• Title/Summary/Keyword: Annealing of amorphous

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어븀-실리사이드를 이용한 쇼트키 장벽 다결정 실리콘 박막 트랜지스터 (Schottky barrier poly-Si thin film transistor by using erbium-silicided source and drain)

  • 신진욱;구현모;정명호;최철종;정원진;조원주
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.75-76
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    • 2007
  • Poly-Si Schottky barrier Thin Film Transistor (SB-TFT) is manufactured with erbium silicided source/drain. High quality poly-Si film was obtained by crystallizing the amorphous Si film with Excimer laser annealing (ELA) method. The fabricated poly-Si SB-TFT devices showed low leakage current and large on/off current ratio. Moreover, the electrical characteristics were considerably improved by 3% $H_2/N_2$ gas annealing, which is attributed to the reduction of trap states at the grain boundaries and interface trap states at gate oxide/poly-si channel.

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비정질 Ge1-xMnx 박막의 자기수송특성에 미치는 열처리 효과 (Annealing Effect on Magneto-transport Properties of Amorphous Ge1-xMnx Semiconductor Thin Films)

  • 김동휘;이병철;찬티난안;임영언;김도진;김효진;유상수;백귀종;김창수
    • 한국자기학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.121-125
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    • 2009
  • 비정질 $Ge_{1-x}Mn_x$ 박막을 $400^{\circ}C$에서 $700^{\circ}C$까지 온도범위에서 각 3분씩 고진공챔버($10^{-8}$ torr)에서 열처리하였고, as-grown 시료와 열처리한 시료의 전기적 특성과 자기수송특성을 연구하였다. 성분함량은 energy dispersive X-ray spectroscopy(EDS)와 x-ray photoelectron spectroscopy(XPS)로 측정하였으며, 박막의 구조분석은 x-ray diffractometer(XRD)와 transmission electron microscopy(TEM)를 이용하였다. 자성특성은 여러 범위의 자기장에서 Magnetic property measure system(MPMS)를 이용하였다. 박막의 전기적 특성은 standard four-point probe와 Physical property measurement system(PPMS)로 측정하였으며, van der Pauw 방법을 사용하여 Anomalous Hall effect를 측정하였다. X-ray 회절 패턴 분석을 통해 $500^{\circ}C$에서 3분 동안 열처리한 시료는 여전히 비정질 상태인 것을 알 수 있었으며, $600^{\circ}C$의 열처리 온도에서 결정화를 확인할 수 있었다. as-grown $Ge_1$_$_xMn_x$ 박막과 열처리한 $Ge_{1-x}Mn_x$ 박막을 온도에 따른 비저항 값의 변화를 측정하였고, 반도체의 특성을 보이는 것을 확인할 수 있었다. 또한 열처리 온도가 높을수록 비저항도 증가하는 것을 관찰할 수 있었다. $700^{\circ}C$에서 열처리한 $Ge_1$_$_xMn_x$ 박막은 저온에서 negative magnetoresistance(MR)을 확인할 수 있었고, MR ratio는 10 K에서 약 8.5 %를 보였다. 모든 MR 그래프에서 curve의 비대칭을 확인 할 수 있었으며, anomalous Hall Effect는 약하지만 250 K까지 관측이 되었다.

연신비와 열고정 온도에 따른 Partially Oriented Polyester Yarn(POY)의 구조변화와 물성 (The Change of Crystal Structure and Physical Properties of Partially Oriented Polyester Yarn(POY) on the Draw Ratio and Heat Setting Temperature)

  • 박명수;윤종호
    • 한국염색가공학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.103-110
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    • 2000
  • To examine the physical properties of POY through the microstructure control, the crystal structure such as the crystallinity, the crystallite size, the orientation, the shrinkage, the tensile properties, and the thermal stress of POY(80/48, SD) were examined at different draw ratios and annealing temperatures. From the examination following conclusions were obtained : 1. The crystallinity was more effected by the heat setting temperature than by the draw ratio. The increasing rate was greatest at the heat setting temperature range of $170~190^\circ{C}$. 2. The crystallite size perpendicular to the fiber axis was more effected by the annealing temperature at lower draw ratios. On the other hand, the crystal and amorphous orientations were more effected by the heat setting at higher draw ratios. 3. The boiling shrinkage did not change significantly, but the total shrinkage showed 13% at the draw ratio 1.9 and the heat setting temperature $170^\circ{C}$. 4. The maximum thermal stress increased with increasing the draw ratio and decreasing the heat setting temperature in the temperature range of $170~210^\circ{C}$. At the draw ratio 1.9 and the heat setting temperature $170^\circ{C}$, the maximum thermal stress found was 1.1gf/d. 5. In the heat setting temperature above $170^\circ{C}$ after the drawing, the crystallinity, the crystallite size, the orientation, and the strength increased with increasing temperature, but the shrinkage and the maximum thermal stress decreased with increasing temperature.

