• 제목/요약/키워드: 저온 증착

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Co-Si계의 동시증착과 고상반응시 상전이 및 $CoSi_2$ 층의 저온정합성장 (Phase sequence in Codeposition and Solid State Reaction of Co-Si System and Low Temperature Epitaxial Growth of $CoSi_2$ Layer)

  • 박상욱;심재엽;지응준;최정동;곽준섭;백홍구
    • 한국진공학회지
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    • 제2권4호
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    • pp.439-454
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    • 1993
  • The phase sequence of codeposited Co-Si alloy and Co/si multilayer thin film was investigated by differential scanning calormetry(DSC) and X-ray diffraction (XRD) analysis, The phase sequence in codeposition and codeposited amorphous Co-Si alloy thin film were CoSilongrightarrow Co2Si and those in Co/Si multilayer thin film were CoSilongrightarrowCo2Silongrightarrow and CoSilongrightarrowCo2Si longrightarrowCoSilongrightarrowCoSi2 with the atomic concentration ration of Co to Si layer being 2:1 and 1:2 respectively. The observed phase sequence was analyzed by the effectvie heat of formatin . The phase determining factor (PDF) considering structural facotr in addition to the effectvie heat of formation was used to explain the difference in the first crystalline phase between codeposition, codeposited amorphous Co-Si alloy thin film and Co/Si multilayer thin film. The crystallinity of Co-silicide deposited by multitarget bias cosputter deposition (MBCD) wasinvestigated as a funcion of deposition temperature and substrate bias voltage by transmission electron microscopy (TEM) and epitaxial CoSi2 layer was grown at $200^{\circ}C$ . Parameters, Ear, $\alpha$(As), were calculate dto quantitatively explain the low temperature epitaxial grpwth of CoSi2 layer. The phase sequence and crystallinity had a stronger dependence on the substrate bias voltage than on the deposition temperature due to the collisional daxcade mixing, in-situ cleannin g, and increase in the number of nucleation sites by ion bombardment of growing surface.

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ICP Source를 이용한 저온 증착 a-SiNx:H 특성 평가 (Low Temperature Deposition a-SiNx:H Using ICP Source)

  • 강성칠;이동혁;소현욱;장진녕;홍문표;권광호
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제24권7호
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    • pp.532-536
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    • 2011
  • The silicon nitride films were prepared by chemical vapor deposition using inductively coupled plasma. During the deposition, the substrate was heated at $150^{\circ}C$ and power 1,000 W. To evolution low temperature manufacture, we have studied the role of source gases, $SiH_4$, $NH_3$, $N_2$, and $H_2$, to produce Si-N and N-H bond in a-SiNx:H film growth. $SiH_4$, $NH_3$, and $N_2$ flow rate fixed at 100, 10, and 10 sccm, $H_2$ flow rate varied from 0 to 10 sccm by small scale. To get the electrical characteristics, we makes MIM structure, and analysis surface bonding state. Experimental data show that Si-N and N-H bond is increased and hence electrical characteristics is showed 3 MV/cm breakdown-voltage, and leakage-current $10^{-7}\;A/cm^2$.

저압 MOCVD 방법으로 성장된 InGaAsP 에피층에서의 ordering 현상 (Ordering in InGaAsP Epitaxial Layers Grown by low Pressure metalorganic Chemical Vapor Deposition)

