• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.5 no.3
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• pp.258-262
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• 1996

We have investigated the changes in magnetoresistive characteristics, interfacial roughness, and preferred orientation with the Fe buffer layer thickness, annealing temperature, and the stacking number of layers variation in Fe/[NiFe/Cu] multilayers by using the 3-gun d.c. magnetron sputtering method. Intensity of the (200) orientation was increased with the increment of the Fe-buffer layer thickness. We found a maximum magnetoresistance ration of 4.7%, when the buffer layer thickness was 70$\AA$, and the field sensitivity also showed a maximum value at the same thickness. We varied the stacking number of multilayers with fixing the Fe buffer layer thickness of 70$\AA$. When the stacking number was 40 layers, maximum MR ratio(5.3%) was observed. With the variation of annealing temperature no change in the MR ratio was found beyond $300^{\circ}C$. But decrement of MR ratio was observed above $300^{\circ}C$. This decrement of the MR ratio was responsible for the increment of paramagnetic mixed layer caused by the diffusion of Cu layer and the change of antiferromagnetic coupling.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.20 no.2
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• pp.41-44
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• 2010

The Cu thickness dependence of magnetic sensitivity for the NiFe/Cu/NiFe/IrMn spin valve multilayer was investigated. The magnetic properties measured by minor MR curves for the Ta(5 nm)/NiFe(8 nm)/Cu(3.5 nm)/NiFe(4 nm)/IrMn(8 nm)/Ta(2.5 nm) multilayer is MR = 1.46 %, MS = 2.0 %/Oe, $H_c\;=\;2.6\;Oe$, and $H_{int}\;=\;0.1\;Oe$. The magnetic sensitivities of GMR-SV devices with ten different widths and a same length of $4.45\;{\mu}m$ by fabricated by photo lithography decreased from 0.3 %/Oe to 0.06%/Oe as from a width of $10\;{\mu}m$ to $1\;{\mu}m$.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 1997.04a
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• pp.141-145
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• 1997

스퍼터링법으로 제조한 CoNbZr/Cu/CoNbZr 다층막에 대해 습식 식각법으로 패턴을 형성하기 위해 새로운 식각 용액을 제조하여 이 용액의 최적의 식각 조건에 대해 연구하였다. 염기성 수용액은 농도에 관계없이 Cu만을 선택적으로 식각하며 CoNbZr 비정질 박막은 식각하지 않았다. 그러나, 본 연구에서 제조 한 17.5 mol%의 염기성 수용액에 HF를 20 mol% 혼합한 식각 용액으로 CoNbZr/Cu/CoNbZr 다층막을 동시에 식각할 수 있었다. 또한 이 식각 용액은 CoNbZr/Cu/CoNbZr 다층막을 3단계로 식각하고 식각된 단면은 이방성 구조를 가지며, 매우 우수한 식각 특성을 나타내었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.189-189
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• 1999