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급속열처리와 엑시머 레이저에 의해 형성된 다결정 실리콘 박막에서 열처리 방법에 따른 박막의 특성변화 (Comparison of the Characteristics of Polycrystalline Silicon Thin Films Between Rapid Thermal Annealing and laser Annealing Methods)

  • 이창우;고민경;우상록;고석중;이정용;최광렬;최영석
    • 한국재료학회지
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    • 제7권10호
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    • pp.908-913
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    • 1997
  • 플라즈마 화학 증착 방법에 의해 corning 7059 유리기판위에 비정질 실리콘 박막을 만들고 고온열처리, 다단계급속열처리, 일차원 선형빔(line shape beam)의 가우스 분포를 가지는 엑시머 레이저 열처리를 이용하여 고상 및 액상의 재결정화를 통해 다결정 실리콘 박막을 제작하였다. 편광된 라만 분광학(Raman spectroscopy)을 통하여 여러 가지 열처리 방법과 기판온도에 따른 다결정 실리콘 박막의 잔류응력을 조사하였다. 레이저 열처리에 의하여 결정화된 실리콘 기판의 경우, 높은 결정화된 체적량과 잔류응력을 갖으며 equaxial결정성을 갖는다. 그러나 이러한 고상 재결정화된 다결정 실리콘 박막은 라만스펙트럼에서 480$cm^{-1}$ /주위에 넓게 퍼져있어 비정질상(amorphous phase)이 함께 존재함을 알 수 있다. 고온열처리와 다단계급속열처리의 경우 잔류응력의 크기는 각각 4.07x$10^{9.}$과 4.56x$10^{9 dyne}$ $\textrm{cm}^2$이다. 또한 엑시머레이저 열처리의 경우 기판온도가 상온에서 40$0^{\circ}C$로 증가할수록 열적인 완화에 의해 잔류응력이 1.35x$10^{10}$에서 8.58x$10^{9}$dyne/$\textrm{cm}^2$으로 감소하는 것을 알 수 있다.다.

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Emission Properties from Induced Structural Degradation of a-C:H Thin Film

  • Yoo, Young-Zo;Song, Jeong-Hwan
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제12권3호
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    • pp.89-92
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    • 2011
  • Hydrogenated amorphous carbon (a-C:H) films were deposited by plasma enhanced chemical vapor deposition on silicon substrates. a-C:H thin film was irradiated to a typical He-Cd laser to study its emitting properties. The photoluminescence (PL) intensity during the irradiation achieved a maximum value when 2,000 seconds elapsed. Fourier transform infrared measurement revealed a-C:H thin film suffered transformation from a polymer-like to graphite-like phase during laser irradiation. Thermal annealing was done at various temperatures, ranging from room temperature to $400^{\circ}C$ in the atmosphere, to investigate structural changes in a-C:H film by heat generation during the emission. PL intensity of a-C:H thin film increased 1.5 times without apparent structural change, as annealing temperature increased up to $200^{\circ}C$. However, a-C:H film above $200^{\circ}C$ exhibited significant decrease of PL accompanying dehydrogenation. This led to a red shift of the PL peak.

Fabrication of polycrystalline Si films by rapid thermal annealing of amorphous Si film using a poly-Si seed layer grown by vapor-induced crystallization

  • 양용호;안경민;강승모;안병태
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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    • pp.58.1-58.1
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    • 2010
  • We have developed a novel crystallization process, where the crystallization temperature is lowered compared to the conventional RTA process and the metal contamination is lowered compared to the conventional VIC process. A very-thin a-Si film was deposited and crystallized at $550^{\circ}C$ for 3 h by the VIC process and then a thick a-Si film was deposited and crystallized by the RTA process at $680^{\circ}C$ for 5 min using the VIC poly-Si layer as a crystallization seed layer. The RTA crystallized temperature could be lowered up to $50^{\circ}C$, compared to RTA process alone. The poly-Si film appeared a needle-like growth front and relatively well-arranged (111) orientation. In addition, the Ni concentration in the poly-Si film was lowered to $3{\times}10^{17}\;cm^{-3}$ and that at the poly-Si/$SiO_2$ interface was lowered to $5{\times}10^{19}\;cm^{-3}$. The reduction in metal contamination could be greatly helpful to achieve a low leakage current in poly-Si TFT, which is the critical parameter for commercialization of AMOLED.

