• 제목/요약/키워드: CVD(chemical vapor deposition)

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$RuO_2$ 및 Pt 기판에서 $PbTiO_3$박막의 화학기상 증착특성에 관한 연구 (Deposition Characteristics of Lead Titanate Films on $RuO_2$ and Pt Substrates Fabricated by Chemical Vapor Deposition)

  • 정수옥;이원종
    • 한국재료학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.282-289
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    • 2000
  • 전자싸이클로트론공명-플라즈마 화학기상증착법으로 $PbTiO_3$박막을 증착하였다. $RuO_2$ 기판과 Pt 기판 위에 금속유기화합물 원료기체 유량 및 증착온도에 따라서 $PbTiO_3$박막의 증착특성을 연구하였다. $RuO_2$ 기판 위에서 Pt 기판에 비하여 Pb-oxide 분자의 잔류시간이 상대적으로 크고, 페로브스카이트 핵생성 밀도는 상대적으로 작으며, 단일한 페로브스카이트 상의 $PbTiO_3$ 박막을 얻을 수 있는 공정범위가 Pt 기판보다 좁았다. $PbTiO_3$ 박막 증착 전 Ti-oxide 씨앗층을 도입함으로써 $RuO_2$ 기판에서도 페로브스카이트 핵생성 밀도를 증가시켜 단일한 페로브스카이트 박막을 얻을 수 있는 공정범위가 확장되었다. $PbTiO_3$에서 Ti 성분을 Zr으로 일부 대체시킨 $Pb(Zr,Ti)O_3\;(PZT)$ 박막의 경우에도 Ti-oxide 씨앗층을 도입함으로써 넓은 공정범위에서 단일한 페로브스카이트 PZT 박막을 $RuO_2$기판 위에서도 제조할 수 있었다.

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Macroscopic Wear Behavior of C/C and C/C-SiC Composites Coated with Hafnium Carbide

  • Lee, Kee Sung;Sihn, Ihn Cheol;Lim, Byung-Joo;Lim, Kwang Hyun
    • 한국세라믹학회지
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    • 제52권6호
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    • pp.429-434
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    • 2015
  • This study investigates the macroscopic wear behaviors of C/C and C/C-SiC composites coated with hafnium carbide (HfC). To improve the wear resistance of C/C composites, low-pressure chemical vapor deposition (LPCVD) was used to obtain HfC coating. The CVD coatings were deposited at various deposition temperatures of 1300, 1400, and $1500^{\circ}C$. The effect of the substrate material (the C/C substrate, the C/C-CVR substrate, or the C/C-SiC substrate deposited by LSI) was also studied to improve the wear resistance. The experiment used the ball-on-disk method, with a tungsten carbide (WC) ball utilized as an indenter to evaluate the wear behavior. The HfC coatings were found to effectively improve the wear resistance of C/C and C/C-SiC composites, compared with the case of a non-coated C/C composite. The former showed lower friction coefficients and almost no wear loss during the wear test because of the presence of hard coatings. The wear scar width was relatively narrower for the C/C and C/C-SiC composites with hafnium coatings. Wear behavior was found to critically depend on the deposition temperature and the material. Thus, the HfC-coated C/C-SiC composites fabricated at deposition temperatures of $1500^{\circ}C$ showed the best wear resistance, a lower friction coefficient, and almost no loss during the wear test.

MOCVD법에 의한 TiO2 박막의 제조에 미치는 산소의 영향 (Effects of Oxygen on Preparation of TiO2 Thin Films by MOCVD)

