Journal of the Korean institute of surface engineering
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v.33
no.1
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pp.34-37
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2000
We prepared ZnO thin film with Facing Targets Sputtering system that can deposit thin film in plasma-free situation and change the deposition condition in wide range. And prepared thin film's c-axis orientation and grain size were analyzed by XRD (x-ray diffractometer). In the results, we suggest that FTS system is very suitable to preparing high quality ZnO thin film with good c-axis orientation.
$YMnO_3$thin films are deposited on Si(100) and $Y_2O_3/Si(100)$ substrate by radio frequency sputtering. The deposition condition of oxygen partial pressure and annealing temperature have significant influences on the preferred orientation of $YMnO_3$film and the size of memory window. The results of x-ray diffraction show that the film deposited in the oxygen partial pressure of 0% is highly oriented along c-axis after annealing at $870^{\circ}C$ for 1 hr in oxygen ambient. However, the films deposited on Si and $Y_2O_3/Si$ in the oxygen partial pressures of 20% show $Y_2O_3$ peak, the excess $Y_2O_3$ in the $YMnO_3$film suppresses the c-axis oriented crystallization. Especially memory windows of the $Pt/YMnO_3/Y_2O_3/Si$ capacitor are 0.67~3.65 V at applied voltage of 2~12 V, which is 3 times higher than that of the film deposited on $Y_2O_3/Si$ in 20% oxygen (0.19~1.21 V) at the same gate voltage because the film deposited in 0% oxygen is well crystallized along c-axis.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2000.02a
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pp.68-68
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2000
펄스레이저 증착법(이하 PLD)을 이용하여 마이크로파 유전체 소자 및 절연 산화막으로의 응용을 위한 MgTiO3 박막을 다양한 기판상에서 증착하였다. 사파이어 기판에 (a,c-plane Al2O3) 성장된 MgTiO3 박막은 에피텍셜 성장(epitaxial growth)이 되었으며, SiO2/Si 및 Pt/Ti/Si 기판위세 성장된 MgTiO3 박막의 경우 003방향으로 배향(oriented) 되었다. MgTiO3 박막은 450~75$0^{\circ}C$까지 기판온도를 변화시키면서 증착시켰으며, 증착시 산소분압은 50~200 mTorr로 변화시켰다. PLD 증착시 타켓에 조사된 레이저 에너지 밀도는 약 2J/cm2였으며, MgTiO3 박막 증착후 200Torr O2 분위기에서 상온까지 1$0^{\circ}C$/min 의 속도로 냉각시켰다. 사파이어 c-plane 상에서 일머나잇(ilminite) MgTiO3 구조가 55$0^{\circ}C$ 에피텍셜 성장하는 것을 관찰할 수 있었으며, 사파이어 a-plane 상에서는 MgTiO3 구조가 $650^{\circ}C$ 이상부터 110방향으로 배향되며 성장하였다. $600^{\circ}C$ 이상에서 c-축으로 배향된 구조를 갖고 있었다. 증착된 MgTiO3 박막의 조성분석(stoichio metric analysis)을 위해 RBS 분석을 수행하여, 증착에 이용된 타켓과 동일한 조성을 갖는 MgTiO3 박막이 성장된 것을 확인할 수 있었다. 사파이어 기판상에 증착된 MgTiO3 박막은 가시영역에서 투명하였으며, 약 270nm 파장을 갖는 영역에서 급격한 흡수단을 보였다. 이때의 MgTiO3 박막은 AFM 분석을 통해 약 0.87mn rms roughness 값을 갖는 매우 평탄한 표면구조를 갖고 있는 것을 확인하였다. MIM(Pt/MgTiO3/Pt) 구조의 캐패시터를 형성시켜 MgTiO3 박막의 유전특성(dielectric properties)을 관찰하였다. PLD로 성장된 MgTiO3 박막의 유전율(relative dielectric constant)은 약 22였으며, 1MHz에서 약 1.5%의 유전손실(dielectirc loss) 값을 보였다. 또한 이때 MgTiO3 박막은 낮은 유전분산값을 보였다.
Kim, Min-Su;Im, Gwang-Guk;Kim, So-A-Ram;Nam, Gi-Ung;Lee, Dong-Yul;Kim, Jin-Su;Kim, Jong-Su;Im, Jae-Yeong
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2011.08a
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pp.246-246
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2011
졸-겔 스핀코팅(sol-gel spin-coating)법을 이용하여 실리콘 기판에 ZnO 박막을 증착하였다. 증착된 졸 용액을 전열처리(pre-heat treatment) 후, 다른 속도로 상온까지 냉각시켰다. ZnO 박막의 특성 분석을 위하여 atomic force microscopy (AFM), X-ray diffraction (XRD), Raman, photoluminescence (PL)을 이용하였다. 전열처리 후 5$^{\circ}C$/min의 속도로 천천히 냉각시킨 ZnO 박막은 산맥구조(mountain chain structure)로 표면이 매우 거친 반면, 빠르게 냉각시킨 ZnO 박막은 매우 매끄러운 표면을 나타내었다. 빠르게 냉각시킨 ZnO 박막의 c-축 배향성(c-axis preferred orientation)이 느리게 냉각시킨 ZnO 박막의 배향성보다 더 우세하게 나타났고, 결정성도 우수하였다. 뿐만 아니라, 빠르게 냉각시킨 ZnO 박막의 광학적 특성이 느리게 냉각시킨 ZnO 박막의 특성보다 우수하게 나타났다. 후열처리(post-heat treatment)에 의해 ZnO 박막의 구조적 및 광학적 특성이 더욱 향상되었다.
Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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v.13
no.7
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pp.617-624
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2000
Zinc Oxide(ZnO) thin films on Si(100) substrate were deposited by RF magnetron reactive sputtering. The charcteristics of ZnO thin films on argon/oxygen(Ar/O$_2$)gas ratios RF power and substrate temperature were investigated by XRD, SEM, and AFM analyses. C-axis preferred orientation resistivity and surface roughness highly depended on Ar/O$_2$gas ratios. The resistivity of ZnO thin films rapidly increased with increasing oxygen ratio and the resistivity value of 9$\times$10$^{7}$$\Omega$cm was obtained at a working pressure of 10 mTorr with Ar/O$_2$=50/50. The surface roughness was also improved with increasing oxygen ratio and the ZnO films deposited with Ar/O$_2$=50/50 showed the excellent roughness value of 28.7$\AA$.
The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers C
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v.55
no.12
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pp.560-564
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2006
ZnO thin films were prepared by RF magnetron sputter deposition on p-Si(100) wafer with various cooling rates of substrate temperature such as the substrates were pre-heated to $400^{\circ}C$ before the deposition and then cooled down naturally or slowly to $300^{\circ}C,\;200^{\circ}C,\;100^{\circ}C$, and R.T. by the temperature controller during the deposition. Crystalline and micro-structural characteristics of the films were investigated by XRD and SEM. ZnO films which cooled down naturally or slowly by the temperature controller during the deposition, especially the film were deposited with cooling down from $400^{\circ}C\;to\;200^{\circ}C$ slowly. showed the most outstanding c-axis preferred orientation.
Y-Ra-Cu-0 oxide superconductors were fabricated by the sinter-forging method to make the critical current density improve through controlling of microstructure and crystal texture. The grain alignment of oxide superconductor was formed by the sinter-forging process and it's c-axis orientation was parallel to the press direction.The orientation factor of texture increased with sinking temperature and pressure, and also grain alignment was improved by the addition of Ag. As for the sinterforged Y-Ba-Cu-O/Ag sample, the $T_c$(on-set) was not almost varied with the sinter-forging temperature, but $T_c\;^{zero}$ decreased more or less at high sinter-forging temperatures. In addition, it was observed that added-Ag was mainly distributed along the grain boundar~es in the (123) matrix, resulting in the densification of microstructure. From these results, i t was thought that the improvement of $J_c$ over 2000A/$\textrm{cm}^2$ was attributed to the texture, densification of microstructure, and (123) grain growth due to the Ag addition.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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1996.06a
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pp.180-181
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1996
적외선 센서의 재료로 활용되고 있는 ppLT 박막(두께:8000~9000$\AA$)을 ppt/MgO(100)의 하부 구조상에 50$0^{\circ}C$ 및 $600^{\circ}C$에서 스퍼터링 증착하여 결정성 및 전기적 특성을 조사하였다. $600^{\circ}C$로 in-situ 성장된 ppLT 박막은 c-축(00l) 방향으로 배향 성장되었 고, 비유전상수(r)와 유전정접(tan)의 값이 10kHz~100kHz의 주파수에서 $\varepsilon$r≒35와 tan$\delta$≒ 0.01로 나타났다. 잔류분극량(2ppr)과 초전계수(${\gamma}$)는 상온부근에서 2ppr≒5$\mu$C/cm2, ${\gamma}$≒4$\times$ 10-8C/cm2.$^{\circ}C$로 비교적 양호한 초전박막의 전기적 특성을 나타내었다.
Park, Myung-Sik;Kang, Seung-Kuk;No, Kwang-Soo;Kim, Dong-Num;Cho, Sang-Hee
Korean Journal of Materials Research
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v.7
no.6
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pp.522-528
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1997
RF-magnetron Sputtering Process를 이용하여 Pt/Ti/Si(100)기판위에 lanthanum-modified lead titanate 박막을 제작하였다. 기판온도와 증착시간이 증가함에 따라 증착율은 감소하였다. 기판온도가 증가함에 따라 fine grain들은 large grain으로 변화하였다. Perovskite구조는 기판온도 54$0^{\circ}C$, gas pressure 30mtorr에서 나타나기 시작하였다. 본 실험에서 perovskite 박막제작에 대한 조건은 기판온도 58$0^{\circ}C$, gas pressure 30mtorr였다. Pt/Ti/Si(100) 우선 배향된 박막을 얻었다. La양이 증가함에 따라 유전율, 항전계, 잔류분극량은 증가하였다. 중심주파수가 44.7MHz, 전파속도는 2680m/sec를 가지는 SAW filter 특성을 얻었다.
Kim, Y.J.;Park, W.H.;Kwon, S.K.;Son, I.H.;Choi, H.W.;Kim, K.H.
Proceedings of the KIEE Conference
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2001.07c
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pp.1475-1477
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2001
In odor to set high saturation magnetization and coercivity, it had need to orient axis of easy magnetization of CoCr-based thin film perpendicular direction(c-axis) to the substrate plane. It was known that crystalline orientation of CoCr-based thin film was improved by introducing underlayer like Ti, Ge. We prepared singlelayer and double layer with Si underlayer by Facing Targets Sputtering System. As a result, intensity and c-axis dispersion angle ${\Delta}{\theta}_{50}$ of singlelayer were improved with increasing film thickness. Also, it was found that CoCr/Si and CoCrTa/Si double layer showed good c-axis dispersion angle due to introducing Si.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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