• Title/Summary/Keyword: 배향성 박막

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펄스레이저를 이용한 $MgTiO_3$ 박막의 성장과 전기적 및 구조적 특성에 관한 연구

  • 한근조;임왕규;이재찬
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.86-86
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    • 1999

  • 본 연구에서는 마이크로파 유전체 소자로서의 응용 및 절연 산화막으로의 응용을 위해 마이크로파 유전체 세라믹으로 사용되어 온 MgTiO3 물질을 펄스 레이저로 박막을 제조하였다. MgTiO3 는 주로 고주파에서 높은 유전율을 갖고 높은 품질계수 (22.000 at 5 GHz) 혹은 낮은 유전손실을 갖으며 유전특성의 온도 안정성이 우수하여 유전체 세라믹 재료로 응용된다. MgTiO3 박막의 성장은 KrF(파장:248nm) 엑시머 레이저를 이용했으며 공정조건으로 박막의 성장온도는 500-75$0^{\circ}C$, 산소 압력은 10-5-200mTorr, 성장 후 냉각시 산소분위기는 200Torr, 레이저 에너지 밀도는 1.5-5J/cm2 등의 조건으로 박막을 성장하였다. MgTiO3 박막을 여러 가지 기판, 즉 Al2O3(r-plane), Si, Pt 위에 성장시켰으며 기판에 따라 에픽텍셜 혹은 다결정 상태를 갖는 ilmenite 구조로 성장되었다. PLD(Pulsed laser deposition)법에 의해 형성된 MgTiO3 박막을 보면, 우선 Al2O3(r-plane) 기판위에 성장된 경우 $700^{\circ}C$에서 에픽텍셜하게 성장하였으며, Si 기판 위에 성장된 경우 $650^{\circ}C$에서부터 (003)면으로 우선 배향된 단일상의 ilmenite 구조가 형성된다. Ptdnl에 성장된 경우 $600^{\circ}C$에서부터 (003)면으로 우선배향성을 가지며 $650^{\circ}C$에서 결정의 안정화를 이루었으나, MgTiO3 박막은 전기적 특성으로 유전특성 및 유전분산 특성 등이 측정 분석되어 MgTiO3 박막의 고주파 유전체로의 응용에 관한 가능성을 토의하였다.

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Effect of Chemical Vapor Deposition Condition on the Growth of SiC Thin Films (화학기상증착조건이 SiC 박막의 성장에 미치는 영향)

  • Bang, Wook;Kim, Hyeong-Joon
    • Korean Journal of Crystallography
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    • v.3 no.2
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    • pp.98-110
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    • 1992

  • B-SiC thin films were fabricated on Si(100) substrate under 1 atom by fVD. The effects of deposition conditions on the growth and the properties especially crystallinity and prefer ential alignment of these thin films were investigated. SiH4 and CH4 were used as source gases and H2 as Carrier gas. Th9 growth Of B-SiC thin films with changing parameters such as the growth temperature, the ratio of source gases (SiH4/CH4 ) and the total amount of source gases. The grown thin films were characterized by using SEM, a -step, XRD, Raman Spectro- scopy and TEM. Chemical conversion process improved the quality of thin films due to the formation of SiC buffer layer. The crystallinity of SiC thin films was improved when the growth temperature was higher than l150t and the amount of CH4 exceeded that of SiH4. The better crystallinity, the better alignment to the crystalline direction of substates. TEM analyses of the good quality thin films showed that the grain size was bigger at the surface than at the interface and the defect density is not depend on the ratio of the source gases.

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Properties of Sol-Gel PZT Thin films with Thickness for Micro Piezoelectric Actuators (마이크로 압전 엑츄에이터용 Sol-Gel PZT 박막의 두께 변화에 따른 특성)

  • 장연태;박준식;김대식;박효덕;최승철
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2001.05a
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    • pp.220-223
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    • 2001