  • 유성욱;박병옥;조상희
    • 한국결정학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.111-117
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    • 1995
  • 화학증착법에 의해 TiO2 박막을 Si-wafer(100)위에 제조하였다. Titanium tetraisopropoxide (TTIP)를 출발물질로 하여 200-500℃의 온도범위에서 증착을 행하였다. 증착된 박막의 두께는 Ellipsometry 및 SEM을 사용하여 측정하였으며, 산소의 함량에 따른 증착층의 성분분석은 ESCA를 사용하였다. TiO2 박막의 증착속도는 산소의 함량에 따라 증가하였고, 반응가스인 산소를 공급하지 않았을 때 증착층내에 불순물로 탄소가 존재하였으며, 증착층의 성분은 내부로 갈수록 TiO2에서 Ti로 변하였다. 산소를 600scm 공급하였을 때 증착층내에 소량의 탄소가 존재하였으며, 증착층의 성분은 내부로 갈수록 TiO2에서 TiO, Ti로 됨을 알 수 있었다. 산소를 1200scm공급하였을 때 증착층내에 탄소가 존재하지 않았으며, 증착층 성분은 표면에는 TiO2를 이루나 증착층 내부로 갈수록 Ti복합화합물을 이루고 있었다.

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Silicon Nitride Layer Deposited at Low Temperature for Multicrystalline Solar Cell Application

  • Karunagaran, B.;Yoo, J.S.;Kim, D.Y.;Kim, Kyung-Hae;Dhungel, S.K.;Mangalaraj, D.;Yi, Jun-Sin
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집 Vol.17
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    • pp.276-279
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    • 2004
  • Plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) of silicon nitride (SiN) is a proven technique for obtaining layers that meet the needs of surface passivation and anti-reflection coating. In addition, the deposition process appears to provoke bulk passivation as well due to diffusion of atomic hydrogen. This bulk passivation is an important advantage of PECVD deposition when compared to the conventional CVD techniques. A further advantage of PECVD is that the process takes place at a relatively low temperature of 300t, keeping the total thermal budget of the cell processing to a minimum. In this work SiN deposition was performed using a horizontal PECVD reactor system consisting of a long horizontal quartz tube that was radiantly heated. Special and long rectangular graphite plates served as both the electrodes to establish the plasma and holders of the wafers. The electrode configuration was designed to provide a uniform plasma environment for each wafer and to ensure the film uniformity. These horizontally oriented graphite electrodes were stacked parallel to one another, side by side, with alternating plates serving as power and ground electrodes for the RF power supply. The plasma was formed in the space between each pair of plates. Also this paper deals with the fabrication of multicrystalline silicon solar cells with PECVD SiN layers combined with high-throughput screen printing and RTP firing. Using this sequence we were able to obtain solar cells with an efficiency of 14% for polished multi crystalline Si wafers of size 125 m square.

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패턴화된 사파이어 기판 위에 증착된 AlN 버퍼층 박막의 에피층 구조의 광학적 특성에 대한 영향 (Effects of AlN buffer layer on optical properties of epitaxial layer structure deposited on patterned sapphire substrate)

  • 박경욱;윤영훈
    • 한국결정성장학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.1-6
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    • 2020
  • 본 연구에서는 패턴화된 사파이어 기판 위에 HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy System) 법에 의해 50 nm 두께의 AlN thin film을 증착한 뒤, 에피층 구조가 MO CVD에서 성장되었다. AlN 버퍼층 박막의 표면형상이 SEM, AFM에 의해서, 에피층 구조의 GaN 박막의 결정성은 X-선 rocking curve에 의해 분석되었다. 패턴화된 사파이어 기판 위에 증착된 GaN 박막은, 사파이어 기판 위에 증착된 GaN 박막의 경우보다 XRD 피크 세기가 다소 높은 결과를 나타냈다. AFM 표면 형상에서 사파이어 기판 위에 AlN 박막이 증착된 경우, GaN 에피층 박막의 p-side 쪽의 v-pit 밀도가 상대적으로 낮았으며, 결함밀도가 낮게 관찰되었다. 또한, AlN 버퍼층이 증착된 에피층 구조는 AlN 박막이 없는 에피층의 광출력에 비해 높은 값을 나타냈다.

