• 제목/요약/키워드: 전자빔 증발법

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다결정 CdTe 박막의 열처리에 따른 물성 변화에 관한 연구 (Effects of Heat Treatments on the Physical Properties of Polycrystalline CdTe Thin Film)

  • 김현수;염근영;신성호;박정일;박광자
    • 한국재료학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.389-396
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    • 1995
  • 본 논문에서는 전자빔증착법에 의해 제조된 다결정 CdTe 박막의 구조적, 광학적 특성을 연구하였으며 특히 기판온도와 증착후 열처리에 따른 박막의 결정성변화를 관찰하고 그 결과를 고찰하였다. ITO와 유리위에 25~16$0^{\circ}C$의 기판온도로 증착된 CdTe 박막의 결정구조는 zinc blende 구조를 보이고 <111> 방향으로의 우선 성장방향을 나타내었다. 증착후 열처리를 함에 따라 결정립이 성장하고 정량적 CdTe로 접근하고 상온에서 band gap 이 단결정의 값인 1.5eV에 가까운 에너지로 천이하며 결정성이 향상됨을 관찰할 수 있었다. 이러한 열처리에 의한 결정성 향상은 PL과 XRD를 통하여 분석한 결과 재료내 존재하는 과잉 Te가 열처리시 증발함에 따라 격자내 응력이 감소함과 관련이 있음을 알 수 있었다.

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MgO 증착률에 따른 PDP 보호막 물성 및 방전 특성 분석 (The Analysis of the Discharging Characteristics and MgO protective layer by MgO Evaporation Rates for High-Efficiency PDP)

  • 김용재;권상직
    • 한국진공학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.181-186
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    • 2007
  • 본 연구에서는 플라즈마 디스플레이 패널의 방전 특성과 MgO 보호막 물성에 영향을 미치는 MgO 증착률에 대해 분석을 하였다. 물성 특성으로 결정 방향과 표면 거칠기 결정 구조 및 음극선 발광을 XRD (X-ray Diffraction), AFM (Atomic Force Microscopy), Mono-CL (Mono Cathode Luminescence analysis)등을 이용하여 측정하였고, 방전 특성으로는 방전개시전압과 방전 전류, 휘도를 진공 챔버와 오실로스코프 (TDS 540C), 전류 프로브 (TCP 312A), 휘도 색차계 (CS-100A)를 이용하여 측정하였다. 실험 결과 $5{\AA}/sec$의 증착률이 최적의 증착률임을 확인하였고, 또한 MgO의 증착률에 따라서 MgO 보호막의 물성특성이 변화하고 이에 의해서 전기적 광학적 특징이 영향을 받는 것을 확인하였다. 즉, 증착률 $5{\AA}/sec$을 기준으로 증착률이 증가할수록 (200) 결정 방향 및 음극선 발광의 밀도가 감소되고, 동작 전압은 증가하며 점차 효율이 나빠지는 경향을 보인다.

전자빔 증발법에 의한 박막형 고온초전도체의 $CeO_2$ 버퍼층 증착 연구 (Research for Deposition of $CeO_2$ Buffer Layer on Coated Conductor by Electron Beam Evaporation)

  • 이종범;박신근;김혜진;문승현;이희균;홍계원
    • Progress in Superconductivity
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    • 제11권2호
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    • pp.123-127
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    • 2010
  • The properties of buffer layer for thermal and chemical stability in coated conductor is a very important issue. $CeO_2$ has desirable thermal and chemical stability as well as good lattice match. In this study, $CeO_2$ was deposited by electron beam deposition. The MgO(001) single crystal and LMO buffered IBAD substrate(LMO/IBAD-MgO/$Y_2O_3/Al_2O_3$/Hastelloy) were used as substrates, which have $\Delta\phi$ values of ${\sim}8.9^{\circ}$. The epitaxial $CeO_2$ films was deposited with high deposition rate of $12{\sim}16\;{\AA}/sec$. During deposition, the change of oxygen partial pressure(${\rho}O_2$) does not cause change in c-axis texture. In case of $CeO_2$ on MgO single crystal, the substrate temperature was optimized at $750^{\circ}C$ with superior $\Delta\phi$ and $\Delta\omega$ value. Otherwise, In case of LMO buffered IBAD substrate, It was optimized at $650^{\circ}C$ with increasing its deposition thickness of $CeO_2$, which was finally obtained with best $\Delta\phi$ value of $5.5^{\circ}$, $\Delta\omega$ value of $2^{\circ}$ and Ra value of 2.2 nm.

