• Title/Summary/Keyword: DC-Sputtering

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Junction Area Dependence of Tunneling Magnetoresistance in Spin-dependent Tunneling Junction with Natural $Al_2O_3$Barrier (자연산화 $Al_2O_3$장벽층을 갖는 스핀의존 터널링 접합에서 자기저항특성의 접합면적 의존성)

  • 이긍원;이상석
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.11 no.5
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    • pp.202-210
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    • 2001
  • Spin dependent tunneling (SDT) junction devices of Ta/NiFe/Ta/NiFe/FeMn/NiFe/AlOx/CoFe/NiFe/Al with in-situ naturally oxidized Al barrier were fabricated using ion beam deposition and dc sputtering in UHV chamber of 10$^{-9}$ Torr. The maximum tunneling magnetoresistance (TMR) and the product resistance by junction (R$_{j}$ A) are 16-17% and 50-60 $\Omega$${\mu}{\textrm}{m}$$^2$, respectively. The values of TMR and (R$_{j}$ A) with field annealing were slightly increased. The TMR and (R$_{j}$ A) dependence versus the junction area size was observed. These results were explained by using sheet resistance effect of bottom electrode and spin channel effects.

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탄소나노튜브 에미터 기반 Flat Light Lamp 제작 시 금속전극 선폭과 간격 변화에 따른 전계방출 특성평가

  • Lee, Han-Seong;Im, Byeong-Jik;Ha, In-Ho;O, Se-Uk;Lee, Cheol-Seung;Lee, Gyeong-Il;Jo, Jin-U
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.520-520
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    • 2013
  • Lateral 구조를 갖는 탄소나노튜브 에미터 캐소드의 금속전극 선폭과 간격은 탄소나노튜브 에미터 밀도와 게이트에 인가되는 전계의 크기에 밀접한 관계가 있어 전계방출특성에 큰 영향을 나타내므로 조속한 상업화를 위해서는 최적화 연구가 요구된다. 따라서 본 연구에서는 금속전극의 선폭과 간격을 110/30, 80/30, 40/30과 120/20, 90/20, 20/20 ${\mu}m$로 각각 변화시켜 4.6인치 탄소나노튜브 에미터 기반 flat light lamp 개발연구를 진행하였다. 이때 사용한 금속전극은 2 mm 두께를 갖는 4.6인치 소다라임 글라스 위에 패턴 된 PR에 Ag를 sputtering하여 증착 후 PR을 lift-off하여 형성하였다. 이와 같이 형성된 금속전극은 ~1 ${\mu}m$와 12 nm의 두께와 표면단차를 각각 가지고 있었다. 형성된 금속전극 위에 유전체와 탄소나노튜브 에미터를 각각의 페이스트를 사용하여 스크린 인쇄와 소성과정을 통해 형성하였다. 이때 레이저 빔을 전극사이의 빈 공간에 조사하여 탄소나노튜브 에미터를 금속전극 위에 정밀하게 정렬하였으며 잔존하는 유기물과 유기용매를 없애기 위해 대기압 공기분위기의 $410^{\circ}C$에서 10분간 소성과정을 거친 후 접착테이프를 사용하여 잔탄 속에 있는 탄소나노튜브 에미터를 물리적 힘으로 수직하게 노출시켜 캐소드를 준비하였다. 애노드는 전계에 의해 방출된 전자의 측정과 전계방출 이미지를 얻기 위해서 P22 형광체와 Al박막이 증착된 2 mm 두께의 소다라임 글라스를 사용하였다. 캐소드와 애노드 사이의 간격은 6~10 mm로 유지하였고, 진공챔버의 기본 압력을 $5{\times}10^{-6}$ Torr 이하로 유지하였다. 캐소드와 게이트 전극에 1, 4 kHz와 3% duty를 갖는 bipolar 형태의 DC 사각펄스파를, 애노드에 ~18 kV의 DC 고전압을 각각 인가하여 평가하였으며 추후, 이렇게 제작된 다양한 선폭과 간격을 갖는 탄소나노튜브 에미터 기반 flat light lamp의 전계방출특성과 효율에 대한 비교 연구를 진행할 계획이다.