새로운 Copper 전구체를 이용한 구리점 증착 (Deposition of copper dots with new copper precursors)

  • 강상우;성대진;신용현;이시우;윤주영
    • 한국진공학회지
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    • 제15권5호
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    • pp.485-492
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    • 2006
  • 새로운 1가 구리 전구체인 $[Cu^I(hfac)]_2(DVTMSO)$ and $[Cu^I(hfac)]_2(HD)$ (hfac=hexa- fluoroacetylacetonate, DVTMSO=1,2-divinyltetramethyldisiloxane, HD=1,5-hexadiene)를 합성하였으며, 또한 유기금속 화학증착법을 사용하여 증착특성을 확인하였다. 새로운 전구체는 기존 구리 1가 전구체와는 다르게 두 개의 Cu(hfac)가 하나의 중성리간드에 결합된 형태를 가지고 있다. 또한 새롭게 합성된 두 종류의 전구체는 기존에 알려진 1가 구리 고체 전구체에 비해 높은 안정성 및 높은 증기압을 가지고 있는 것이 확인하였다. 아울러 기존의 전구체와는 달리 새로운 전구체로 화학증착하면 막 (films)을 형성하지 않고 구리점 (dots)을 형성하는 것을 확인하였으며 이는 새로운 구조로부터 기인된 현상이라고 생각된다. 구리점의 모양은 증착온도에 따라 급격하게 변하는 것도 관찰되었다.

희석기체가 화학증착 탄화규소의 성장거동에 미치는 영향 (The Effect of Diluent Gases on the Growth Behavior of CVD SiC)

  • 최두진;김한수
    • 한국세라믹학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.131-138
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    • 1997
  • 희석기체로써 Ar 및 H2를 사용하여 MTS(CH3SiCl3)를 원료물질로 한 탄화규소막을 흑연 기판 위에 화학증착시켰다. 본 연구는 증착온도 130$0^{\circ}C$, 총압력은 10 torr 및 MTS와 원료 운반기체의 총유량은 100 sccm으로 일정하게한 상태에서, 각 희석기체의 첨가에 따른 성장거동의 변화를 고찰하고자 하였다. 증착속도는 희석기체와 상관없이 첨가량이 200sccm일 때 최대값을 갖는 모양을 보였으나, Ar을 첨가할 때가 H2에 비해 더 빠른 증착속도를 나타냈다. 이러한 증착속도 특성은 전체 증착속도가 물질전달 율속단계에 있을 때, 각 희석기체의 첨가에 따라 변화되는 경막 두께(boundary layer thickness) 및 원료물질 농도의 상관관계에 기인한다고 여겨졌다. 우선배향성은 Ar의 경우 모든 첨가량의 범위에서 (220)면으로 우선배향되었으나, H2의 경우에는 200sccm이상에서 첨가량에 비례하여 (111)면으로 우선배향되는 경향을 보였다. 표면미세구조는 Ar을 첨가한 경우에 일정하게 facet구조를 유지하였으나, H2의 경우에는 facet에서 평탄한(smooth)구조로 변화되었다. 표면조도의 경우 첨가량이 늘어남에 따라 지속적으로 Ar에서는 증가하였지만, H2에서는 감소하였다.

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Crystalline Growth Properties of Diamond Thin Film Prepared by MPCVD

  • Park Soo-Gil;Kim Gyu-Sik;Einaga Yasuaki;Fujishima Akira
    • 전기화학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.200-203
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    • 2000
  • Microwave plasma chemical vapor deposition을 이용하여 붕소가 도핑된 전도성 다이아몬드 박막을 제조하였다. 탄소원으로는 아세톤과 메탄올을 사용하였으며, 붕소원으로는 $B_2O_3$를 사용하고, 운반가스로는 수소를 사용하였다. 이때 붕소의 도핑농도는 약 $10^2ppm\;(B/C)$이였다. Si 기질 각 부분의 온도와 플라즈마에서의 거리를 다르게 하기 위해서 Si 기질을 배치함에 있어 약$10^{\circ}$를 기울여 다이아몬드 박막을 성장시켰다. 실험결과 모두 동일한 조건 이였으나 같은 Si 기질 위에 높이에 따른 온도구배가 형성되었으며, 그에 따라 다이아몬드의 결정 또한 각기 달랐다. 다이아몬드 박막에 나타난 결정형태의 분포는 약 $3\~4$부분으로 나뉘어 있었다 제조된 다이아몬드 박막의 특성을 확인하기 위해 Raman spectrum을 이용해 다이아몬드의 결정성을 확인하였고, 표면의 형태를 관찰하기 위해 현미경을 사용하였다. 입자의 크기는 각기 다른 Si기질의 높이에 의한 온도구배로 인하여, 기질의 높이에 따라 서서히 달라졌다. 다이아몬드 박막의 Raman spectrum측정결과 $1334cm^{-1}$에서 강한 peak가 발견되었으며, 이것은 결정성 다이아몬드의 일반적인 특성 이였다. Si 기질 중 낮은 곳에 위치한 부분의 Raman spectrum은 비다이아몬드의 peak인 $1550cm^{-1}$ 부근에서 넓게 peak가 상승된 것이 관찰되었다.