전자빔 증발법 박막 증착을 이용한 양극 산화 알루미늄 템플릿의 나노 포어 가공 연구 (Study on the narrowed nanopores of anodized aluminum oxide template by thin-film deposition using e-beam evaporation)

  • 이승훈;이민영;김천중;김관오;윤재성;유영은;김정환
    • 한국표면공학회지
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    • 제54권1호
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    • pp.25-29
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    • 2021
  • The fabrication of nanopore membrane by deposition of Al2O3 film using electron-beam evaporation, which is fast, cost-effective, and negligible dependency on substance material, is investigated for potential applications in water purification and sensors. The decreased nanopore diameter owing to increased wall thickness is observed when Al2O3 film is deposited on anodic aluminum oxide membrane at higher deposition rate, although the evaporation process is generally known to induce a directional film deposition leading to the negligible change of pore diameter and wall thickness. This behavior can be attributed to the collision of evaporated Al2O3 particles by the decreased mean free path at higher deposition rate condition, resulting in the accumulation of Al2O3 materials on both the surface and the edge of the wall. The reduction of nanopore diameter by Al2O3 film deposition can be applied to the nanopore membrane fabrication with sub-100 nm pore diameter.

2원전자빔 증착법에 의한 티타늄붕화물($\textrn{TiB}_{x}$) 박막의 성장특성 (Growth characteristics of titanium boride($\textrn{TiB}_{x}$) thin films deposited by dual-electron-beam evaporation)

  • 이영기;이민상;임철민;김동건;진영철
    • 한국결정성장학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.20-26
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    • 2001
  • Ti와 B을 각각의 증발원으로 한 2원 전자빔 증착법으로 500$^{\circ}$의 기판온도에서 (100) Si 기판 위에 티타늄 붕화물 (${TiB}_{x}$) 박막을 증착시켰다. 이 방법은 여러 가지 boron-to-totanium ratio ($0{\le}B/Ti \le 2.5$)를 가지는 비당량 (${TiB}_{x}$ 박막의 표면 조도 역시 B/Ti비에 의존하여 변화되었다. 그리고 Pure Ti 박막은 (002)면의 우선 성장거동을 나타내었으나, $B/Ti{\ge}1.0$의 경우 (111)면의 우선 성장거동을 보이는 단일상의 TiB 박막이 성장되었다. 그러나 B농도가 더욱 증가됨에 따라 육방정계의 ${TiB}_{2}$상이 형성되기 시작하여 $B/Ti{\ge}2.0$ 의 조성비를 가지는 박막에서는 단일상의 ${TiB}_{2}$ 화합물을 나타내었다. 그리고 Si 기판상에 증착된 ${TiB}_{x}$ 박막의 잔류응력은 B/Ti비에 의존하나, 2원 전자빔 증착법으로 성장된 모든 박막에서 3~$20{\times}^9$dyn/$\textrm{cm}^2$ 정도의 인장응력을 나타내었다.

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이온 조사된 Cu/Ni/Cu(001)/Si 자성박막에 있어서 X-ray reflectivity를 이용한 계면 연구 (Interface study of ion irradiated Cu/Ni/Cu(001)/Si thin film by X-ray reflectivity)

  • 김태곤;송종한;이택휘;채근화;황현미;전기영;이재용;정광호;황정남;이준식;이기봉
    • 한국자기학회지
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    • 제12권5호
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    • pp.184-188
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    • 2002
  • 수직자기이방성을 가지는 Cu/Ni/Cu(002)/Si(100) 자성박막을 전자빔 증발법을 이용하여 초고진공에서 증착 하였다. 증착 시 RHEED로 측정 한 결과 실리콘 기판 위에 자성박막이 적층성장되었음을 확인하였다. 이러한 Cu/Ni/Cu(001)/Si(100) 자성박막에 1 MeV C 이온을 이온선량 2$\times$$10^{16}$ ions/$\textrm{cm}^2$로 조사한 후 MOKE로 자기이력곡선을 측정한 결과 이온 조사에 의해 자화용이축이 수직에서 수평방향으로 변화되었음을 확인하였다 포항 방사광가속기를 이용하여 X-선 반사도와 Grazing Incident X-ray diffraction(GE) 분석을 수행한 결과 첫 번째 Cu층과 Ni층 사이의 계면은 이온 조사 후 거칠기는 증가하였으나, Cu와 Ni의 전자밀도의 대비는 더욱 명확해졌다. 그리고, 증착 후 Cu와 Ni원자의 격자 상수 차이에 의해 Ni층이 가지고 있었던 strain은 이온 조사 후 완화되었음을 알 수 있었다. 끝으로, 이온조사 시 자성특성 변화와 직접적인 관계가 있는 strain 완화, 계면 혼합층(혹은 새로운 상)등이 생성되는 기구를 탄성충돌 및 비탄성충돌에 의한 열화학적 구동력으로 규명하였다.