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Magnetoresistance Properties of Hybrid GMR-SV Films with Nb Buffer Layers (Nb 버퍼층과 거대자기저항-스핀밸브 하이브리드 다층박막의 자기저항 특성)

  • Yang, Woo-Il;Choi, Jong-Gu;Lee, Sang-Suk
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.27 no.3
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    • pp.82-86
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    • 2017
  • The IrMn based GMR-SV films with three different buffer layers were prepared on Corning glass by using ion beam deposition and DC magnetron sputtering method. The major and minor magnetoresistance curves for three different buffer layers beneath the structure of NiFe(15 nm)/CoFe(5 nm)/Cu(2.5 nm)/CoFe(5 nm)/NiFe(7 nm)/IrMn(10 nm)/Ta(5 nm) at room temperature have shown different magnetoresistance properties. When the samples were annealed at $250^{\circ}C$ in vacuum, the magnetoresistance ratio, the coercivity of pinned ferromagnetic layer, and the interlayer coupling field of free ferromagnetic layer were enhanced while the exchange bias coupling field did not show noticeable changes.

Variation of GMR Properties with Ar Pressure and Co Interlayer Thickness in Ta/NiFe/Co/Cu/Co/NiFe/FeMn Spin Valve Structures (Ta/NiFe/Co/Cu/Co/NiFe/FeMn 스핀밸브구조에서 Ar 압력과 Co 사이층 두께에 따른 GMR 특성 변화)

  • 최연봉;류상현;조순철
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.9 no.2
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    • pp.98-103
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    • 1999
  • We have studied changes of coercivity $(H_c)$, exchange anisotropy field $(H_{ex})$ and MR ration in glass/Ta/NiFeI/CoI(t)/Cu/CoII(3/4 t)/NiFeII/FeMn spin valve structures by changing Ar pressure and thicknesses of Co layers using DC, RF sputtering methods. We obtained minimum coercivity of 2.8 Oe at 4 mTorr of Ar pressure, exchange anisotropy field of 50.0 Oe at 6 mTorr and 5.3 % of MR ratio at 10 mTorr. Also, we obtained 3.0 Oe of coercivity at 40 $\AA$ of CoI layer, 65.9 Oe at 13 $\AA$ and 4.7 % of MR ratio at 27 $\AA$ and 34 $\AA$ by changing the thicknesses of Co layers.

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Electrical Properties of RFID Tag Antenna Fabricated by Si CMOS Process (Si CMOS 공정을 적용한 RFID 태그 안테나 제작 및 전기적 특성)

  • Lee, Seok-Jin;Park, Seung-Beom;Jung, Tae-Hwan;Lim, Dong-Gun;Park, Jae-Hwan;Kim, Yong-Ho;Mun, Nam-Su
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.16 no.1
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    • pp.21-25
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    • 2009
  • By using Si CMOS process, small RFID tag antenna were fabricated on Si substrate and their electrical properties were evaluated. Firstly, tag antenna pattern and the electromagnetic properties were simulated with HFSS. The frequency was 13.56 MHz, the line-width and line-gap were modeled in the range of $50{\sim}200{\mu}m$. S parameters, SRF, and Q value were calculated from geometry. When the line-width and line-gap were $100{\mu}m$ and $100 {\mu}m$, respectively and the loop-turn was 10, the SRF was 80 MHZ and the Q value was ca. 9. When the microstrip antenna pattern of aluminum $2{\mu}m$ was fabricated by using DC sputtering, Vpp of ca. 4.3 V was obtained when the reader and tag were closely contacted.