  • 김대연;문영부;이태완;윤의준;이정용;정현식
    • 한국진공학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.187-194
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    • 1998
  • 저압 유기금속 화학기상증착법을 이용하여 $600^{\circ}C$$620^{\circ}C$에서 InP 기판 위에 격자 일치된 InGaAsP 에피층을 성장하였다. InGaAsP 에피층의 기상에서의 조성에 따른 고상에 서의 조성의 변화를 분석하여, 3족 원소의 경우에는 기상에서 반응이 일어나는 표면으로의 3족 원료의 확산에 의해 조성이 결정되었으며, 5족의 경우에는 As과 P의 증기압의 차이와 $AsH_3$, $PH_3$의 열분해 효율의 차이에 의해 조성이 결정되었다. 측정 온도에 따른 PL스펙트 럼의 변화를 분석하여 75K 이하의 저온에서 비정상적인 PL스펙트럼 피크의 거동을 관찰하 였다. 이러한 PL피크의 비정상적인 거동은 투과 전자현미경 분석과 투과 스펙트럼 분석을 통해 국부적인 ordering의 차이에 의한 에너지 갭의 공간적인 변화에 의해 나타나는 것으로 설명되었다.

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FePt 자기 양자점 터널링 소자의 전기적 특성과 자기적 특성 연구 (Electrical and Magnetic Properties of Tunneling Device with FePt Magnetic Quantum Dots)

  • 박상우;서주영;이동욱;김은규
    • 한국진공학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.57-62
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    • 2011
  • 열처리 방식을 통하여 형성된 FePt 나노 입자를 사용하는 자기 양자점 소자를 제작하고, 전기적 및 자기적 특성을 연구하였다. FePt 자기 양자점 터널링 소자는 p 형 Si 기판 상부에 약 20 nm의 $SiO_2$ 터널 절연막을 형성하고 FePt 박막을 3 nm 두께로 증착한 후에 열처리 방식을 이용하여 8~15 nm 크기의 양자점을 갖는 구조이다. 터널링 소자의 전류-전압 특성을 자기장과 온도 변화에 따라 관찰하였고 특히, 저온에서 비선형적인 전류-전압 곡선을 확인하였으며 이러한 단전자 수송현상을 전자의 hopping 모델과 양자점의 터널링 현상을 이용하여 설명하였다. FePt 양자점 터널링 소자는 20 K에서 터널링 현상을 보였으며, 양단에 가해준 전압과 관계없이 외부 자기장이 증가할수록 음의 자기저항이 커지는 현상을 관찰하였고, 9,000 G에서 약 26.2 %의 자기저항 비를 확인하였다.

반도체 절연박막의 두께변화와 결정성에 대한 누설전류의 의존성 (Effects of the Bonding Structure and Thickness on the Leakage Current of Semiconductors as Insulators)

  • 오데레사
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권12호
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    • pp.7283-7286
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    • 2014
  • 디스플레이를 위한 반도체 절연막으로 적합한 SiOC 박막의 특성을 살펴보기 위해서 스퍼터를 이용한 SiOC 박막을 증착하고 전기적인 특성을 조사하였다. SiOC 박막의 절연성은 열처리 온도에 따라서도 달라졌으며, 100도에서 열처리한 박막의 두께는 증가하고 굴절률은 감소하였으며, XRD의 비정질 특성이 높아지고, 커패시턴스의 감소와 누설전류가 감소하는 특성이 관찰되었다. SiOC 박막의 누설전류 감소의 특성은 절연막으로서의 특성이 개선되고 있다는 것을 의미하며, 두께의 증가현상 또한 누설전류가 감소할 수 있는 조건을 잘 만들고 있었다. 분극의 감소에 의한 비정질의 특성은 SiOC박막을 구성하고 있는 원자 간의 배열이 불규칙적으로 변하고 원자 사이의 결합길이가 최대한 길어지면서 이루어졌기 때문이며, 따라서 두께가 증가하였다. 100도에서 열처리 한 박막에서 두께가 증가하였으며, 누설전류가 감소하였다. 스퍼터에 의한 SiOC 박막의 100도 온도에 의한 극적인 누설전류의 감소는 저온공정이 필수적인 디스플레이용 반도체소자에서 적합한 절연막 임을 확인할 수 있었다.