단일벽 탄소나노튜브의 직경 분포에 미치는 합성 템플레이트 및 공정변수의 영향

  • 곽은혜;윤경병;정구환
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.250-250
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    • 2013
  • 단일벽 탄소나노튜브(Single-walled nanotubes, SWNTs)는 나노스케일의 크기와 우수한 물성으로 인하여, 전자, 에너지, 바이오 분야로의 응용이 기대되고 있다. 특히 SWNTs의 직경을 제어하게 되면 튜브의 전도성 제어가 훨씬 수월하게 되어, 차세대 나노전자소자의 실현을 앞당길 수 있으며 이러한 이유로 많은 연구들이 현재 행해지고 있다. SWNTs의 직경제어 합성을 위해서는 현재 열화학기상증착법(Thermal chemical vapor deposition; TCVD)이 가장 일반적으로 이용되고 있으며, 합성 촉매와 합성되는 튜브의 직경과의 크기 연관성이 알려진 후로는, 촉매의 크기를 제어하여 SWNTs의 직경을 제어하고자 하는 연구들이 활발하게 보고되고 있다. 특히, 촉매 나노입자의 직경이 1~2 nm 이하로 감소될 경우, SWNTs의 직경 분포가 어떻게 변화할 것인지가 최근 가장 중요한 관심사로 남아 있으나, 이러한 크기의 금속입자는 나노입자의 융점저하 현상이 발현되는 영역이므로, SWNTs의 합성온도 영역에서 촉매 금속입자는 반액체(Semi-liquid) 상태로 존재할 것으로 추측하고 있다. 본 연구에서는 고온의 SWNTs 합성환경에서 금속나노촉매의 유동성을 제한하기 위하여 나노사이즈의 기공이 규칙적으로 정렬된 다공성 물질인 제올라이트를 촉매담지체로 이용하였고, 이 때 다양한 합성변수가 SWNTs의 직경에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다. SWNTs의 합성을 위해 실리콘 산화막 기판 위에 제올라이트를 도포한 후, 합성 촉매로서 전자빔증발법을 통하여 수 ${\AA}$에서 수 nm 두께의 철 박막을 증착하였다. 합성은 메탄을 원료가스로 하여 TCVD법으로 실시하였다. 주요변수로는 제올라이트 종류, 증착하는 철 박막의 두께, 합성온도를 설정하였으며, 이에 따라 합성된 SWNTs의 합성수율 및 직경분포의 변화를 체계적으로 살펴보았다. SWNTs의 전체적인 합성수율의 변화는 SEM 관찰결과를 이용하였으며, SWNTs의 직경은 AFM 관찰 및 Raman 스펙트럼의 분석에서 도출하였다. 실험결과, 제올라이트 종류에 따라서는 명확한 튜브직경 분포의 변화 없이 비교적 좁은 직경분포를 갖는 SWNTs가 합성되었으며, 합성온도가 $850^{\circ}C$ 이하로 감소되면 합성수율이 현저히 감소되는 것을 알 수 있었다. 촉매박막의 두께가 1 nm 이상인 경우에서는 직경 5 nm 전후의 나노입자가 형성되었으며, 이때 SWNTs의 합성수율은 높았으나 다양한 직경의 튜브가 합성이 된 것을 확인할 수 있었다. 반면, 촉매입자의 크기가 2 nm 이하에서는 합성수율은 다소 저하되었으나, SWNTs의 직경분포의 폭이 상대적으로 훨씬 좁아지는 것을 알 수 있었다. 추후, 극미세 촉매와 저온합성 환경에서의 합성수율 향상을 위한 합성공정의 개량이 지속적으로 요구된다.

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전자빔증발법에 의한 Ba(Ti,Sn)O3막의 제조 및 특성 (Synthesis and Properties of Ba(Ti,Sn)O3 Films by E-Beam Evaporation)

  • 박상식
    • 한국재료학회지
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    • 제18권7호
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    • pp.373-378
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    • 2008
  • $Ba(Ti,Sn)O_3$ thin films, for use as dielectrics for MLCCs, were grown from Sn doped BaTiO3 sources by e-beam evaporation. The crystalline phase, microstructure, dielectric and electrical properties of films were investigated as a function of the (Ti+Sn)/Ba ratio. When $BaTiO_3$ sources doped with $20{\sim}50\;mol%$ of Sn were evaporated, $BaSnO_3$films were grown due to the higher vapor pressure of Ba and Sn than of Ti. However, it was possible to grow the $Ba(Ti,Sn)O_3$ thin films with {\leq}\;15\;mol%$ of Sn by co-evaporation of BTS and Ti metal sources. The (Ti+Sn)/Ba and Sn/Ti ratio affected the microstructure and surface roughness of films and the dielectric constant increased with increasing Sn content. The dielectric constant and dissipation factor of $Ba(Ti,Sn)O_3$ thin films with {\leq}\;15\;mol%$ of Sn showed the range of 120 to 160 and $2.5{\sim}5.5%$ at 1 KHz, respectively. The leakage current density of films was order of the $10^{-9}{\sim}10^{-8}A/cm^2$ at 300 KV/cm. The research results showed that it was feasible to grow the $Ba(Ti,Sn)O_3$ thin films as dielectrics for MLCCs by an e-beam evaporation technique.