초미세 전자 소자에 대한 개발에 대한 요구는 최근 들어 원자 단위의 구조물 제작에 대한 연구로까지 나아 가게 하고 있다. 좋은 물리적 성장을 가지는 양자도선(quantum wire), quantum dot와 같은 nano 단위 구조물 제작에 대한 요구는 그 가능성의 하나로 , 기울어진 vicinal) 표면위에서의 박막 성장에 대한 연구로 이어지고 있다. 기울어진 표면은 한 원자층으로 된 많은 계단들을 가지고 있는 표면이고, 이러한 계단들의 존재는 박막 성장 시 흡착 원자가 계단 끝에 부착될 확률을 증가 시켜, stepflow 성장과 같은 준 층별 성장을 만들 가능성을 높여주며, sub-ML증착에 대해서 원자가 계단면을 따라 길게 늘어선 양자도선과 같은 성장이 가능한 표면이라는 점에서 관심을 갖게 한다. 그러나 최근의 연구들에 의하면 기울어진 표면 위에서의 성장도 Schwoebel 장벽과 같은 분산 장벽의 존재로 계단과 수직인 축 방향으로 거친 모양의 island가 형성되는 Bails-Zangwill 불안정성이 나타나는 것으로 보고되고 있고, 이것은 준 층별 성장이나 양자 도선과 같은 성장을 방해하는 것으로 알려져 있다. 이러한 불안정성을 해결할 가능성으로 최근 들어 한 계단의 높이가 큰 step bunching 이 생겨난 표면위에서의 성장이 제기 되고 있으나, 아직 확인되지 않았다. 본 연구는 이러한 기울어진 표면 위에서 박막을 성장 할 때 층흐름(step flow) 성장이 가능한 역학적 동역학적 조건을 구하고자 하며, 방법으로는 KMC 시뮬레이션을 이용한다. 단원자로 구성된 계단이 있는 기울어진 표면 위에서의 homoepitaxy의 경우, 성장 양식은 계단과 계단 사이의 테라스 간격에 크게 의존한다. 테라스 간격이 좁을수록 성장은 보다 층흐름 성장에 근접한다. 그러나 다층으로 성장시킨 시뮬레이션의 결과는 일반적인 장벽 조건 아래에서는 계단의 방향과 수직인 방향으로 평평한 면에서와 동일한 크기를 가지는 island가 성장하는 것을 볼 수 있고, 이 것은 Bails-Zangwill 불안정성이다. 그러나 계단 사이의 테라스 간격이 매우 좁은 경우 5-6ML 성장 이하에서는 층흐름 성장과 동일한 성장이 이루어지나 계단을 따라서 미소한 크기의 거칠기가 나타난다. 동일한 기울어진 경사면에 대해서는 분산속도가 좋을수록 보다 계단 면을 따라 보다 큰 크기의 island가 나타난다. 분산 장벽과 같이 동역학적인 요소만으로는 완벽한 층흐름 성장은 높은 온도, 극히 낮은 분산 장벽이라는 조건 이외에는 얻기 어렵다. 그리고 층흐름 성장의 가능성으로 제시된 step bunching 일 일어난 다층 높이의 계단을 가진 면도 다층의 수만큼 계단수를 늘려주는 것과 동일한 결과가 나타나며, 이 경우도 층흐름 성장에는 근접하지만 완전한 형태의 성장은 얻기는 역시 어렵다. 따라서 원자단위의 도선이나 층흐름 성장은 계단과 계단 사이의 인력 또는 척력과 같은 역학적인 요소를 고려할 때 만이 가능할 것으로 보인다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.234-234
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• 2013

VOx 박막은 마이크로볼로미터 적외선 센서의 감지재료로 주로 사용된다. 일반적으로 VOx 박막은 RF sputtering 방법으로 증착이 되며, 이 때 저항 값은 수 kohm~수 Mohm, TCR 값은 -1.5~-2.0%/K까지 다양하게 변화되어 나타난다. 이는 산소의 phase가 여러가지로 변화되기 때문에 재현성이 떨어지는 단점이 있으며, 결정성있는 박막을 증착하기 어려운 문제들이 있다. 본 연구에서는 VOx 박막의 재현성 및 재료의 안정성을 위해 ZnO 물질을 첨가하여 sandwich 구조의 나노박막을 증착하여 산소 열처리를 통해 산소의 phase가 어떻게 변화되는가를 XRD 측정을 통해 조사하였다. ZnO 나노박막을 첨가함으로써 갓 증착되었을 때의 XRD는 V2O5 주된 상을 이루고 있었으며, 산소열처리에 의해 VO2상이 나타남을 알 수 있었다. 또한 V2O5 phase가 표면쪽의 얇은 층에서 주로 나타나고, 중간층은 V2O5와 VO2 phase 가 혼합된 형태로 존재함을 X-ray diffraction 분석을 통해 알 수 있었다. 또한 GIXRD 측정을 통해 깊이에 따른 혼합 phase가 주로 VO2에 의해 형성된 것임을 확인할 수 있었다. 또한 산소열처리의 온도 및 시간에 따라 XRD 특성을 조사하였으며, 최적의 열처리 조건을 XRD 피크를 통해 찾고자 하였다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.19 no.2
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• pp.81-90
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• 2010