$Bi_2Sr_2Ca_1Cu_2O_x$ 조성으로 제작된 박막의 결정상에 대한 고용비 해석 (Analysis of the Staking Fault in Crystalline Phase of Thin Films Fabricated by $Bi_2Sr_2Ca_1Cu_2O_x$ Composition)

  • 양승호;이호식;박용필
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2007년도 춘계종합학술대회
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    • pp.524-527
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    • 2007
  • 이온 빔 스퍼터법을 이용하여 저속성장으로 동시 증착에 의해 $Bi_2Sr_2Ca_{n-1}Cu_nO_x$(n=0, 1, 2) 박막을 제작하였다. Bi 2212 상은 기판온도 $750\sim795^{\circ}C$의 범위에서 나타났으며, $750^{\circ}C$보다 저온 측에서는 Bi 2201의 단일강이 존재하였나. 그러나, 조성과 관계되는 $PO_3$에 대해서 크게 변하지 않았다. 그리고 임계온도(Tc)가 $45\sim90K$ 가지는 c축 배향한 고품질의 Bi 2212 박막을 얻었다. 소수의 박막에서는 소량의 CuO가 불순물로 관찰되었으며, 얻어진 모든 박막에서 $CaCuO_2$의 불순물 상은 관찰되지 않았다.

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다공성 실리콘 산화막의 C-V 특성 (C-V Characteristics of Oxidized Porous Silicon)

  • 김석;최두진
    • 한국세라믹학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.572-582
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    • 1996
  • 전류밀도, 70mA/cm2와 전류인가시간, 5초, 10초 조건의 양극반응으로 다공성 실리콘을 제작하여 800~110$0^{\circ}C$에서 열산화시킨 후 AI 전극을 증착시켜 만든 MOS(Metal Oxide Semiconductor) 구조의 C-V(Capacilance-Voltage) 특성을 조사하였다. 800, 90$0^{\circ}C$의 저온과 20~30분 이내의 단시간 산화에서는 산화막의 유전상수가 보통의 열산화막보다 크게 나타나고, 산화온도가 110$0^{\circ}C$의 고온과 60분 이상의 장시간 산화의 경우에는 3.9에 근접한 값을 갖는다. 이는 다공성 실리콘 산화막내에 존재하는 산화되지 않은 silicon들에 의한 효과와 표면적 증가에 의한 정전용량의 증가 효과가 복합적으로 작용하는 것이 그 원인이라 생각된다.

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이중 활성층(a-Si/a-SiNx)의 XeCl 엑시머 레이저 어닐링 효과 (Excimer Laser Annealing Effects of Double Structured Poly-Si Active Layer)

  • 최홍석;박철민;전재홍;유준석;한민구
    • 전자공학회논문지D
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    • 제35D권6호
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    • pp.46-53
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    • 1998
  • 저온 공정으로 제작되는 다결정 실리콘 박막 트랜지스터의 활성층을 이중 활성층(a-Si/a-SiN/sub x/)으로 제작하는 공정을 제안하고 다결정 실리콘 박막 트랜지스터를 제작하였다. 본 논문에서는 활성층의 아래쪽 실리콘 박막에 약간의 질소기를 첨가한 후 그 위에 순수한 비정질 실리콘 박막을 증착하여 엑시머 레이저의 에너지로 비정질 실리콘 박막을 결정화하여 사용하였다. 이중 활성층 (a-Si/a-SiN/sub x/)의 경우, 하부층의 NH₃/SiH₄ 유속비가 증가함에 따라, 상부 a-Si 층의 결정 성장이 촉진됨을 알 수 있었으나, n/sup +/ poly-SiN/sub x/ 층의 전도도 특성을 고려해 볼 때, NH₃/SiH₄ 유속비는 0.11의 상한치를 가짐을 알 수 있었다. 전계 방출 전류에 영향을 미치는 광학적 밴드갭의 경우, poly-Si 박막에 비해 증가하였으며, NH₃/SiH₄ 유속비가 0.11 이하에서도 0.1eV 정도의 증가를 보여, 이로 인하여 소자 제작시 전계 방출 전류가 억제될 것을 예상할 수 있다.

