• Title/Summary/Keyword: 이온 빔 스퍼터법

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Roll-to-Roll 스퍼터 공정시 Ar 이온 빔 처리가 ITO 박막의 특성에 미치는 효과 연구

  • Sin, Yong-Hui;Kim, Han-Gi
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.573-574
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    • 2013
  • 본 연구에서는 Roll-to-Roll 스퍼터를 이용한 ITO 성막 공정에서 Ar 이온 빔 처리가 플렉시블 ITO 박막의 전기적, 광학적, 구조적 특성에 미치는 효과를 연구하였다. Roll-to-Roll 스퍼터를 이용하여 ITO 박막을 성막할 때 Linear ion source를 이용하여 Ar 이온을 ITO 박막에 직접 조사할 때 일어나는 ITO 박막의 변화를 분석하였다. Ar 이온 빔에 인가되는 DC 파워 변화에 따른 ITO 박막의 전기적, 광학적 특성 변화를 Hall measurement 및 UV/Visible spectrometry 분석법을 통해 확인하였다. 이온 빔 처리 공정 시 인가되는 파워가 DC 100 W일 때 $5.81{\times}10^{-4}{\Omega}-cm$으로 이온 빔 처리를 하지 않은 $1.14{\times}10^{-3}{\Omega}-cm$에 보다 낮은 비저항을 나타냄을 확인할 수 있었다. 이온 빔 처리 전/후 ITO 박막의 결정성은 포항 가속기 X-ray scattering법을 이용하여 분석하였으며, 결과를 통해 Ar 이온 빔 처리가 ITO 박막의 표면에서의 국부적인 결정성을 향상을 일으킴을 알 수 있었다. 이러한 결정성 향상이 Roll-to-Roll 스퍼터된 ITO 박막의 전기적 특성을 향상과 매우 밀접한 관계가 있음을 확인할 수 있었다. 또한 이온 빔 처리 전/후 ITO/CPI의 기판 휨에 따른 기계적 안정성을 알아보기 위해 bending frequency 60 Hz, bending radius 15mm로 bending test를 진행을 통하여 이온 빔 처리 전후 ITO 박막의 특성을 비교 확인하였다. 본 실험 결과를 통해 Ar 이온빔 조사에 의해 상온에서 결정형 ITO 박막을 CPI 기판위에 형성 할 수 있었다. 또한 최적화된 ITO 박막을 이용하여 유기 태양전지를 제작하였으며 이를 통해 Ar 이온빔 처리된 결정형 ITO의 유연 태양전지 응용 가능성을 타진하였다.

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Optical and structural properties of $TiO_2$ thin films by high-vacuum reactive magnetron sputtering (고진공 반응이온 마그네트론 스퍼터링으로 증착된 $TiO_2$ 박막의 광학적, 구조적 특성)

  • 김성화;이인선;황보창권
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 2000.08a
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    • pp.170-171
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    • 2000
  • 최근 광 응용기술, 레이저 및 광통신 기술이 빠르게 발전함에 따라 고부가 가치 광학박막의 규격이 높아지고 있으며, 덩어리와 같은 광학적, 기계적 특성을 갖는 광학박막이 요구되고 있다. 일반적으로 이러한 성능을 만족하는 광학박막을 제작하기 위해 전자빔으로 증발되어 기판에 증착되는 박막에 직접 산소 이온을 이온총을 이용하여 기판에 쏘아줌으로써 양질의 산화박막을 제작하는 이온빔 보조 증착법이 가장 많이 적용되고 있다. 여기서 이온빔은 증착되는 박막의 기둥구조를 파괴시켜 원래의 덩어리(bulk)에 가까운 성질을 갖는 조밀한 박막을 제작하는데 이용된다. 좀더 조밀한 박막을 만들어 덩어리에 가까운 성질을 갖도록 하기 위해서는 박막을 형성하는 이온들의 이온에너지를 높여주어야 하는데, 그 방법으로 이온빔 스퍼터링이나 RF 또는 DC 마그네트론 스퍼터링 방법 등이 있으며, 최근에는 medium frequency에 의한 twin-마그네트론 스퍼터링 기술을 이용하기도 한다$^{(1 4)}$ . (중략)

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이온 빔 스퍼터링 방법으로 제작한 Mo 박막의 특성조사

