• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.96-96
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• 2000

화학증착법으로 증착된 다이아몬드 박막은 우수한 전기적 특성과 뛰어난 화학적, 열적 안정성 때문에 전계방출소재로 많은 관심을 불러 일으키고 있다. 다이아몬드 박막의 전계방출은 저전계에서 일어나는 것으로 알려져 있으며, 저전계방출의 원인을 규명하려는 많은 연구가 진행되어 왔다. 한편, 다이아몬드 박막의 전계방출전류는 금속기판의 사용에 의한 기판/다이아몬드 접촉의 개선, 다이아몬드 박막내의 흑연성분의 조절에 의한 구조변화, 보론이나 인 (P), 질소의 도핑, 수소 플라즈마나 cesium 등의 금속을 이용한 표면처리 등의 여러 방법에 의하여 향상된다는 것이 입증되었다. 그 외에 메탄과 대기 분위기 처리, 암모니아 분위기에서의 레이저 조사도 전계방출특성을 향상시키는 것으로 보고되었다. 그러나, 다이아몬드 박막의 성장후 구조적 특성이 다른 박막의 후성장이나 열분해된 운자수소 처리가 다이아몬드 박막의 전계방출특성에 미치는 영향에 관한 연구는 지금까지 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 수소처리와 후성장이 다이아몬드 박막의 전계방출특성에 미치는 영향을 고찰하고 이로부터 그 원인을 규명하고자 하였다. 다이아몬드 박막은 hot-filament 화학증착법을 이용하여 증착하였다. 후성장한 다잉아몬드 박막내의 흑연성분과 박막의 두께를 체계적으로 조절하여 후성장 박막의 구조적 특성과 그 두께의 영향을 확인할 수 있었다. 후성장층내의 흑연성분과 두께가 증가할수록 전계방출특성은 향상되다가 저하되었다. 한편, 다이아몬드 박막을 성장시킨 후 수소분위기 처리를 함에 따라 전계방출특성은 향상되었지만 수소처리시간이 5분 이상으로 증가함에 따라 그 특성은 저하되었다. 본 연구에서는 수소처리와 후성장시 나타나는 전계방출특성의 변화 원인을 규명하고자 한다.기판위에서 polymer-like Carbon 구조는 향상되는 경향을 보였다.0 mm인 백금 망을 마스크로 사용하여 실제 3차원 미세구조를 제작하여 보았다. 그림 1에서 제작된 구조물의 SEM 사진을 보여주었으며, 식각된 면의 조도가 매우 뛰어나며 모서리의 직각성도 우수함을 확인할 수 있다. 이와 같이 도출된 시험 조건을 기초로 하여 리소그래피 후에 전기 도금을 이용한 금속 몰드 제작 및 이온빔 리소그래피 장점을 최대한 살릴수 있는 미세구조 제작에 대한 연구를 계속 추진할 계획이다. 비정질 Si1-xCx 박막을 증착하여 특성을 분석한 결과 성장된 박막의 성장률은 Carbonfid의 증가에 따라 다른 성장특성을 보였고, Silcne(SiH4) 가스량의 감소와 함께 박막의 성장률이 둔화됨을 볼 수 있다. 또한 Silane 가스량이 적어지는 영역에서는 가스량의 감소에 의해 성장속도가 둔화됨을 볼 수 있다. 또한 Silane 가스량이 적어지는 영역에서는 가스량의 감소에 의해 성장속도가 줄어들어 성장률이 Silane가스량에 의해 지배됨을 볼 수 있다. UV-VIS spectrophotometer에 의한 비정질 SiC 박막의 투과도와 파장과의 관계에 있어 유리를 기판으로 사용했으므로 유리의투과도를 감안했으며, 유리에 대한 상대적인 비율 관계로 투과도를 나타냈었다. 또한 비저질 SiC 박막의 흡수계수는 Ellipsometry에 의해 측정된 Δ과 Ψ값을 이용하여 시뮬레이션한 결과로 비정질 SiC 박막의 두께를 이용하여 구하였다. 또한 Tauc Plot을 통해 박막의 optical band gap을 2.6~3.7eV로 조절할 수 있었다. 20$0^{\circ}C$이상으로 증가시켜도 광투과율은 큰 변화를 나타내지 않았다.부터

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.14 no.4
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• pp.873-882
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• 1990