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질화규소 삽입층을 이용한 a면 질화갈륨 박막의 깊은 준위 연구

  • 송후영;서주영;이동호;김은규;백광현;황성민
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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    • pp.230-230
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    • 2010
  • 질화갈륨 기반의 III족-질화물 계열의 반도체 물질은 녹색-자외선 영역의 발광다이오드에 응용되어 왔으며 고효율, 고휘도 발광소자의 구현 및 성능 향상을 위해 많은 연구가 진행되었다. 일반적으로 널리 사용되어온 c축 방향으로 성장된 질화갈륨 기반 발광다이오드에서는 활성층의 에너지 밴드구조가 내부전기장에 의해 변형되어 전자와 정공의 재결합 확률이 저하된다. c축 방향으로 형성되는 내부전기장은 축방향으로의 자발적 분극화와 높은 압전 분극 현상에 기인한다. 이와 같은 분극 성장에서의 내부양자효율 저하 현상을 해결하기 위하여 내부 전기장이 존재하지 않는 a축과 m축과 같은 무분극 방향으로의 성장이 집중적으로 연구되고 있다. 현재 사파이어 기판위에서 무분극 성장된 박막은 높은 밀도의 결함이 발생하여 고품위의 발광다이오드 동작에 어려움을 겪고 있다. 최근 결함 밀도를 낮추고 높은 결정성을 갖는 무분극 질화갈륨 박막을 성장하기 위하여 2-단계 성장 방법, 나노구조층 삽입, 산화규소 마스크 패턴 등 다양한 성장 방법들이 연구되어 주목할 만한 연구 결과들이 보고되고 있다. 다양한 성장 방법들에 의해 성장된 박막들은 고유한 특성들을 보이는데, 특히 박막 성장방법에 따라 박막 내부에 형성되는 깊은 준위의 특성들은 발광다이오드의 소자 특성에도 큰 영향을 미치게 되므로 무분극 박막에서의 깊은 준위에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 금속-유기 화학기상증착 방법으로 r면의 사파이어기판 위에 a면의 질화갈륨을 성장시켰다. 고품질의 결정성을 구현하기 위해 저온 핵형성층, 3차원 성장층, 2차원 중간온도 성장층, 2차원 성장층의 4개 버퍼층을 사용하였으며, 질화규소 나노구조층을 삽입함으로써 고품 위의 a면 질화갈륨 박막을 구현하였다. 성장된 a면 질화갈륨 박막에 형성된 깊은 준위들은 접합용량과도분광법을 이용하여 분석되었으며 질화규소 삽입층의 유무에 따른 깊은 준위의 특성 차이에 대한 연구를 수행하였다.

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태양전지용 미세결정 실리콘 박막의 저온 증착 (Low Temperature Deposition of Microcrystalline Silicon Thin Films for Solar Cells)

  • 이정철;유진수;강기환;김석기;윤경훈;송진수;박이준
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1555-1558
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    • 2002
  • This paper presents deposition and characterizations of microcrystalline silicon(${\mu}c$-Si:H) films prepared by hot wire chemical vapor deposition at substrate temperature below $300^{\circ}C$. The $SiH_4$ Concentration$[F(SiH_4)/F(SiH_4)+F(H_2)]$ is critical parameter for the formation of Si films with microcrystalline phase. At 6% of silane concentration, deposited intrinsic ${\mu}c$-Si:H films shows sufficiently low dark conductivity and high photo sensitivity for solar cell applications. P-type ${\mu}c$-S:H films deposited by Hot-Wire CVD also shows good electrical properties by varying the rate of $B_2H_6$ to $SiH_4$ gas. The solar cells with structure of Al/nip ${\mu}c$-Si:H/TCO/glass was fabricated with sing1e chamber Hot-Wire CVD. About 3% solar efficiency was obtained and applicability of HWCVD for thin film solar cells was proven in this research.

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