  • Jo, Sang-Hyeon;Kim, Hyo-Jin;Yun, Yeong-Mok;Lee, Seong-Ho
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.304-304
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    • 2012
  • CIGS(CuInGaSe2) 태양전지의 후면전극(Back contact)으로 널리 사용되는 Mo 박막은 낮은 면저항, 높은 반사율, 광흡수층 Na-path 제공 등의 조건이 요구된다. 일반적으로 Mo 박막 제작은 DC 마그네트론 스퍼터링 방법이 가장 널리 사용되며, 제작조건에 따라 태양전지 효율에 강한 영향을 미치는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 DC 마그네트론 스퍼터링 시 기판에 이온빔(Ion-beam)을 동시 조사하는 이온 빔 스퍼터링 증착(Ion-beam sputter deposition)법으로 Mo 박막을 제작하였다. 제작된 박막의 전기적 및 광학적 특성은 4-point probe, UV-Vis-NIR spectrometer로 각각 조사하였으며 Na-path 제어를 위한 구조적 특성은 XRD, FE-SEM으로 분석하였다. 분석결과에 따르면 기존 DC 마그네트론 스퍼터링 방법보다 상대적으로 더 치밀한 구조와 높은 반사율을 가지는 박막이 제작됨을 알 수 있었다. Mo 박막의 최적조건은 DC power 300 W, Ion-gun power 50 W, Ar flow rate 20 sccm 였다.

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Superconducting Characteristics of Bi Thin Films Fabricated by Ion Beam Sputtering (이온빔 스퍼터법으로 제작한 Bi 박막의 초전도 특성)

  • 이희갑;박용필;오금곤
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2000.07a
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    • pp.222-225
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    • 2000
  • BSCCO thin films have been fabricated by co-deposition at an ultralow growth rate using ion beam sputtering(IBS) method. Bi 2212 phase appeared in the temperature range of 750 and $795^{\circ}C$ and single phase of Bi 2201 existed in the lower region than $785^{\circ}C$. Whereas, $Po_3$ dependance on structural formation was scarcely observed regardless of the pressure variation. And high quality of c-axis oriented Bi 2212 thin film with $T_c$ (onset) of about 90 K and $T_c$(zero) of about 45 K is obtained. Only a smd amount of CuO in some films was observed as impurity, and no impurity phase such as $CaCuO_2$ was observed in d of the obtained films.

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Layer-by-layer Deposition of BSCCO Thin Films Using Ion Beam Sputtering Method (이온 빔 스퍼터법에 의한 BSCCO 박막의 순차 증착)

  • 박용필;이준웅
    • Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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    • v.11 no.4
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    • pp.334-339
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    • 1998
  • $Bi_2Sr_2CuO_x$(Bi-2201) thin films have been fabricated by atomic layer-by-layer deposition using ion beam sputtering (IBS) method. During the deposition, 14 wt%-ozone/oxygen mixture gas of typical pressure of $5.0\times10^{-5}$ Torr is supplied with ultraviolent light irradiation for oxidation. XRD and RHEED investigations reveal that a buffer layer with compositions different from Bi-2201 is formed at the early deposition stage of less than 10 units cell and then Bi-2201 oriented along the c-axis is grown.

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Fundamental characteristics of non-mass separated ion beam deposition with RE sputter-type ion source (고주파 스퍼터타입 이온소스를 이용한 비질량분리형 이온빔증착법에 관한 특성연구)

  • ;Minoru Isshiki
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.12 no.2
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    • pp.136-143
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    • 2003
  • In this paper, high purity RF sputter-type ion source for non-mass separated ion beam deposition was evaluated. The fundamental characteristics of the ion source which is composed of an RF Cu coil and a high purity Cu target (99.9999 %) was studied, and the practical application of Cu thin films for ULSI metallization was discussed. The relationship between the DC target current and the DC target voltage at various RF power and Ar gas pressures was measured, and then preparation conditions for Cu thin films was described. As a result, it was found that the deposition conditions of the target voltage, the target current and the Ar pressure were optimized at -300 V, 240 W and 9 Pa, respectively. The resistivity of Cu films deposited at a bias voltage of -50 V showed a minimum value of 1.8 $\pm$ 0.1 $mu\Omega$cm, which is close to that of Cu bulk (1.67 $mu\Omega$cm).