는 결함도 있으며 전기적인 측정을 통해서만 발견되는 결함이 존재하기 때문에 모든 부분을 다 만족시키는 방법은 찾기가 힘들다고 알려져 있다. 한편, ZnO는 octahedral 구조로 공간이 비어있기 때문에 여러 가지 결함이 존재하는데, 그 중에서 valence band 바로 위 0.3~0.5 eV에 존재하는 결함 준위는 Zn 빈자리에 의한 결함으로 이론적으로만 밝혀졌을 뿐 실험적으로는 현재까지 발견되어지고 있지 않다. 본 연구에서는 광전류를 이용하여 n-ZnO/p-Si과 n-ZnO/p-GaN p-n 접합 다이오드 내의 결함에 대한 연구를 진행하였다. ZnO를 UHV 스퍼터링 방법으로 성장하였으며 ZnO의 결함의 양을 조절하기 위해 박막의 두께와 증착할 때의 기판 속도 등을 조절하였다. 이렇게 성장된 ZnO 기반의 다이오드를 광전류 측정을 이용하여 결함을 분석하였다. 실험결과 420 nm 파장의 빛을 다이오드에 주사하였을 때 광전류가 크게 증가하는 것을 확인하였으며 이것은 이론적으로만 주장되어져 왔던 Zn 빈자리 결함에 의한 것으로 판단되었다.

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RF 스퍼터링법을 이용한 리튬 이차 전지용 Si-Al 적층 음극 박막의 제조 및 전기적 특성

  • Im, Hae-Na;Patil, Vaishali Arun;Yun, Seok-Jin;Seong, Yeong-Eun;Choe, Ji-Won
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.691-691
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    • 2013
  • 최근 휴대용 전자기기의 전원으로서 가장 널리 사용되고 있는 리튬 이차 전지는 우수한 에너지 밀도, 낮은 자가방전 속도로 인한 비 메모리 효과, 높은 작동전압으로 다양한 전자기기뿐만 아니라 미래형 자동차산업 및 항공산업 분야에서도 점차 사용 빈도가 증가하고 있다. 현재 리튬 이차 전지의 음극물질로 널리 사용되고 있는 흑연의 경우 초기 용량 감소가 크고 이론적인 최대용량(372 mAhg-1, LiC6)이 낮다는 문제가 있어 다양한 대체물질의 연구가 진행되고 있다. 그 중에서도 Si는 Li과 반응하여 Li4.4Si합금을 형성하며 높은 이론용량을 갖고 상용화된 전지의 전압(~3.7 V)보다 0.3 V정도 밖에 낮지 않기때문에 재료의 개발과 함께 바로 사용화 할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 Si의 경우 금속 자체로 사용되는 경우 Li 이온이 삽입되어 Li4.4Si형성 시에 310%의 부피 팽창을 일으키게 되어 분쇄반응(pulverization)을 일으키고 충 방전에 따라 급격한 용량 감소를 야기한다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 RF 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 보다 간단한 방법으로 Si층 사이에 수 나노의 Al층을 삽입하여 Si 입자의 부피 팽창으로부터 오는 응력을 상쇄시켜 높은 방전 용량 특성과 우수한 수명 특성을 동시에 구현하였다.

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Nonlinear refractive index measurement for amorphous $As_2S_3$ thin film by Z-scan method (Z-scan 방법에 의한 비정질 $As_2S_3$ 박막의 비선형 굴절률 측정)

  • 김성규;이영락;곽종훈;최옥식;이윤우;송재봉;서호형;이일항
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.9 no.5
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    • pp.342-347
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    • 1998
  • We present a theoretical analysis of Gaussian beam propagation in nonlinear Kerr media by using aberration-free approximation and Huygens-Fresnel diffraction integral and obtain a simple analytic formular for Z-scan characteristics. Z-scan experiments are carried out on amorphous $As_2S_3$ thin film and compared with the theory developed, showing good agreement. The sign and the value of ${\gamma}$ have been measured at 633 nm to be $+8.65{\times}10^{-6}\textrm{cm}^2/W$. We also measured the far-field intensity profiles, which confirm again self-focusing effect.

