• 제목/요약/키워드: Diffusion Film

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RHP에서의 $Zn_3P_2$ 박막 및 RTA법에 의한 Zn 확산의 특성 (Characterization of Zn diffusion in TnP Cy $Zn_3P_2$ thin film and rapid thermal annealing)

  • 우용득
    • 한국진공학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.109-113
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    • 2004
  • InP에서 열처리 온도와 시간 및 활성화 온도에 따른 Zn의 확산의 특성을 electrochemical capacitance-voltage 법으로 조사하였다. InP층은 metal organic chemical vapor deposition를 이용하여 성장하였으며, 화산방법으로는 $Zn_3P_2$ 확산과 박막과 rapid thermal annealing를 사용하였다. 최대의 정공 농도를 갖는 p-lnP 층은 $550^{\circ}C$에서 5분 동안 확산과 활성화를 한 시료에서 얻었고, Zn의 농도는 $1\times10^{19}\textrm{cm}^{-3}$이었다. $550^{\circ}C$에서 5-20 분 동안 확산을 수행한 결과 정공농도의 확산 깊이는 1.51 $\mu\textrm{m}$에서 3.23 $\mu\textrm{m}$로 이동하였고, Zn의 확산계수는 $5.4\times10^{-11}\textrm{cm}^2$/sec이었다. 활성화 시간의 증가로, Zn가 더 깊게 확산하지만, 정공농도는 거의 변화가 없었다. 이는 도핑된 영역의 과잉의 침입형 Zn가 도핑되지 않은 영역으로 빠르게 확산하고 치환형 Zn로 변한다는 것을 의미한다. 정공농도는 $SiO_2$ 박막의 두께가 1,000$\AA$ 이상이어야 안정적으로 분포된다.

Hydrazine/Methanol 처리에 의한 PET film의 표면특성과 염색성 (Surface Characterization and Dyeing Property of PET Film Treated with Hydrazine Hydrate in Methanol)

  • 성우경;조현혹;김경환
    • 한국염색가공학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.26-34
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    • 1989
  • The selective chemical degradation or etching of PET based on an organic amine attack on the ester group. The techniques involves the chemical removal of loss ordered amorphous regions or crystalline regions, which are essentially unaffected by the degradative etchant. Thus, most of previous studies have limited to consideration which has been given to structural changes taking place. Therefore, this study was carried out to investigate surface characterization, dyeing properties of PET film hydrazinolyzed with hydrazine hydrate in methanol. PET film was treated with 30% hydrazine hydrate in methanol at $30^\circ{C}$ for various time intervals. The total surface tension of treated PET increased, the dispersion force decreased and the hydrogen bonding force increased. The equilibrium dye adsorption, dyeing rate and apparent diffusion coefficient of acid dyes increased, and the apparent activation energies of diffusion decreased.

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수평형 MOCVD 반응기 내의 InP 필름성장 제어인자에 대한 영향 평가 (Onset on the Rate Limiting Factors of InP Film Deposition in Horizontal MOCVD Reactor)

  • 임익태
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.73-78
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    • 2003
  • The InP thin films grown by metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) are widely used to optoelectronic devices such as laser diodes, wave-guides and optical modulators. Effects of various parameters controlling film growth rate such as gas-phase reaction rate constant, surface reaction rate constant and mass diffusivity are numerically investigated. Results show that at the upstream region where film growth rate increases with the flow direction, diffusion including thermal diffusion plays an important role. At the downstream region where the growth rate decreases with flow direction, film deposition mechanism is revealed as a mass-transport limited. Mass transport characteristics are also studied using systematic analyses.