We introduce a novel and versatile approach for preparing self-assembled nanoporous multilayered films with antireflective properties. Protonated polystyrene-block-poly (4-vinylpyrine) (PS-b-P4VP) and anionic polystyrene-block-poly (acrylic acid) (PS-b-PAA) block copolymer micelles (BCM) were used as building blocks for the layer-by-layer assembly of BCM multilayer films. BCM film growth is governed by electrostatic and hydrogen-bonding interactions between the oppositely BCMs. Both film porosity and film thickness are dependent upon the charge density of the micelles, with the porosity of the film controlled by the solution pH and the molecular weight (Mw) of the constituents. PS7K-b-P4VP28K/PS2K-b-PAA8K films prepared at pH 4 (for PS7K-b-P4VP28K) and pH 6 (for PS2K-b-PAA8K) are highly nanoporous and antireflective. In contrast, PS7K-b-P4VP28K/PS2K-b-PAA8K films assembled at pH 4/4 show a relatively dense surface morphology due to the decreased charge density of PS2K-b-PAA8K. Films formed from BCMs with increased PS block and decreased hydrophilic block (P4VP or PAA) size (e.g., PS36K-b-P4VP12K/PS16K-b-PAA4K at pH 4/4) were also nanoporous. Furthermore, we demonstrate that the nanostructured electrochemical sensors based on patterning methods show the electrochemical activities. Anionic poly(styrene sulfonate) (PSS) layers were selectively and uniformly deposited onto the catalase (CAT)-coated surface using the micro-contact printing method. The pH-induced charge reversal of catalase can provide the selective deposition of consecutive PE multilayers onto patterned PSS layers by causing the electrostatic repulsion between next PE layer and catalase. Based on this patterning method, the hybrid patterned multilayers composed of platinum nanoparticles (PtNP) and catalase were prepared and then their electrochemical properties were investigated from sensing $H_2O_2$ and NO gas. This study was based on the papers reported by our group. (J. Am. Chem. Soc. 128, 9935 (2006); Adv. Mater. 19, 4364 (2007); Electro. Mater. Lett. 3, 163 (2007)).

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.11 no.5
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• pp.179-183
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• 2001

Magnetoresistance and Planar Hall effect of Glass/Ni$\sub$83/Fe$\sub$17/(2 nm)/[Cu(2 nm)Ni$\sub$83/Fe$\sub$17/(20 nm)]$\sub$50/ multilayer were measured. Repeated saw tooth like planar Hall effect signal was observed in the range of magnetization reversal process, while no sign of such saw tooth was observed in Magnetoresistance diagram. For the reason of saw tooth like signal, it is supposed that subsequent abrupt domain wall motion of each magnetic layer in the process of magnetization reversal process was observed in planar Hall effect in transverse direction to the current direction. This fine structure of planar Hall effect was observed for applied fields in any direction. Magnetoresistance curve did not show this fine structure of magnetization reversal, of course, since only net magnetization of each layer has to do with the resistivity. Extended research on the reason of this sawtooth like signal should be conducted.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.11 no.2
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• pp.45-49
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• 2001

Effects of multilayer structure and annealing condition on the soft magnetic properties of sputtered Fe/CoNbZr multilayers were investigated. We observed a minimum coercivity (1.1 Oe) at 5 nm thick Fe layer and the maximum permeability (2300) at 15 nm Fe layer and high saturation magnetization in the as-deposited state. As a result of increase of Fe grain size, coercivity increases with increasing Fe layer thickness. Degradation of ${\mu}$ at the thin Fe layer region may be due to the intermixed phase of high magnetostriction, such as CoFe. Optimum annealing condition was obtained through annealing at 300 $^{\circ}C$ for 40 min (${\mu}$=2500, H$\sub$c/=0.35 Oe). Enhancement of permeability was observed in the temperature range of 250∼300$^{\circ}C$. These results may closely be related with lowering the anisotropy energy by lattice deformation (0.4%) and enhanced uniaxial anisotropy.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.240-240
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• 2010

