• 제목/요약/키워드: 2단 열처리

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열처리된 ZnO 박막의 광학적 특성에 관한 연구

  • 심은희;이초은;고지현;정의완;이진용;이영민;김득영;윤형도;최효석;김문덕
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.99-99
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    • 2011
  • 마그네트론 스퍼터 법으로 Al2O3 기판 위에 ZnO 박막을 성장하여 열처리 온도에 따른 광학적 특성 변화를 Raman 분광법 및 photoluminescence (PL) 분광법으로 분석하였다. 박막 성장시 기판의 온도는 $500^{\circ}C$를 유지하였고, 성장된 시료에 대한 열처리는 $600^{\circ}{\sim}900^{\circ}C$의 구간에서 3분간 실행하였다. Raman 측정결과 열처리 전후 모든 시료에서 wurtzite nonpolar ZnO의 전형적인 특징인 A1-LO mode와 E2-low mode 및 E2-high mode가 관측되었다. 또한 열처리 온도 변화에 따른 Raman 피크의 이동은 보이지 않았다. 이로 미루어 본 연구에서 제작된 ZnO는 우수한 결정성을 갖고 있으며, 열처리에 의한 변형이 일어나지 않았음을 알 수 있었다. PL 측정 결과 열처리 전의 저온 발광 특성은 잘 분해되지 않는 밴드단 발광이 미약하게 나타났다. 그러나 열처리 온도가 증가함에 따라 exciton 피크가 잘 분리되면서 그 세기도 점차 증가하는 것을 알 수 있었다. Hall 측정 결과와 비교해 볼 때 열처리 온도가 증가 할수록 박막내 native defect가 열처리에 의해 감소되면서 전기적/광학적 특성이 향상되는 것으로 분석된다.

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마그네트론 스퍼터링을 이용하여 증착한 CIGS 박막의 열처리 공정에 따른 미세구조 및 특성 평가

  • 정재헌;조상현;송풍근
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2012년도 추계총회 및 학술대회 논문집
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    • pp.178-178
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    • 2012
  • CIGS 단일 타켓을 RF 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 파워별(20. 40, 60, 80W)로 Mo/SLG 위에 증착하여 열처리를 실시하였다. 파워 증가에 따라서 박막의 결정성은 이온의 운동에너지 증가에 따라서 결정성이 향상될 것을 예상할 수 있다. 그리고 1step $350^{\circ}C$, 1step $550^{\circ}C$, 2step $350^{\circ}C{\sim}550^{\circ}C$, 3가지 열처리 조건를 실시했을 경우 각 각의 열처리 방법에 따라서 결정성이 달라지는 것을 확인 할 수 있었다. 1step으로 열처리를 실시한 경우 보다 2step의 열처리를 실시 한 경우가 결정성이 더 향상되는 것으로 예상된다.

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Heat treatment effect of high-k HfO2 for tunnel barrier memory application

  • 황영현;유희욱;김민수;이영희;조원주
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.218-218
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    • 2010
  • 기존의 비휘발성 메모리 소자는 터널 절연막으로 $SiO_2$ 단일 절연막을 이용하였다. 그러나 소자의 축소화와 함께 비휘발성 메모리 소자의 동작 전압을 낮추기 위해서 $SiO_2$ 단일 절연막의 두께도 감소 시켜야만 하였다. 하지만 $SiO_2$ 단일 절연막의 두께 감소에 따라, 메모리의 동작 횟수와 데이터 보존 시간의 감소등의 문제점들로 인해 기술적인 한계점에 이르렀다. 이러한 문제점들을 해결하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있는 가운데, 최근 high-k 물질을 기반으로 하는 Tunnel Barrier Engineered (TEB) 기술이 주목 받고 있다. TBE 기술이란, 터널 절연막을 위해 서로 다른 유전율을 갖는 유전체를 적층함으로써 쓰기/지우기 속도의 향상과 함께, 물리적인 두께 증가로 인한 데이터 보존 시간을 향상 시킬 수 있는 기술이다. 따라서, 본 연구에서는 적층된 터널 절연막에 이용되는 $HfO_2$를 FGA (Forming Gas Annealing)와 RTA (Rapid Thermal Annealing) 공정에 의한 열처리 효과를 알아보기 위해, 온도에 따른 전기적인 특성을 MIS-Capacitor 제작을 통하여 분석하였다. 이를 위해 먼저 Si 기판 위에 $SiO_2$를 약 3 nm 성장시킨 후, $HfO_2$를 Atomic Layer Deposition (ALD) 방법으로 약 8 nm를 증착 하였고, Aluminum을 약 150 nm 증착 하여 게이트 전극으로 이용하였다. 이를 C-V와 I-V 특성을 이용하여 분석함으로 써, 열처리 공정을 통한 $HfO_2$의 터널 절연막 특성이 향상됨을 확인 하였다. 특히, $450^{\circ}C$ $H_2/N_2$(98%/2%) 분위기에서 진행한 FGA 공정은 $HfO_2$의 전하 트랩핑 현상을 줄일 뿐 만 아니라, 낮은 전계에서는 낮은 누설 전류를, 높은 전계에서는 높은 터널링 전류가 흐르는 것을 확인 하였다. 이와 같은 전압에 대한 터널링 전류의 민감도의 향상은 비휘발성 메모리 소자의 쓰기/지우기 특성을 개선할 수 있음을 의미한다. 반면 $N_2$ 분위기에서 실시한 RTA 공정에서는, 전하 트랩핑 현상은 감소 하였지만 FGA 공정 후 보다는 전하 트랩핑 현상이 더 크게 나타났다. 따라서, 적층된 터널 절연막은 적절한 열처리 공정을 통하여 비휘발성 메모리 소자의 성능을 향상 시킬 수 있음이 기대된다.