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증착조건 및 후-열처리에 따른 $WO_3$박막의 구조와 전기착색 특성 (The Structure and Electrochromic Characteristics of $WO_3$ thin Film with deposition Conditions and Post-Annealing)

  • 조형호;임원택;안일신;이창효
    • 한국진공학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.141-147
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    • 1999
  • The electrochromic characteristics of tungsten oxide films are largely affected by deposition conditions, such as substrate temperature and gas flow rate and also post-annealing. We have considered gas flow rate and temperature as important factors having an effect on an electrical, optical phenomenon and structural variation of $WO_3$ . The tungsten oxide films were deposited onto ITO(20$\Omega\box$, 1000$\AA$) using rf magnetron sputtering method. In particular, the films deposited at room temperature were annealed at various temperatures in air. All specimens had crystal structure except one being deposited at room temperature with nearly amorphous-like structure. The specimen deposited at $100^{\circ}C$ had a structure in which the increase in deposition temperature. The specimen deposited at $100^{\circ}C$ had a structure in which the cations$(Li^+)$ are easily movable because of void boundaries induced by regularly arrayed large grains. The specimen deposited at $300^{\circ}C$ had a dense structure with small grains but it exhibited the large mobility and charge density in $WO_3$ because of distinct grain boundaries.

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비정질 $SmFe_2 $합금의 자기적 및 자기변형 특성에 미치는 B 첨가와 열처리 영향 (Effects of B Addition and Heat Treatment on the Magnetic and Magnetostrictive Properties of Amorphous $SmEe_2$ thin Films)

  • 최규길;장호;한석희;김희중;임상호
    • 한국자기학회지
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    • 제10권5호
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    • pp.237-245
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    • 2000
  • SmFe$_2$에 해당되는 조성을 가진 비정질 합금 박막에 대하여 자기적 및 자기변형 성질이 B함량 (최대 약 10at.%) 및 열처리에 의해 변화하는 거동을 조사하였다. 묘의 첨가에 의해 낮은 자기장에서의 자기변형은 증가하였으나, 포화 자기 변형은 감소하는 경향을 보였다. B을 첨가하지 않은 박막과 B을 9.9 at.% 첨가한 박막을 예로 들면, 30 Oe의 자기장에서 자기변형은 190 ppm에서 333 ppm으로 1.6배 정도 증가하였으나, 5 kOe의 자기변형은 50 % 이상 감소되었다. 이러한 자기변형 결과는 B의 첨가에 의해 포화 자화와 같은 고유 자기적 성질은 열화되었으나, 보자력은 향상(감소)된 것에 주로 기인하는 것으로 생각된다. 자기변형 성질은 열처리에 의해 향상되었는데, 최적의 열처리 온도는 300~40$0^{\circ}C$이다. 열처리에 의한 이러한 특성 향상은 당초 기대했던 미세한 결정 상 SmFe$_2$상의 석출에 의한 것이 아니라, 응력 완화에 의한 보자력의 감소가 주된 원인으로 생각된다.

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SnO2 박막의 결정에 영향을 주는 요소 (Element to Change the Bonding Structures of SnO2 Thin Films)

  • 오데레사
    • 산업진흥연구
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    • 제3권1호
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    • pp.1-5
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    • 2018
  • $SnO_2$의 결정 변화에 따라서 달라지는 전기적인 특성을 조사하기 위해서 박막의 결정에 영향을 주는 열처릴 온도를 다르게 하여 $SnO_2$을 준비하였다. XRD, 커패시턴스, 전류전압 특성을 조사하여 서로 상관성을 조사하였다. $SnO_2$ 박막은 진공 중에서 열처리를 하면 접합계면에서 pn접합이 생기고 결정내부에는 많은 결함들이 생기면서 이온화에 의해 공핍층이 생성된다. 결함과 공핍층의 형성은 열처리 온도에 따라서 달라지며, 결정성, 결합에너지는 물론 결과적으로 전하량의 변화에 의해 전기적인 특성이 변화하는 것을 알 수 있었다. $SnO_2$ 박막은 열처리하면서 결정성이 높아졌으며, 150도 열처리한 $SnO_2$ 박막에서 쇼키전류가 형성되면서 증가하는 것을 확인하였다.

엑시머 레이저 어닐링을 이용하여 플라스틱 기판에 형성한 다결정 실리콘 박막의 특성 (Polycrystalline silicon thin film fabricated on plastic substrates by excimer laser annealing)

  • 조세현;이인규;김영훈;문대규;한정인
    • 한국진공학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.29-33
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    • 2004
  • 본 논문에서는 RF 마그네트론 스퍼터링법으로 비정질 실리콘을 증착하여 진공분위기에서 엑시머 레이저 어닐링을 이용하여 플라스틱 기판위에 극저온 다결정 실리콘 박막(<$150^{\circ}C$)을 형성하였다. 비정질 실리콘 박막은 $120^{\circ}C$에서 Ar/He 혼합가스로 증착하였으며, Rutherford Backscattering Spectrometry로 측정한 박막내 아르곤 함량은 2% 이하였다. 에너지 밀도 320mJ/$\textrm{cm}^2$일 때 다결정 실리콘의 결정화도는 62%, Root-Mean-Square roughness는 267$\AA$를 나타내었다. 엑시머 레이저 결정화 후 결정립의 크기는 50nm에서 100nm 정도를 나타내었다.