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아크 용사법에 의한 강재표면에의 Aluminum침수 및 내식, 경화성 피막형성에 관한 연구 (A study on the Al cementation and formation of corrosion-resisting, hardening layer on the steel surface by the arc spray method)

  • 김영식;배차헌;오재환;문경만
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제13권2호
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    • pp.64-77
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    • 1989
  • In this study, the experiments were carried out for the purpose of establishment of aluminium cementation to steel surface by diffusible heat treatment after making the coated film onto the substrate by arc spray method. Also, the microstructure and mechanical properties of the cementation layer produced by this study were inspected for various heat treatment and spraying conditions. Main results obtained are as follow ; 1. The coating film characteristics which have excellent errosion-resistance, high temperature oxidation-resistance are obtained by aluminium penetration heat treatment after making the sprayed aluminum coating film onto the steel substrate. 2. Aluminium diffusion penetration takes place at higher temperature than 660.deg.C, and the more heat treatment time and the higher heat treatment temperature adopted, the deeper diffusion layer obtained. 3. Insert gas arc spraying using argon gas as the carrier gas higher improvement of mechanical property than that of compressed air environment. 4. The coating film characteristics appeared to be improvement of adhesive property, porosity plugging effect by heat treatment in air environment.

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A Study on Heat Transfer and Film Growth Rate During the III-V MOCVD Processes

  • Ik Tae, Im;MASAKAZU, SUGIYAMA;VOSHIAKI, NAKANO;YUKIHIRO, SHIMOGAKI
    • 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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    • 한국반도체및디스플레이장비학회 2003년도 추계학술대회 발표 논문집
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    • pp.192-199
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    • 2003
  • Film growth of InP and GaAs using TMIn, TMGa, TBAs and TBP is numerically predicted and compared to the experimental results. To obtain exact thermal boundary conditions at the reactor walls, the gas flow and heat transfer are analyzed for full three-dimensional reactor including outer tube as well as the inner reactor parts. The results indicate that the exact thermal boundary conditions are important to get precise film growth rate prediction since film deposition is mainly controlled by the temperature dependent diffusion. The results also show that thermal diffusion plays an important role in the upstream region.

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ULSI 확산억제막으로 적합한 Ti-Si-N의 조성 범위에 관한 연구 (A study of Compositional range of Ti-Si-N films for the ULSI diffusion barrier layer)

  • 박상기;강봉주;양희정;이원희;이은구;김희재;이재갑
    • 한국진공학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.321-327
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    • 2001
  • Radio frequency magnetron sputtering방법으로 타켈의 Ti/si 조성과 $N_2$ 유량을 변화시켜 증착한 다양한 조성비의 Ti-Si-N 박막의 비저항 변화와 확산방지능력을 조사하였다. 높은 Si 함량을 포함한 Ti-Si-N박막내의 Si은 주로 비정질의 $Si_3N_4$ 형태로 존재하였으며 $N_2$의 양이 증가함에 따라 비저항도 증가하였다. 반면, 낮은 Si 함량을 포함한 Ti-Si-N박막은 낮은 $N_2$ 유량에서도 결정질의 TiN이 형성되었고 낮은 비저항을 나타내었다. 또한, 박막내의 N의 양이 증가함에 따라, 높은 박막의 밀도와 압축응력을 갖는 Ti-Si-N이 형성되었으며, 이는 박막 내의 N의 함량이 확산방지능력에 영향을 미치는 가장 중요한 요소 중 하나로 판단된다. 결과적으로, 29~49 at.%, Ti, 6~20 at.% Si, 45~55 at.% N 범위의 조성을 갖는 Ti-Si-N박막이 우수한 확산 억제 능력을 보유하면서 또한 낮은 비저항 특성을 나타내는데 적합한 조성 범위로 나타났다.

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Cu 금속 배선에 적용되는 질소와 탄소를 첨가한 W-C-N 확산방지막의 질소불순물 거동 연구 (Additional Impurity Roles of Nitrogen and Carbon for Ternary compound W-C-N Diffusion Barrier for Cu interconnect)