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용액분무법으로 MgO (100) 면에 제조한 $YBa_2Cu_3O_7-\chi$초전도 (Formation of $YBa_2Cu_3O_7-\chi$ Superconducting Film on (100) MgO Substrate by a Spray Pyrolysis Method)

  • 서동주;김건호
    • 한국진공학회지
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    • 제1권3호
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    • pp.389-394
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    • 1992
  • 용액분무법으로 (100) MgO 단결정 기판위에 YBa2Cu3O7-x 초전도박막을 제조하 였다. YBa2Cu3O7-x 초전도 박막의 Y, Ba, Cu 원자의 상대적인 비는 EDX의 검출 한계내에 서 1 : 2 : 3이었고, 이는 분무 용액속의 금속이온의 비와 같았다. YBa2Cu3O7-x 초전도 박 막의 결정구조는 단일 상의 사방구조였으며, 기판에 수직인 c축의 방향으로 grain이 성장되 었고, 격자상수 c0는 11.678$\AA$였다. 95$0^{\circ}C$의 공기중에서 10분간 열처리한 박막의 Tc-on=100K, Tc-zero=80K, Jc=2.5 $\times$ 104A/cm2였고, 95$0^{\circ}C$의 흐르는 산소분위기에서 10분간 열처리한 박막의 Tc-on=103K, Tc-zero=80K, Jc=1.0 $\times$ 105A/cm2였다. 초전도 박막의 미세구 조, grain 크기와 grain 경계폭은 제조후 열처리(post-annealing) 시간과 가스 분위기에 강 한 영향을 받았다.

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자기조립을 통해 형성된 실리카 광자결정의 광특성에 미치는 열처리 효과 (Effect of Heat-Treatment on the Optical Properties of Self-Assembled SiO2 Photonic Crystals)

  • 오용택;김명순;신동찬
    • 한국세라믹학회지
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    • 제42권2호
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    • pp.127-131
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    • 2005
  • 열처리가 단분산 구형 $SiO_2$ 나노 분말의 자기조립을 통하여 형성된 광자결정 박막의 광특성에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 광밴드갭에 의해 나타나는 반사율 피크는 열처리 온도가 증가함에 따라 단파장 쪽으로 이동하였고, 빛의 회절에 의해 나타나는 Fabry-Perot fringes 피크의 강도도 증가하였다. 또한, 반사율의 절대값도 $250\~300^{\circ}C$ 사이에서 열처리한 시편에서 가장 높은 값을 나타내었다. 미세구조 분석에 따르면 저온열처리를 통하여 입자크기와 결함량이 줄어들고 결정의 치밀도는 증가하였다.

초전도 선재에서 초기 충진압력과 테이프화를 위한 가압이 임계특성에 미치는 영향 (The effects of initial packing pressure and repressure for tape type on critical properties of superconducting wire)

  • 최효상;한태희;박성진;한병성
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제6권5호
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    • pp.446-453
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    • 1993
  • 초기충진압력이 서로 다른 시편에 가한 가압횟수와 열처리시간의 혼합공정이 임계전류밀도 특성에 미치는 영향을 관찰하기 위하여 power-in-tube방법으로 초전도 선재를 제조하였다. 일정 초기충진압력에서 테이프화를 위한 열처리 및 가압이 혼합공정횟수가 증가할수록 임계전류밀도가 증가하였다. 초기충진압력이 1000kg/$cm^{2}$에서 Bi-2223 고온상 체적비가 가장 높게 나타났고 결정립이 판상으로 성장되었을 뿐만 아니라 C축과 직각방향으로 잘 배양되어 있음을 관찰할 수 있었다. 특히 초기충진압력 1000kg/$cm^{2}$의 시편을 두께를 줄이기 위하여 3회 가압하고 450시간 열처리하였을때 임계전류밀도가 5800A/$cm^{2}$를 나타내었으며 이를 중심으로 500, 2500kg/$cm^{2}$이 양측단으로 가우시안분포를 보였다. 결론적으로 시편의 임계특성은 적정 초기충진압력, Bi-2223 고온상 체적비, 테이프화를 위한 가압횟수, 결정의 일방향배열, 결정립의 성장등에 강하게 의존함을 알 수 있었다.

