• Title/Summary/Keyword: 선형증착원

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선형증발원을 이용한 대면적 CIGS 광흡수층 증착 및 특성 연구

  • Seo, Je-Hyeong;Jeong, Seung-Uk;Lee, Won-Seon;Choe, Yun-Seong;Choe, Jin-Cheol;Choe, Myeong-Un
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.674-674
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    • 2013
  • $600{\times}1200$ mm 기판에 대면적 CIGS 광흡수층 증착을 위한 선형증발원 개발을 위해 다른 크기의 노즐(nozzle)과 일정한 노즐 간격을 가지는 선형증발원의 플럭스 밀도(flux density)를 전산 모사하여 플럭스 균일도 ${\pm}5%$의 조건을 구하였다. 이를 바탕으로 제작된 선형증발원을 이용하여 Cu, In의 단일막 두께균일도를 확인하였고, CIGS 광흡수층을 동시증발법으로 증착하여 박막의 두께 균일도 및 증착 조성의 균일도로 선형 증발원을 평가하였다. EDS 조성 분석을 통해 구한 조성불균일도는 600 mm 폭에서 Cu $${\leq_-}6%$$, In $${\leq_-}3%$$ Ga $${\leq_-}1%$$ Se $${\leq_-}2%$$으로 균일한 조성비로 성막된 것을 확인하였고 SEM 분석을 통해 표면 결정립의 형상을 확인하였다. 또한 XRD측정을 통해 선형증발원 방향의 대면적 CIGS 광흡수층이 칼코피라이트(Chalcopyrite) 구조임을 확인하였다. 이를 통해서 개발된 선형증발원이 CIGS 광흡수층 증착에 적합함을 확인하였다.

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Linear Source for Evaporating Large Area CIGS Absorber Layer (대면적 CIGS 광흡수층 증착을 위한 선형증발원 개발)

  • Seo, J.H.;Jung, S.W.;Lee, W.S.;Choi, Y.S.;Choi, M.W.;Choi, J.C.;Jeong, K.H.
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.22 no.1
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    • pp.1-6
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    • 2013
  • In this paper, to develop linear source for evaporating $600{\times}1,200mm$ size of large area CIGS absorber layer, we simulated linear thermal source and obtained ${\pm}5%$ thickness uniformity with various nozzle sizes and regular nozzle distance. Flux density was confirmed linear source length. Using this linear source, we tested thickness uniformity of Copper, Indium single layer which was obtained Cu ${\pm}5%$ and In ${\pm}5%$ thickness uniformity. And then CIGS absorber layers were evaporated with In-line single-stage co-evaporation. Large area CIGS absorber layers were confirmed composition uniformity of $$Cu{\leq_-}5%$$, $$In{\leq_-}7%$$, $$Ga{\leq_-}4%$$, $$Se{\leq_-}3%$$ with 600 mm width by XRF. Uniform shape of CIGS absorber layers was confirmed by SEM. XRD showed peaks which indicate chalcopyrite structure of CIGS absorber layers. Thus, developed linear source is suitable for evaporating CIGS absorber layer.

Analysis of Fluid Flow in the Linear Cell Source for Organic Semiconductor Thin Film Deposition (유기반도체 박막증착을 위한 선형증착원의 유체유동해석)

  • Kwak, In-Chul;Yang, Young-Soo;Choi, Bum-Ho;Kim, Young-Mi
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.26 no.10
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    • pp.74-80
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    • 2009
  • This paper presents a study on fluid flow analysis of organic semiconductor thin film deposition process using the computational numerical method. In the production process, the thickness of deposited organic thin film depends on distribution of nozzle size in the linear cell system, so we analyze to decide the optimal nozzle system for uniform thickness of organic thin film. The results of deposited thickness of thin film by numerical analysis are in good agreement with those of the experimental measurements.

Evaluation of the Mechanical Properties of Electroformed Multi-nano Layers by the Dynamic-Nano Indentation Method (동적 나노압침법과 유한요소 해석에 의한 전주된 Invar-Cu 복합 박막층의 기계적 특성 평가)

  • Gang, Bo-Gyeong;Han, Sang-Seon;Choe, Yong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.201.1-201.1
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    • 2016
  • 전주된 Invar (Fe-35%Ni) 박판 위에 증착된 Cu 박막은 스퍼터 전력량이 증가할수록 증착속도가 증가하였다. Cu/Invar 박판이 Invar 박판보다 면저항 값이 34%로 작았다. Invar 박판 위에 Cu가 증착되면 최대자화와 투자율은 각각 40.3, 65.0 [%] 감소하였다. Cu 박막의 탄성하강강성도, 마찰계수, 피로한계는 각각 45, 0.130, 0.093 이었다. 동적 나노 압침법으로 얻은 Invaar/Cu 박막의 하중-시간-변위 곡선의 가장 큰 차이는 탄성하강강성도(elastic stiffness) 이었다. 미세경도와 나노경도의 실험적 관계식은 $Y[GPa]=9.18{\times}10^{-3}X[Hv]$ 이었다. 나노압침선단의 하중분포를 이차원 선형 및 비선형 유한요소해석을 통하여 1.0 [mN] 의 정적하중을 가한 Cu 박막은 486 [mN] 으로 예측되었다. 이는 표면탐침현미경으로 관찰한 압흔의 변형정도와 유사한 경향을 보였다.