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Analysis for the magneto-optical Kerr effect of metal multilayers by optical multiple reflection (다중반사에 의한 금속다층막의 자기광학 Kerr 효과 분석)

  • 최영준;서용원
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.4 no.4
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    • pp.307-312
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    • 1994
  • The magneto-optical Kerr effect due to the (Fe,Co)/(Pd,Pt,Cu,Ag) multilayer film is calculated considering of multiple reflection effect, and the calculated Kerr spectrum is compared to the reported experimental value. In case of Co/Pd, the reliance of composition and the variable tendency of magneto-optical Kerr rotation angle for Co thickness fully coresponds to experimantal and theoretical value. The theoretical Kerr spectrum of Fe/Cu and Fe/Ag multilayer films show the peaks near the Cu and Ag optical ansorption band in accordance with the experiment. But in case of Co/Pt, the increase tendency of Kerr rofation with decreasing wavelength reported by experiments could not be explained by the optical multiple interference. This difference of theoretical and experimental Kerr spectrum of Co/Pt film might be related with the change of electronic structure of Co and/or Pt from their bulk state.

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Ferromagnetic Resonance Study of an YIG Thin Film Grown by LPE Method (LPE법으로 제조한 YIG 박막에 대한 강자성공명 연구)

  • 이수형;염태호;윤달호;김약연;한기평;이상석
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.9 no.2
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    • pp.85-90
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    • 1999
  • The ferromagnetic resonance study of the magnetostatic wave modes for an YIG thin film, grown by a liquid phase epitaxy method, was performed by an FMR spectrometer at room temperature. The magnetostatic surface wave and backward volume wave modes show periodic excitations in parallel configuration, whereas the complex spectra were observed in perpendicular configuration. The resonance spectra in parallel configuration can be well explained by the Walker and Damon-Eshbach theory. The peak-peak line width of uniform mode was 0.4 Oe. The saturation magnetization $M_s$ of the YIG thin film was calculated as 137 emu/㎤. In order to know the dependence of the magnetostatic modes as a function of the saturation magnetization and the thickness, the (1,1) and (3,1) modes of the magnetostatic backward volume wave were compared and theoretically calculated.

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A Systematic Approach for Selective Epitaxial Growth of Silicon using Transport Phenomena, Thermodynamics, and Microscopic Simulation (이동현상, 열역학, 미시적 이론 연구릉 통한 선택적 단결정 실리콘 성장공정의 전산모사)

  • 윤종호;박상규
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.3 no.4
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    • pp.466-481
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    • 1994
  • 차세대 집적회로 제조공정에 있어 핵심기술인 선택적 단결정 실리콘 성장공정에 대한 이동현상, 열역학, 미시적 전산모사를 수행하여 다각적인 분석과 이해를 시도하였다. 첫째, 실리콘 단결정 성장 공 정에 가장 많이 사용되는 배럴 반응기를 대상으로 유한 요소법을 이용하여 이동현상적 이론연구를 수행 하였다. 반응기내의 기체속도 분포, SiH2Cl2 농도분포를 각각 구하였으며 압력, 기판온도, 총유량 HCl 유 량변화 등의주요공정변수가 증착율과 균일도 지수에 미치는 영햐을 고찰하였다. 이러한 연구를 통하여 저온, 저압, 총유량이 많고 첨가되는 HCl 유량이 작은 경우가 균일도 확보를 위하여 적합한 조업조건임 을 알수 있었다. 둘째 Si-H-Cl 계에 대한 열역학적 기체의 Cl/H비가 낮은 경우가 선택적 실리콘 증착 에 적합함을 알수 있었다. 셋째, Monte Carlo법을 이용한 선택적 실리콘 미세박막 성장패턴에 관한 이 론 연구를 수행하여 종횡비, 재방출, 표면확산에 따른 박막증착 패턴의 변화를 고찰하였으며 표면확산이 선택도 상실 현상의 중요한 원인이 될 수 있음을 발견하였다. 또한 최상의 선택도 확보를위해서는 낮은 부착계수와 낮은 표면확산계수를 유지해야 됨을 알수 있었다.