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Study on Electron Temperature Diagnostic and the ITO Thin Film Characteristics of the Plasma Emission Intensity by the Oxygen Gas Flow (산소 유량별 플라즈마 방출광원 세기에 따른 전자온도 진단과 산화주석박막 특성연구)

  • Park, Hye Jin;Choi, Jin-Woo;Jo, Tae Hoon;Yun, Myoung Soo;Kwon, Gi-Chung
    • Journal of Surface Science and Engineering
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    • v.49 no.1
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    • pp.92-97
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    • 2016
  • The plasma has been used in various industrial fields of semiconductors, displays, transparent electrode and so on. Plasma diagnostics is critical to the uniform process and the product. We use the electron temperature of the various plasma parameters for the diagnosis of plasma. Generally, the range of the electron temperature which is used in a semiconductor process used the range of 1 eV to 10 eV. The difference of electron temperature of 0.5 eV has a influence in plasma process. The electron temperature can be measured by the electrical method and the optical method. Measurement of electron temperature for various gas flow rates was performed in DC-magnetron sputter and Inductively Coupled Plasma. The physical properties of the thin film were also determined by changing electron temperatures. The transmittance was measured using the integrating sphere, and wavelength range was measured at 300 ~ 1100 nm. We obtain the thin film of the mobility, resistivity and carrier concentration using the hall measurement system. As to the electron temperature increase, optical and electrical properties decrease. We determine it was influenced by the oxygen flow ratio and plasma.

Study on depositing oxide films on Ni substrate for superconducting tape (초전도 테이프 제작을 위한 니켈기판상의 산화물 박막증착에 대한 연구)

  • Kim, Ho-Sup;Shi, Dongqui;Chung, Jun-Ki;Ha, Hong-Soo;Ko, Rock-Kil;Choi, Soo-Jeong;Park, Yu-Mi;Song, Kyu-Jeong;Yeom, Do-Jun;Park, Chan
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2004.07a
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    • pp.531-534
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    • 2004
  • 초전도 coated conductor는 보호층/초전도층/완충층/금속기판의 구조를 가지며 완충층은 다층산화물 박막으로 이루어져 있다. 본 연구에서는 니켈 기판의 원자가 초전도층으로 확산 침투하는 것을 방지하는 YSZ(Yttria Stabilized Zirconia) 박막의 증착방법 및 최적조건에 대하여 소개하고자 한다. 금속타겟을 사용하며 산화반응가스로서 수증기를 사용하는 것을 특징으로 하는 DC reactive sputtering을 이용하여 YSZ를 증착하였으며 기판 온도는 $850^{\circ}C$ 이며 증착시 수증기 분압은 1mTorr이었다. YSZ의 최적두께를 알아보기 위하여 $CeO_2(12.2nm)/Ni$ 상부에 130nm, 260nm, 390nm, 650nm로 두께를 달리하여 YSZ층을 증착하고 SEM으로 박막 표면상태를 관찰한 결과 columnar grain growth를 하며 두께가 두꺼워 질수록 표면조도가 증가함을 알 수 있었다. 4개의 각 시료위에 thermal evaporation 증착법을 이용하여 $CeO_2$를 18.3nm의 두께로 증착한 후 PLD를 이용하여 YBCO 초전도 박막을 300nm 두께로 증착하였고 77K, 0T에서 임계전류가 각각 0, 6A, 7.5A, 5A로 측정되었다. 이는 YSZ층의 두께가 두꺼워질수록 기판 구성원자의 확산방지역할을 충실히 하는 반면에 표면조도는 증가함을 알 수 있었다.

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The characteristics of AlW thin film for TFT-LCD bus line (TFT-LCD bus line을 위한 Al-W 박막 특성에 관한 연구)

  • Dong-Sik Kim;Chong Ho Yi;Kwan Soo Chung
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.9 no.3
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    • pp.233-236
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    • 2000
  • The structural, electrical and chemical characteristics of Al alloy thin film with low impurity concentrations AlW deposited by using dc magnetron sputtering deposition are investigated for the applications as data bus line in the TFT-LCD panel. The deposited thin films show the decrease of resistivity and the increase of grain size after the RTA at $300^{\circ}C$ for 20 min.. Moreover, the resistivity of AlW does not show appreciable grain size dependence after RTA. It is concluded that the decrease of resistivity after RTA is due to the increase of grain size. The annealed AlW is found to be hillock free. And for investigating chemical attack in TFT-LCD etching processing the electric potential of AlW alloy for Ag/AgCl were investigated by cyclic voltammetry. When W wt.% of AlW alloy was higher than about 3%, the electric potential of AlW was more positive than ITO's. Therefore AlW alloy thin film can be propose to use for data bus line.