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Crystallization Behavior and Electrical Properties of BNN Thin Films prepared by IBASD Methods (IBASD법으로 제조된 BNN 박막의 결정화 및 전기적 특성)

  • Woo, Dong-Chan;Jeong, Seong-Won;Lee, Hee-Young;Cho, Sang-Hee
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2004.11a
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    • pp.489-493
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    • 2004
  • [ $Ba_2NaNb_5O_{15}$ ]은 orthorhombic tungsten bronze 결정구조를 갖는 강유전체로서, 단결정의 경우 $LiNbO_3$에 비해 우수한 비선형 전광계수 값을 나타내는 것으로 알려져 있으며, 또한 주목할만한 초전, 압전, 강유전특성을 나타내고 있다. 본 연구에서는 다른 강유전체박막에 비하여 상대적으로 연구가 덜 이루어진 BNN 박막을 세라믹 타겟을 사용하여 이온빔 보조 증착법을 사용하여 제조하였으며, $Ar/O_2$ 분위기에서 증착된 BNN 박막에 대한 결정화 및 배향 특성을 고찰하였고, 이에 따른 전기적 특성의 변화를 살펴보았다. 연구에 사용된 기판은 $Pt(100)/TiO_2/SiO_2/Si(100)$이었으며, 이온빔 보조 증착법에서 보조 이온빔의 에너지를 $0{\sim}400eV$로 변화 시키며 BNN 박막을 증착한 후, 열처리하였다. BNN 박막의 전기적 특성은 MFM 박막 커패시터의 형태로 제조하여 강유전 특성에 대해 살펴보았다.

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Molecular Dynamics Study of the Energetic Aluminum Cluster Impact and Deposition (운동에너지를 가지는 알루미늄 덩어리 충돌 및 증착에 관한 분자동력학 연구)

  • 강정원;황호정
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.10 no.3
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    • pp.283-288
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    • 2001
  • We have investigated aluminum cluster deposition using a classical molecular dynamics simulations. We studied the variations of the cluster momentum and the impulse force during collisions, and found that the close-packed cluster impact has some of properties of the single particle collision and the linear atomic chain collisions. We also simulated the series of energetic cluster deposition with energy Per atom. When energy Per atom in cluster has some eV rather than very low, the intermixing occurred easily in growth film and we can obtain a good film without subsequent annealing process.

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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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기판-타겟간 거리가 선형 대향 타겟 스퍼터 시스템으로 성장시킨 AGZO 전극 특성에 미치는 효과 연구

  • Sin, Hyeon-Su;Seo, Gi-Won;Lee, Ju-Hyeon;Kim, Han-Gi
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.533-533
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    • 2013
  • 본 연구에서는 선형 대향 타겟 스퍼터 시스템을 이용하여 hetero sputtering방법으로 증착한Al-Ga-Zn-O (AGZO) 박막의 기판-타겟간 거리(Target-to-Substrate distance)에 따른 전기적, 광학적, 구조적 특성을 분석하였다. 타겟과 기판 사이의 거리 변화(30~120 mm)에 따른 AGZO 박막의 특성 변화를 관찰하기 위하여 일정한 DC 파워 250 W, 공정압력 0.3 mTorr, Ar 20 sccm에서 서로 다른 AZO 타겟과 GZO 타겟을 이용하여 hetero-sputtering 공정을 진행하였다. 최적의 타겟과 기판 사이의 거리를 결정하기 위해 AGZO 박막의 투과도(T)와 면저항($R_{sh}$)을 기반으로 figure of merit ($T^{10}/R_{sh}$)값을 계산하였다. 기판-타겟간 거리는 AGZO 박막의 밀도에 영향을 주는 핵심 인자로 30 mm에서 120 mm로 증가수록 밀도가 낮은 AGZO 박막이 형성되었다. 최적의 타겟과 기판 사이의 거리(30 mm)에서 AGZO 박막은 132 Ohm/sq의 낮은 면저항과 87.2%의 높은 투과도를 나타내었다. 그러나 기판-타겟간 거리가 증가할수록 같은 두께에서 면저항은 급격히 증가함을 발견할 수 있었으며 이러한 특성 변화는 스퍼터되어 기판에 도달하는 입자의 에너지 차이로 설명이 가능하다. 따라서 본 연구에서는 기판-타겟간 거리에 따른 AGZO 박막의 특성 변화를 설명할 수 있는 메커니즘을 다양한 분석을 통해 제시하였다. 또한 적화된 AGZO 투명 전극을 이용해 제작한 GaN-LED의 Damage free sputtering 기술에 대해서 소개한다.

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Characterizations of optical properties and microstructures of composite $MgF_2-TiO_2$ films fabricated by ion assisted deposition (이온 보조 증착에 의해 제작된 $MgF_2-TiO_2$ 혼합 박막의 광학적, 구조적 특성 분석)

  • 성창민;반승일;김형근;김석원;한성홍
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.8 no.5
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    • pp.382-386
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    • 1997
  • The composite $MgF_2$-$TiO_2$ films are fabricated by codeposition from two independent sources. To improve optical and mechanical properties of films, the films are prepared by ion-assisted deposition. Chemical compositions, optical properties and microstructures of the composite films were investigated. The chemical composition rates of Ti:Mg of $MgF_2$-$TiO_2$ composite films are nonlinearly varied according to the relative deposition rate. It is found that the refractive indices of the composite films decrease with increasing $MgF_2$ contents and can be fitted quite well with Drude's formula and that the microstructures of the composite films changes from an amorphous to crystalline with increasing $MgF_2$ mole fractions.

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