  • Pb가 10% 과잉되고 Zr : Ti = 52 : 48 조성을 갖는 PZT sol이 Pt(3500Å)/Ti(400Å)/SiO₂(3000Å)Si(525㎛)기판 위에 스핀 코팅법으로 반복 코팅된 후, 450℃에서 10분, 650℃에서 2분간 반복 열처리되었다. 이와 같이 다양한 두께로 적층된 박막은 각 시편에 대해 최종적으로 650℃ 30분 동안 어닐링 처리되었다. 제조된 PZT 박막의 두께는 4100Å에서 1.75㎛사이의 4종이었다. 이어서 스퍼터링법으로 Pt전극이 PZT 막 위에 증착되었다. 제조된 PZT 박막의 결정 구조 조사를 위해 XRD, 그리고 미세 구조 및 전기적 특성을 알아보기 위해 FESEM과 P-E 이력 곡선이 각각 관찰되었다. 4100Å에서 1.75㎛까지 두께 증가에 따른 장비상의 포화 이력 한계로 잔류 분극(Pr)값이 25μC/㎠에서 다소 감소되었다. 측정된 X선 회절 결과에서 최초 4회 코팅시 perovskite 결정 구조로 성장한 결정립은 (111)배향이 우세하었으나, 두께가 증가됨에 따라 (111)/(110)값이 감소되었으며, 이를 통해 두께 증가에 따른 (111)배향성이 다소 감소됨을 알 수 있었다. 이상의 결과로부터 제조된 PZT 박막은 큰 힘과 높은 내전압 특성을 갖는 마이크로 압전 액츄에이터에 적용될 수 있을 것으로 생각되었다.

Effect of Deposition Temperature and Oxygen on the Growth of $RuO_2$ Thin Films Deposited by Metalorganic Chemical Vapor Deposition (금속유기 화학증착법으로 증착시킨 $RuO_2$박막의 성장에 미치는 증착온도와 산소의 영향)

  • 신웅철;윤순길
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.34 no.3
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    • pp.241-248
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    • 1997

  • RuO2 thin films were deposited on SiO2(1000$\AA$)/Si and MgO(100) single crystal substrates at low tem-peratures by hot-wall metalorganic chemical vapor deposition(MOCVD), and effects of deposition paramet-ers on the properties of the thin films were investigated. RuO2 single phase was obtained at lower de-position temperature of 25$0^{\circ}C$. RuO2 thin films deposited onto SiO2(1000$\AA$)/Si substrates showed a random orientation, and RuO2 films onto MgO(100) single crystals showed the (hk0) orientation. The crystallinity and resistivity of RuO2 thin films increased and decreased with increasing deposition temperature, respec-tively. The resistivity of RuO2 thin films decreased with decreasing the flow rate. The resistivity of the 2600$\AA$-thick RuO2 thin films deposited with O2 flow rate of 50 sccm at 35$0^{\circ}C$ was 52.7$\mu$$\Omega$-cm, and they could be applicable to bottom electrodes of high dielectric materals.

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Residual Stress Behavior of High Temperature Polyimide Thin Films depending on the Structural Isomers of Diamine (Diamine의 구조적 이성질체에 따른 내열성 폴리이미드 박막의 잔류응력거동)

  • 임창호;정현수;한학수
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.6 no.2
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    • pp.23-30
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    • 1999

  • The relationships between morphological structures and residual stress behaviors of polyimide thin films depending on isomeric diamines were investigated. For this study, Poly(phenylene biphenyltetracarboximide) (BPDA-PDA) and poly(oxydiphenylene biphenyltetracarboximide) (BPDA-ODA) films were prepared from their isomeric diamines: 1,3-phenylene diamine (1,3-PDA) 1,4-phenylene diamine (1.4-PDA), 3,4'-oxydiphenylene diamine (3,4'-ODA), and 4,4'-oxydiphenylene diamine (4,4'-ODA), respectively. For those films, residual stresses were detected in-situ during thermal imidization of the isomeric polyimide as a function of processing temperature over the range of 25~$400^{\circ}C$ using. Thin Film Stress Analyzer (TFSA). In comparison, residual stress of BPDA-1.4PDA having better in-plain orientation and chain order was the lowest value of 7MPa whereas those of BPDA-1,3-PDA, BPDA-3,4'-ODA, and BPDA-4,4'-ODA were in the range of 40-50MPa. Conclusively, the effect of morphological nature (chain rigidity, chain order, orientation) and chain mobility relating to the g1ass transition behavior on the residual stress of isomeric polyimide thin films wart analyzed.

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