본 연구에서는 작은 크랙이 중앙 크랙선단 주위에 대칭으로 배치 분포되어 있 는 유한 평판의 경우에 대한 것으로, 우선 균일분포하중을 받는 정방형판에 분포크랙 이 있는 경우 분포크랙의 위치에 따른 중앙 크랙 선단에서의 응력확대계수의 변화를 유한요소법으로 해석하여 등응력확대계수 곡선들로 나타냈다. 그리고 크랙들 사이의 상호 간섭에 의해 일어나는 소성영역도 고려하여 그 안정성을 검토하여 보았는데, 특 히 크랙들이 서로 가까와 지면 그 크랙들 간에 상호간섭이 커져 소성영격이 크랙선단 주위에 크게 발생되므로써 크랙들은 쉽게 연결되고 합체로 인한 크랙성장이 되어 파괴 됨을 예측할 수 있고 중앙 크랙선단 주위의 분포크랙의 위치에 따른 소성영역 변화도 유한요소법으로 해석하여 도식적으로 나타냈다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.10a
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• pp.41.1-41.1
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• 2011

본 연구에서는 MOCVD법으로 사파이어 기판위에 u-GaN를 성장한 후 Mg을 도핑시켜 p-GaN를 성장하고, RF 스퍼터를 이용하여 n-ZnO를 도포하여 n-ZnO/p-GaN 이종접합을 형성한 후 진공증착기를 이용하여 Au/Ni를 증착시켜 발광다이오드(LED)를 제작하고 전기 광학적 특성을 조사하였다. 두께가 500 nm인 u-GaN 위에 성장된 p-GaN의 운반자 농도는 $1.68{\times}10^{17}\;cm^{-3}$ 이었다. 그리고 150, 300 nm 두께의 p-GaN에 대하여 측정된 DXRD 반치폭은 각각 450 arcsec, 396 arcsec 이었고, 상온에서 2.8~3.0 eV 영역에서 Mg 억셉터와 관련된 광루미네센스가 검출되었다. RF 스퍼터링에 의해 0.7 nm/min의 속도로 증착된 n-ZnO 박막은 증착 두께에 따라 비저항이 27.7 $m{\Omega}{\cdot}cm$ 에서 6.85 $m{\Omega}{\cdot}cm$ 까지 감소하였다. 그리고 n-ZnO 박막은 (0002)면으로 우선 배향되었으며, 상온에서 에너지갭 관련된 광루미네센스가 3.25 eV 부근에서 주되게 검출되었다. n-ZnO/p-GaN 이종접합 LED의 전류전압 특성곡선은 다이오드 방정식에 만족하는 특성을 나타내었다. 다이오드 지수는 3 V 이하 영역에서 1.64, 3~5 V 영역에서 0.85이었다. 그리고 5 V 이상 영역에서 공간전하의 제한을 받았으며, 다이오드 지수는 3.36이었다. 한편, 역방향 전류전압 특성은 p-GaN 박막의 두께에 영향을 받았으며, p-GaN 박막의 두께가 150, 300 nm 일 때 각각의 누설 전류는 $1.3{\times}10^{-3}$ mA와 $8.6{\times}10^{-5}$ mA 이었다. 상온에서 측정된 EL 스펙트럼의 주된 발광피크는 430 nm이었고, 반치폭은 49.5 nm이었다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.10 no.1
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• pp.67-71
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• 2001

Optical investigation on Zn-doped InGaN grown by MOCVD was performed by using the photoluminescence. Two different spectra related to Zn-acceptor-like centers occurred at room temperature, with broad emissions peaking at 2.81, and 2.60 eV, Specially, emissions interacted with phonon were observed at 2.81 eV where phonon energy was 92.5 meV From temperature dependent blue-band emissions of InGaN, we observe that the intensity in high energy region was quickly decreased more than that in low energy region with increased temperature, and the peak position at 2.81 eV was blue shift of about 18 meV, The blue-band emmissions would be originated from the transition related to the localized Zn complex centers.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.20 no.3
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• pp.211-216
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• 2011

In this study, the effects of growth temperature on structural and optical properties of hydrothermally grown ZnO nanorod arrays have been investigated. Zinc nitrate ($Zn(NO_3)_2$) and hexamethylenetetramine were used as precursors. The ZnO buffered Si(100) with a thickness of 40 nm was used as the substrates. The ZnO nanorods were grown on these substrates with the temperature ranging from 55 to $115^{\circ}C$. The results were characterized by scanning electron microscope, X-ray diffraction and room temperature photoluminescence measurements. Well-aligned ZnO nanorods arrays were obtained from all samples. The tips of nanorods were flat when the temperature was less than $95^{\circ}C$, and the sharp-tip nanoneedle-like morphologies were obtained with the temperature of $115^{\circ}C$. In addition, some bundles were on the nanorods arrays with $115^{\circ}C$ due to the non-equilibrium growth. The growth temperature could affect the crystal and optical properties of ZnO. For the effects on crystal properties, the intensity of (002) peak was increased as the temperature was increased to $75^{\circ}C$, then decreased as the temperature was further increased to $115^{\circ}C$. As for the effects on optical properties, the intensity ratio of UV peak to visible peak is increased with the temperature increasing and the strongest UV peak intensity was obtained with the growth temperature of $95^{\circ}C$.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.8 no.3
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• pp.387-387
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• 1998

