• 제목/요약/키워드: DC-Sputtering

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Phase identification of $C_3N_4$ in CN films prepared by rf plasma chemical vapor deposition and dc magnetron sputtering

  • Fu, Dejun;Wu, Dawei;Zhang, Zhihong;Meng, Xianquan;He, Mengbing;Guo, Huaixi;Peng, Yougui;Fan, Xiangjun
    • 한국진공학회지
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    • 제7권s1호
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    • pp.140-148
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    • 1998
  • We prepared $C_3N_4$ films by rf plasma enhanced chemical vapor deposition(PCVD) and alternating $C_3N_4$/TiN composite films by dc magnetron sputtering. X-ray diffraction (XRD) and transmission electron diffraction (TED) revealed that the structure of the films is amorphous or polycrystalline, depending on deposition conditions and heat treatment. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy confirmed the presence of $sp_3\; and sp _2$ hybridized C atoms bonded with N atoms in the tetrahedral and hexagonal configurations, respectively. Graphite-free $C_3N_4$ films were obtained by PCVD under optimal conditions. To prepare well crystallized $C_3N_4$ films by magnetron sputtering, we introduced negatively biased gratings in the sputtering system. CN films deposited at grating voltages (Vg) lower than 400V are amorphous. Crystallites of cubic and $\beta$-$C_3N_4$ were formed at increased voltages.

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Implementation of High Carrier Mobility in Al-N Codoped p-Type ZnO Thin Films Fabricated by Direct Current Magnetron Sputtering with ZnO:Al2O3 Ceramic Target

  • Jin, Hujie;Xu, Bing;Park, Choon-Bae
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제12권4호
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    • pp.169-173
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    • 2011
  • In this study, Al-N codoped p-type zinc oxide (ZnO) thin films were deposited on Si and homo-buffer layer templates in a mixture of $N_2$ and $O_2$ gas with ceramic ZnO:(2 wt% $Al_2O_3$) as a sputtering target using DC- magnetron sputtering. X-ray diffraction spectra of two-theta diffraction showed that all films have a predominant (002) peak of ZnO Wurtzite structure. As the $N_2$ fraction in the mixed $N_2$ and $O_2$ gases increased, field emission secondary electron microscopy revealed that the surface appearance of codoped films on Si varied from smooth to textured structure. The p-type ZnO thin films showed carrier concentration in the range of $1.5{\times}10^{15}-2.93{\times}10^{17}\;cm^{-3}$, resistivity in the range of 131.2-2.864 ${\Omega}cm$, and mobility in the range of $3.99-31.6\;cm^2V^{-1}s^{-1}$ respectively.

유도결합 플라즈마를 이용한 마그네트론 스퍼터링으로 증착된 나노결정질 CrN 코팅막의 성장 (Growth Behavior of Nanocrystalline CrN Coatings by Inductively Coupled Plasma (ICP) Assisted Magnetron Sputtering)

  • 서대한;전성용
    • 한국세라믹학회지
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    • 제49권6호
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    • pp.556-560
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    • 2012
  • Nanocrystalline CrN coatings were deposited by DC and ICP-assisted magnetron sputtering on Si (100) substrates. The influences of the ICP power on the microstructural and crystallographic properties of the coatings were investigated. For the generation of the ICP, radio frequency was applied using a dielectric-encapsulated coil antenna installed inside the deposition chamber. As the ICP power increased from 0 to 500W, the crystalline grain size decreased. It is believed that the decrease in the crystal grain size at higher ICP powers is due to resputtering of the coatings as a result of ion bombardment as well as film densification. The preferential orientation of CrN coatings changed from (111) to (200) with an increase in the ICP power. The ICP magnetron sputtering CrN coatings showed excellent surface roughness compared to the DC magnetron sputtering coatings.

Random-Oriented (Bi,La)4Ti3O12 Thin Film Deposited by Pulsed-DC Sputtering Method on Ferroelectric Random Access Memory Device

  • Lee, Youn-Ki;Ryu, Sung-Lim;Kweon, Soon-Yong;Yeom, Seung-Jin;Kang, Hee-Bok
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제12권6호
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    • pp.258-261
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    • 2011
  • A ferroelectric $(Bi,La)_4Ti_3O_{12}$ (BLT) thin film fabricated by the pulsed-DC sputtering method was evaluated on a cell structure to check its compatibility to high density ferroelectric random access memory (FeRAM) devices. The BLT composition in the sputtering target was $Bi_{4.8}La_{1.0}Ti_{3.0}O_{12}$. Firstly, a BLT film was deposited on a buried Pt/$IrO_x$/Ir bottom electrode stack with W-plug connected to the transistor in a lower place. Then, the film was finally crystallized at $700^{\circ}C$ for 30 seconds in oxygen ambient. The annealed BLT layer was found to have randomly oriented and small ellipsoidal-shaped grains (long direction: ~100 nm, short direction: ~20 nm). The small and uniform-sized grains with random orientations were considered to be suitable for high density FeRAM devices.