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Heat Treatment Effects of Staggered Tunnel Barrier (Si3N4 / HfAlO) for Non-volatile Memory Application

  • 조원주;이세원
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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    • pp.196-197
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    • 2010
  • NAND형 charge trap flash (CTF) non-volatile memory (NVM) 소자가 30nm node 이하로 고집적화 되면서, 기존의 SONOS형 CTF NVM의 tunnel barrier로 쓰이는 SiO2는 direct tunneling과 stress induced leakage current (SILC)등의 효과로 인해 data retention의 감소 등 물리적인 한계에 이르렀다. 이에 따라 개선된 retention과 빠른 쓰기/지우기 속도를 만족시키기 위해서 tunnel barrier engineering (TBE)가 제안되었다. TBE NVM은 tunnel layer의 전위장벽을 엔지니어드함으로써 낮은 전압에서 전계의 민감도를 향상 시켜 동일한 두께의 단일 SiO2 터널베리어 보다 빠른 쓰기/지우기 속도를 확보할 수 있다. 또한 최근에 각광받는 high-k 물질을 TBE NVM에 적용시키는 연구가 활발히 진행 중이다. 본 연구에서는 Si3N4와 HfAlO (HfO2 : Al2O3 = 1:3)을 적층시켜 staggered의 새로운 구조의 tunnel barrier Capacitor를 제작하여 전기적 특성을 후속 열처리 온도와 방법에 따라 평가하였다. 실험은 n-type Si (100) wafer를 RCA 클리닝 실시한 후 Low pressure chemical vapor deposition (LPCVD)를 이용하여 Si3N4 3 nm 증착 후, Atomic layer deposition (ALD)를 이용하여 HfAlO를 3 nm 증착하였다. 게이트 전극은 e-beam evaporation을 이용하여 Al를 150 nm 증착하였다. 후속 열처리는 수소가 2% 함유된 질소 분위기에서 $300^{\circ}C$$450^{\circ}C$에서 Forming gas annealing (FGA) 실시하였고 질소 분위기에서 $600^{\circ}C{\sim}1000^{\circ}C$까지 Rapid thermal annealing (RTA)을 각각 실시하였다. 전기적 특성 분석은 후속 열처리 공정의 온도와 열처리 방법에 따라 Current-voltage와 Capacitance-voltage 특성을 조사하였다.

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열처리 공정에 따른 Bi-2212/Ag ROSAT와이어의 전기적 특성 (Electric Properties of The Bi-2212/Ag ROSAT Wire in Heating Treatment Process)

  • 이남일;장건익;김상철;하동우;오상수
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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    • pp.249-250
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    • 2006
  • Bi-2212/Ag ROSAT용 와이어의 제작은 PIT법으로 제작된 단일 필라멘트가 사용되었다. 제작된 필라멘트를 압연하여 너비 8.6mm, 두께 2.15mm의 압연 테입을 제조한 후 4개씩 적층하여 3 부분의 마름모로 만들어 다시 내경 17.2mm의 Ag튜브에 적층하여 ROSAT 와이어를 약 150 mm로 제작하였다. 제작된 ROSAT 와이어는 산소분위기에서 약 60시간 동안 열처리 되었다. 이때 열처리 온도와 최고점에서의 유지시간에 따른 Bi-2212/Ag ROSAT 와이어의 전기적 특성을 평가 하였다. 기존의 Bi-2212/Ag 와이어에 비해 압연, 적층, 인발하여 제작된 동일한 크기의 ROSAT 와이어가 향상된 전기적 특성을 나타내었다.

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RF 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 증착한 CIGS 박막의 다양한 열처리 공정 후 미세구조 및 화학 조성 분석 (Microstructure and chemical composition analysis to various heat treatment conditions of the CIGS films deposited using RF Magnetron sputtering)

  • 정재헌;조상현;송풍근
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2012년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.203-204
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    • 2012
  • CIGS 단일 타켓을 RF 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 파워별(20, 40, 60, 80W)로 Mo/SLG위에 증착하여 열처리를 실시하였다. 1step ($350^{\circ}C$), 1step ($550^{\circ}C$), 2step ($350^{\circ}C$, $550^{\circ}C$) 열처리 실시 후 XRD측정 결과 2step 80W에서 가장 좋은 결정성을 확인할 수 있었다. 또한 FE-SEM을 측정결과, 상대적으로 가장 큰 grain size(200nm)를 확인할 수 있었으며 박막의 표면 조도 또한 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

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태양에너지 획득 양성자 조사 단일벽 탄소나노튜브의 열처리에 의한 교정결합 (Remedial Junction of Proton Irradiated Single Walled Carbon Nanotubes using Heat Treatment For Solar Energy Harvesting)

  • 김태규;박영민;김영배;김대원
    • 열처리공학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.29-35
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    • 2019
  • The remedial junction is found in the network of single walled carbon nanotubes after the irradiation of protons not only for the better mechanical strength but also for the higher property of electrical conductivity. The irradiated proton formed a beam transferred sufficient energy to change the sp2 structure of atomic carbon as much as damage of crystalline formation, however it is shown the cross bonding while recovery of structure. This improved network in 2-D atomic chain of carbon is expected to use in a critical part in space energy harvesting system related with the solar radiation.