반사 방지막은 LEDs, 태양전지, 센서 등의 광전소자의 효율을 향상시키는데 사용되고 있다. 일반적으로 사용되는 단층 또는 다층 박막의 반사방지막은 thermal expansion mismatch, adhesion, stability 등의 문제점을 가지고 있다. 따라서, 단층 또는 다층 박막의 반사방지막 대신에 파장이하의 주기를 갖는 구조(subwavelength structure, SWS)의 반사방지막 연구가 활발히 진행되고 있다. 입사되는 태양 스펙트럼의 파장보다 작은 주기를 갖는 SWS 구조는 Fresnel 반사율을 감소시켜 빛의 손실을 줄일 수 있다. 이러한 SWS 반사 방지막을 제작하기 위해서는 에칭 마스크가 필요하다. 에칭 마스크 제작을 위해서 사용되는 장비로는 홀로그램, 전자빔, 나노임프린트와 같은 리소그라피 방법이 있으나, 이들은 제작 비용이 고가이며 복잡한 기술을 필요로 한다. 따라서 본 실험에서는 리소그라피 방법보다 간단하고 저렴한 self-assembled Au 나노 입자 에칭 마스크를 이용한 실리콘 SWS 반사 방지막을 제작하여 구조적 및 광학적 특성을 연구하였다. Au박막은 열증발증착(thermal evaporator)법에 의해 실리콘 기판 위에 증착되었고, 급속 열처리(rapid thermal annealing, RTA)를 통해 Au 나노입자 에칭 마스크를 형성시켰다. 실리콘 SWS 반사방지막은 식각 가스 $SiCl_4$를 기반의 유도결합 플라즈마(inductively coupled plasma, ICP) 장비를 사용하여 제작되었다. Au 나노 입자의 마스크 패턴 및 에칭된 실리콘 SWS 프로파일은 scanning electron microscope를 사용하여 관찰하였으며, UV-Vis-NIR spectrophotometer를 사용하여 300-1100 nm 파장 영역에 따른 반사율을 측정하였다. ICP 에칭 조건을 변화시켜 가장 낮은 반사율을 갖는 최적화된 실리콘 SWS 반사방지막을 도출하였다. 최적화된 구조에 대해서, 실리콘 SWS 반사방지막은 벌크 실리콘 (>35%)보다 더 낮은 5% 이하의 반사율을 나타냈다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.230-231
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• 2009

펄스 레이저 층착법 (이하 PLD)은 다성분계 산화물 박막 또는 다층구조의 박막 제작에 매우 유용한 기술이다. 본 실험에서는 KrF 엑시머 레이저를 이용하여 pt on Si 기판 위에 150nm 두께의 $Bi_{1.5}ZnNb_{1.5}O_7$(이하 BZN) 박막을 다양한 기판온도에서 제작하였다. XRD를 이용하여 BZN 박막의 구조적 특성을 분석하였고, 박막을 MIM 구조로 제작하여 유정적 특성을 측정하였다. 제조한 BZN 박막은 $500^{\circ}C$ 이상에서 결정질을, $500^{\circ}C$ 이하의 온도에서는 비정질 특성을 보였다. 유전 특성은 100 - 400$^{\circ}C$ 영역에서는 온도가 증가함에 따라 졸은 특성을 나타내었고, $500^{\circ}C$에서부터는 감소하였다. 증착 온도 $400^{\circ}C$에서 제작한 BZN 박막이 유전상수가 67.8, 유전 손실이 0.006으로 가장 줄은 유전특성을 나타내었다.