This paper reports on a thermodynamic analysis for the GaN thick film growth by vapor phaseepitaxy method. The thermodynamic calculation was performed using a chemical stoichiometric algorism. Thesimulation variables include the growth temperature in a range 400~1500 K, the gas ratios $(GaCl_3)/(GaCl_3+NH_3)$and $(N_2)/(GaCl_3+NH_3)$. The theoretical calculation predicts that the growth temperature of GaN be in thelower range of 450~750 K than the experimental results. The difference in the growth temperature betweenthe simulation and the experiments indicates that the vapor phase epitaxy of GaN is kinetically limited,presumably, due to the high activation energy of thin film growth.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.8 no.3
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• pp.388-395
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• 1998

This paper reports on a thermodynamic analysis for the GaN thick film growth by vapor phase epitaxy method. The thermodynamic calculation was performed using a chemical stoichiometric algorism. The simulation variables include the growth temperature in a range 400~1500 K, the gas ratios $(GaCl_3)/(GaCl_3+NH_3)$ and $(N_2)/(GaCl_3+NH_3)$. The theoretical calculation predicts that the growth temperature of GaN be in the lower range of 450~750 K than the experimental results. The difference in the growth temperature between the simulation and the experiments indicates that the vapor phase epitaxy of GaN is kinetically limited, presumably, due to the high activation energy of thin film growth.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.451-451
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• 2011

적외선 소자의 재료로 쓰이는 액상 에피 성장법(Liquid phase epitaxy: LPE)으로 성장된 HgCdTe (MCT)박막의 Hg 분위기 열처리에 따른 구조적 변화를 고 분해능 투과 전자 현미경으로 관찰하였다. 일반적으로 LPE방법으로 성장된 MCT박막은 성장 방법의 특성상 Te 과다 영역의 성장용액이 사용되므로 상온 냉각 과정에서 박막 내 국부적인 Te 석출물을 형성 시킬 가능성이 높다. 또한, 성장 과정시 높은 Hg 증기압으로 인해 Hg-vacancy가 존재하므로 품질을 저하시키는 요인이 된다. 따라서, 본 실험에서는 Hg-vacancy와 국부적인 Te 석출물의 제거를 위해 Hg 분위기 열처리 공정을 실시하여 박막의 결정성 변화 및 국부적인 조성 변화를 관찰하였다. 실험결과, 열처리에 따른 Hg의 박막 내 공급으로 인한 이차상의 형성 등이 관찰 되었으며 부피 팽창으로 인해 격자의 변형이 관찰 되었다. 이는 투과 전자 현미경의 고 분해능 이미지 와 Gaussian mask filtering 기법으로 보여진 격자 줄무늬상 (lattice fringe)으로 확인 하였다. 또한, 열처리에 따른 국부적인 조성 편기의 해소는 high angle annular dark field scanning TEM(HAADF-STEM)을 이용하여 관찰 하였다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.9 no.2
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• pp.91-97
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• 1999

YIG $(Y_3Fe_5O_{12})$ films with 4~80 ${\mu}{\textrm}{m}$ thickness were epitaxially grown on GGG $(Gd_3Ga_5O_{12})$ substrates by LPE (liquid phase epitaxy) techniques. Using various melts having different chemical composition the growth temperature was varied as a parameter. Growth rate, surface morphology, chemical composition, lattice constant, saturation magnetization, and magnetic resonance of the films were investigated. Lattice mismatch between the substrate and film Δa, saturation magnetization, and magnetic resonance line width ΔH increased, decreased, and increased, respectively, as undercooling temperature ΔT increased. The films grown by using the melt with larger R$_1$and smaller R$_3$had smaller ΔH. The major origin of the increase of ΔH was the increase of Δa. It is considered that the magnetic field in the film became locally inhomogeneous with the increase of Δa due to the increase of inhomogenity in stress distribution to the film depth direction. Therefore, in order to grow YIG films with small microwave loss it is necessary to grow films at small ΔT using the melt with large R$_1$and small R$_3$resulting in a small Δa.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.7 no.1
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• pp.1-5
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• 1997

The $Bi_2Sr_2Ca_{n-1}Cu_nOy$(BSCCO) phase is well known to be a superconductor having a strong anisotropic behavior. It can be seen that it is difficult to control the growth direction. In this study, we try to grow a Bi-Sr-Ca-Cu-O phase crystal by the crystal pulling method with a seed crystal and crucibel rotation. Relatively large crystals of the order of $5{\times}5{\times}5{\textrm}{mm}^3$ dimensions can be obtained. We also discuss the possible crystallization field of the $BiO_{1.5}$-(Sr, Ca)O-CuO ternary phase diagram, and present some results of the characterization and magnetic measurements on the grown crystal.