유기 실란화합물을 이용한 SiO2 박막의 열CVD (Thermal CVD of Silica Thin Film by Organic Silane Compound)

  • 김병훈;안호근;이마이시 노부유키
    • 공업화학
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    • 제10권7호
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    • pp.985-989
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    • 1999
  • 유기 실란화합물을 사용하여 실리카($SiO_2$)박막을 감압 유기금속 화학증착법(LPMOCVD)으로 제조하였다. 원료로는 triethyl orthosilicate(TRIES)를 사용하였다. 실험조건은 반응기의 출구압력을 1~100 torr, 반응온도는 $600{\sim}900^{\circ}C$로 하였다. 높은 반응온도와 원료농도에서는 $SiO_2$가 빠른 성장속도를 나타내었다. 마이크로 스케일 트랜치에서 층덮임이 좋게 나타났는데, 이것은 응축된 다량체들이 트랜치쪽으로 유동하는 현상 때문으로 생각되었다. 원료가스가 중합반응을 하여 다량체(2량체, 3량체, 4량체 등)들이 생성되고, 그 다량체들이 확산하여 고체표면에서 응축되는 반응경로를 따를 것으로 추정된다. 반응관의 출구에서 기상중의 화학종들을 사극질량분석기로 분석한 결과, 반응온도 $650{\sim}700^{\circ}C$에서는 단량체, 원료가스의 2량체, 고분자들의 피크가 관측되었다. 고온($900^{\circ}C$)에서는 거의 모든 원료가스와 중간체(중합된 다량체) 분자들이 산화되었거나 차가운 관벽에 응축되어 고분자들의 피크가 없어졌다.

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PVDF/h-BN hybrid membranes and their application in desalination through AGMD

  • Moradi, Rasoul;Shariaty-Niassar, Mojtaba;Pourkhalili, Nazila;Mehrizadeh, Masoud;Niknafs, Hassan
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제9권4호
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    • pp.221-231
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    • 2018
  • A new procedure to produce poly(vinylidene fluoride)/boron nitride hybrid membrane is presented for application in membrane distillation (MD) process. The influence of hexagonal boron nitride (h-BN) incorporation on the performance of the polymeric membranes is studied through the present investigation. For this aim, h-BN nanopowders were successfully synthesized using the simple chemical vapor deposition (CVD) route and subsequent solvent treatments. The resulting h-BN nanosheets were blended with poly(vinylidene fluoride) (PVDF) solution. Then, the prepared composite solution was subjected to phase inversion process to obtain PVDF/h-BN hybrid membranes. Various examinations such as scanning electron microscopy (SEM), wettability, permeation flux, mechanical strength and liquid entry pressure (LEP) measurements are performed to evaluate the prepared membrane. Moreover, Air gap membrane distillation (AGMD) experiments were carried out to investigate the salt rejection performance and the durability of membranes. The results show that our hybrid PVDF/h-BN membrane presents higher water permeation flux (${\sim}18kg/m^2h$) compared to pristine PVDF membrane. In addition, the experimental data confirms that the prepared nanocomposite membrane is hydrophobic (water contact angle: ${\sim}103^{\circ}$), has a porous skin layer (>85%), as well competitive fouling resistance and operational durability. Furthermore, the total salt rejection efficiency was obtained for PVDF/h-BN membrane. The results prove that the novel PVDF/h-BN membrane can be easily synthesized and applied in MD process for salt rejection purposes.