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A Study on the Preparation and Characterization of $Zn_xSr_{1-x}S$ Thin Films ($Zn_xSr_{1-x}S$ 박막의 제작과 특성에 관한 연구)

  • 이상태
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.5 no.6
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    • pp.1136-1142
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    • 2001
  • $Zn_xSr_{1-x}S$ thin films were prepared in the whole composition range by rf sputtering, using powder targets of a mixture of ZnS and SrS with the required mole fraction. The possibility of existence of $Zn_xSr_{1-x}S$ solid solutions was systematically investigated from the results of thin film growth, in terms of structural, optical characteristics and the chemical bonding of the constituent atoms. The XRD, XPS and optical results made it clear that the solid solutions with a single-phased zincblende structure and a single-phased rocksalt structure were formed at $0.86~0.93{\leq}x{\leq}1\;and\;0{\leq}x{\leq}0.29$, respectively. The miscibility gap, including phase separation regions was found to exist in $0.3{\leq}x{\leq}0.86~0.91$, in which lattice constants, binding energy and absorption edges kept almost constant by the same values as those at border compositions. The experimental results on phase transition agreed well with the fraction of ionic character fi based on the Phillips' dielectric theory.

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Operating characteristics of Floating Gate Organic Memory (플로팅 게이트형 유기메모리 동작특성)

  • Lee, Boong-Joo
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.15 no.8
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    • pp.5213-5218
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    • 2014
  • Organic memory devices were made using the plasma polymerization method. The memory device consisted of ppMMA(plasma polymerization MMA) thin films as the tunneling and insulating layer, and a Au thin film as the memory layer, which was deposited by thermal evaporation. The organic memory operation theory was developed according to the charging and discharging characteristics of floating gate type memory, which would be measured by the hysteresis voltage and memory voltage with the gate voltage values. The I-V characteristics of the fabricated memory device showed a hysteresis voltage of 26 [V] at 60 ~ -60 [V] double sweep measuring conditions. The programming voltage was applied to the gate electrode in accordance with the result of this theory. A programming voltage of 60[V] equated to a memory voltage of 13[V], and 80[V] equated to a memory voltage of 18[V]. The memory voltage of approximately 40 [%]increased with increasing programming voltage. The charge memory layer charging or discharging according to the theory of the memory was verified experimentally.

A study on the preparation and characterization of $Zn_xSr_{1-x}S$ thin films ($Zn_xSr_{1-x}S$ 박막의 제작과 특성에 관한 연구)

  • 이상태
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2001.10a
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    • pp.660-664
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    • 2001
  • $Zn_xSr_{1-x}S$ thin films were prepared in the whole composition range by rf sputtering, using powder targets of a mixture of ZnS and SrS with the required mole fraction. The possibility of existence of $Zn_xSr_{1-x}S$ solid solutions was systematically investigated from the results of thin film growth, in terns of structural, optical characteristics and the chemical bonding of the constituent atoms. The XRD, XPS and optical results made it clear that the solid solutions with a single-phased zincblende structure and a single-phased rocksalt structure were formed at $0.86~0.93{\leq}x{\leq}1$ and $0{\leq}x{\leq}0.29$, respectively. The miscibility gap, including phase separation regions was found to exist in $0.3{\leq}x{\leq}0.86~0.91$, in which lattice constants, binding energy and absorption edges kept almost constant by the same values as those at border compositions. The experimental results on phase transition agreed well with the fraction of ionic character $f_{i}$ based on the Phillips'dielectric theory.

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