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증착방법을 달리한 $TiO_2$ 박막의 표면처리에 따른 저항변화 특성 연구

  • Seong, Yong-Heon;Kim, Sang-Yeon;Do, Gi-Hun;Seo, Dong-Chan;Jo, Man-Ho;Go, Dae-Hong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.206-206
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    • 2010
  • 정보화 기술이 급속히 발전함에 따라서 보다 많은 양의 data를 전송, 처리, 저장 하게 되면서 이를 처리 할 수 있는 대용량, 고속, 비휘발성의 차세대 메모리의 개발이 요구 되고 있다. 이 중 저항 변화 메모리(ReRAM)는 일반적으로 전이금속산화물을 이용한 MIM 구조로서 적당한 전기 신호를 가하면 저항이 높아서 전도되지 않는 상태(Off state)에서 저항이 낮아져 전도가 가능한 상태(On state)로 바뀌는 메모리 특성을 가진다. ReRAM은 비휘발성 메모리이며 종래의 비휘발성 기억소자인 Flash memory 보다 access time이 $10^5$배 이상 빠르며, 2~5V 이하의 낮은 전압에서 동작이 가능하다. 또한 구조가 간단하여 공정상의 결함을 현저히 줄일 수 있다는 점 등 많은 장점들이 있어서 Flash memory를 대체할 수 있는 유력한 후보로 여겨지고 있다. 저항 변화의 특징을 잘 나타내는 물질에는 $TiO_2$, $Al_2O_3$, $NiO_2$, $HfO_2$, $ZrO_2$등의 많은 전이금속산화물들이 있다. 본 연구에서는 Reactive DC-magnetron Sputtering 방법과 DC-magnetron sputter를 이용하여 Ti를 증착한 후 Oxidation 방법으로 각각 증착한 $TiO_2$박막을 사용하여 저항변화특성을 관찰하였다. $TiO_2$상부에 Atomic Layer Deposition (ALD)를 이용하여 $HfO_2$ 박막을 증착하여 표면처리를 하고, 또한 $TiO_2$에 다른 전이 금속박막 층을 추가 증착하여 저항변화 특성에 접합한 조건을 찾는 연구를 진행하였다. 하부 전극과 상부 전극 물질로는 Si 100 wafer 위에 Pt 또는 TiN을 사용하였다. 저항변화 특성을 평가하기 위해 Agilent E5270B를 이용하여 current-voltage (I-V)를 측정하였다. X-ray Diffraction (XRD)를 이용하여 증착 된 전기금속 박막 물질의 결정성을 관찰했으며, Atomic Force Microscopy (AFM)을 이용하여 증착 된 샘플의 표면을 관찰했다. SEM과 TEM을 통해서는 sample의 미세구조를 확인 하였다.

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Figure of merit and bending characteristics of Mn-SnO2/Ag/Mn-SnO2 tri-layer film (Mn-SnO2/Ag/Mn-SnO2 3중 다층막의 성능지수와 밴딩 특성)

  • Cho, Youngsoo;Jang, Guneik
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.31 no.4
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    • pp.190-195
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    • 2021
  • Typical Mn-SnO2/Ag/Mn-SnO2 tri-layer films were prepared on a PET substrate by RF/DC magnetron sputtering method at room temperature. Based on EMP simulation, the thicknesses of the top and bottom Mn-doped SnO2 layers were kept at 40 nm and the Ag layer was maintained at 13 nm for continuous electrical conduction. The experimentally measured optical transmittances at 550 nm wavelength were ranged from 82.9 to 88.1 % and sheet resistances were varied from 5.9 to 6.9 Ω/☐. The highest value of figure of merit, ϕTC was 48.1 × 10-3 Ω-1. Based on bending test under 4 and 5 mm of inner and outer curvature radius condition, tri-layer film resistance varies only by approximately 1.5 % after 10,000 bending cycles, showing excellent mechanical flexibility.