조성변조 Co/Pt 초격자 박막의 Ar 가스 압력변화에 따른 자기 및 자기광학적 특성 (Effects of Sputtering Ar Gas Pressure on Magnetic and Magneto-Optical Properties in Compositonally Modulated Co/Pt Superlattice Thin Films)

  • 유천열;김진홍;신성철
    • 한국자기학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.32-38
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    • 1994
  • 조성변조 Co/Pt 다층박막의 자기적 성질 및 자기광학적 성질에 박막제조시 스퍼터링 Ar 가스 압력이 끼치는 영향을 조사하였다. 다층박막을 dc-magnetron 스퍼터링 방법으로 Ar 가스의 압 력을 2에서 30 mTorr 까지 변화시켜 가면서 제조한 후 주사 전자 현미경과 x-ray 회절실험을 이용한 미세구조의 분석과 보자력, 포화 자화량, Kerr 회전각, 반사도등의 자기 및 자기광학적 특성을 조사 하였다. Ar 가스의 압력이 10 mTorr 이하에서는 주상구조(colummar structure)가 형성되지 않다가 20 mTorr 부터 급격히 증가함이 관찰되었고, 이는 초격자 박막의 미세구조의 변화에 기인한다고 사 려된다. 또, 포화 자화량과 Kerr 회전각, 반사율등의 변화를 Ar 가스 압력의 변화에 따른 박막의 미 세구조와 연관지어서 설명하였다.

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DC 마그네트론 스퍼터링법에 의해 증착된 IZO 및 IZTO 박막을 사용한 OLED 소자의 특성 (Characterization of OLED devices using IZO and IZTO films deposited by DC magnetron sputtering)

  • 김세일;정태동;송풍근
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2009년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.197-197
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    • 2009
  • Indium tin oxide (ITO), Indium zinc oxide (IZO) 박막은 DC 마그네트론 스퍼터링 시스템을 이용하여 유리기판 위에 증착되었으며, Indium-zinc-tin oxide (IZTO) 박막은 두 개의 캐소드(DC, RF)를 사용한 마그네트론 이원동시방전 시스템에 의해 증착되었다. 모든 박막은 상온 증착 후 $200^{\circ}C$에서 후열처리 되었으며, IZO에 Sn이 소량 첨가됨에 따라 IZO보다 더 낮은 비저항을 갖는 것을 확인할 수 있었다.

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HiPIMS와 DC 스퍼터링으로 제조한 TiN 박막 특성 (Properties of TiN Thin Films Synthesized with HiPIMS and DC Sputtering)

  • 양지훈;변인섭;김성환;정재인
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.93-93
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    • 2017
  • 고전력 펄스 전원공급장치를 이용한 마그네트론 스퍼터링(high-power impulse magnetron sputtering; HiPIMS)과 직류(direct current; DC) 전원공급장치를 이용한 마그네트론 스퍼터링(DC 스퍼터링)을 이용하여 제조한 티타늄 질화물(titanium nitride; TiN) 박막의 특성을 비교하였다. HiPIMS와 DC 스퍼터링 공정 중에 빗각증착을 적용하여 TiN 박막의 미세구조와 기계적 특성의 변화를 확인하였다. TiN 박막을 코팅하기 위한 기판으로 스테인리스 강판(SUS304)과 초경(cemented carbide; WC-10wt.%Co)을 사용하였다. 기판은 알코올과 아세톤으로 초음파 처리를 실시하여 기판 표면의 불순물을 제거하였다. 기판 청정 후 진공용기 내부의 기판홀더에 기판을 장착하고 $2.0{\times}10^{-5}torr$의 기본 압력까지 진공배기를 실시하였다. 진공 용기의 압력이 기본 압력에 도달하면 아르곤(Ar) 가스를 진공용기 내부로 ${\sim}10^{-2}torr$의 압력으로 주입하고 기판홀더에 라디오 주파수(radio frequency; rf) 전원공급장치를 이용하여 - 800 V의 전압을 인가하여 글로우 방전을 발생시켜 30 분간 기판 표면의 산화막을 제거하는 기판청정을 실시하였다. 기판청정이 완료되면 기본 압력까지 진공배기를 실시하고 Ar과 질소($N_2$)의 혼합 가스를 진공용기 내부로 ${\sim}10^{-3}torr$의 압력으로 주입하여 HiPIMS와 DC 스퍼터링으로 TiN 박막 제조를 실시하였다. 빗각의 크기는 $45^{\circ}$$-45^{\circ}$이었다. 제조된 TiN 박막은 주사전자 현미경, 비커스 경도 측정기 그리고 X-선 회절 분석기를 이용하여 특성을 분석하였다. HiPIMS로 제조한 TiN 박막은 기판 전압을 인가하지 않아도 색상이 노란색을 보이지만, DC 스퍼터링으로 제조한 TiN 박막은 기판 전압을 인가하지 않으면 노란색을 보이지 않고 어두운 갈색에 가까운 색을 보였다. TiN 박막의 경도는 HiPIMS로 제조한 TiN 박막이 DC 스퍼터링으로 제조한 TiN 박막보다 높았다. 이러한 TiN 박막의 특성 차이는 DC 스퍼터링과 비교하여 높은 HiPIMS의 이온화율에 의한 결과로 판단된다. 빗각을 적용한 TiN 박막은 미세구조 변화를 보였으며 이러한 미세구조 변화는 TiN 박막의 특성에 영향을 미치는 것을 확인하였다.

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