  • 김수인;이창우
    • 한국진공학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.348-352
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    • 2007
  • 반도체 기술이 초고집적화 되어감에 따라 미세화공정에 의하여 소자의 크기가 급격히 줄어들고 있으며, 공정에서는 선폭이 크게 줄어드는 추세이다. 또한 박막을 다층으로 제조하여 소자의 집적도를 높이는 것이 중요한 이슈가 되고 있다. 이와 같은 수많은 제조 공정을 거치는 동안, Si 기판과 금속 박막사이에는 확산에 의한 많은 문제점들이 발생되고 있기 때문에, 이러한 금속과 Si 사이의 확산을 방지하는 것이 큰 이슈로 부각되어 왔다. 특히 Cu는 낮은 온도에서도 Si과 확산을 일으켜 Si 기판과 접합에서 확산에 의한 소자 failure 등이 문제로 발생하게 되며, 또한 선폭이 줄어듦에 따라 고열이 발생하여 실리콘으로 spiking이 발생하게 된다. 이를 방지하기 위하여 본 논문에서는 질소와 탄소를 첨가한 3개의 화합물로 구성된 Tungsten-Carbon-Nitrogen (W-C-N) 확산방지막을 사용하였다. 실험은 물리적 기상 증착법(PVD)으로 질소비율을 변화하며 확산방지막을 증착하였고, 이를 여러 가지 온도에서 열처리하여 열적인 안정성에 대한 실험을 실시하였다. 결정구조를 확인하기 위하여 X-ray Diffraction 분석을 통하여 확산방지막의 특성을 연구하였다.

Effects of Co-Existent Additives and the Role of Reacted Surface Film on the Friction with an Organo-Molybdenum Compound

  • Kim, Young-Hwan
    • Tribology and Lubricants
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    • 제10권4호
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    • pp.43-50
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    • 1994
  • In order to elucidate the effects of co-existing additives (S$_{8}$, TBP: Tri butyl phosphate, ZnDTP: Zinc-dialkyl dithiophosphate) and the role of reacted surface film on the friction behavior of MoDTP (molybdenum dialkyl dithiophosphate), a friction experiment using a dual circular pipe edge surface type friction tester and XPS (X-ray photoelectronic spectrum) surface analysis were conducted. Friction reduction with MoDTP lubricant was proved to be greatly influenced by co-existing additive species. It was dependent on the properties of the film formed through the reaction between the additive and the surface. Phosphate film reduced the friction coefficient of MoDTP through suppression of diffusion of Mo compounds towards the metal substrate. On the other hand, sulfate film, which is inherently rich in lattice defects, did not lead to any appreciable friction reduction with MoDTP since the diffusion of the Mo compound towards the metal substrate was not effectively suppressed. With ZnDTP additive, the sulfide film formed through decomposition greatly influenced the lubricating performance of MoDTP. As such, properties of surface films formed from additives were proved to yield significant influence on the lubrication performance of MoDTP.

W-B-C-N 확산방지막의 특성 및 열적 안정성 연구 (Diffusion and Thermal Stability Characteristics of W-B-C-N Thin Film)

  • 김상윤;김수인;이창우
    • 한국자기학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.75-78
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    • 2006
  • 텅스턴-보론-카본질소 화합물 박막(W-B-C-N)을 만들기 위하여 박막내에 보론과 카본 그리고 질소의 불순물을 주입한 다음 결정구조를 조사하였으며, 이러한 박막의 식각 특성을 조사하기 위하여 고온에서 열처리한 다음 Cu박막을 W-B-C-N 박막위에 증착한 다음에 열처리하였고 여기에서 열적인 특성을 조사하였다. $1000\;{\AA}$의 박막을 RF magnetron sputtering방법을 이용하여 증착한 후에 박막의 전기적구조적인 특성을 측정하였으며, scratch test를 통해 박막의 결합력을 측정하였고, XRD측정을 통하여 결정성을 조사하였으며, 열처리한 후 etching을 하여 nomarski 현미경을 통하여 확산방지막의 안정성을 조사하였다. 이로부터 확산방지막내의 보론과 카본 질소 등의 불순물이 들어감에 따라 Cu가 Si 속으로 얼마나 들어가는가를 효과적으로 조사하였다. W-B-C-N 확산방지막의 역할은 $850^{\circ}C$까지 고온 열처리를 하는 경우에 Cu 원자가 Si 속으로 확산되어 나가는 것을 효과적으로 방지하는 것을 알 수 있었다. 텅스텐-보론-카본질소 화합물 박막의 비저항은 질소 가스의 유량비를 조절함으로써 쉽게 조절할 수 있었으며, 텅스텐-보론-카본-질소 화합물 박막은 Cu 확산방지막으로 적용했을 때 적절한 질소 농도가 들어간 확산방지막에서는 효과적으로 Cu의 확산을 방지하는 것을 알 수 있었다.

Characterization of an In2Se3 Passivation Layer for CIGS Solar Cells with Cd-free Zn-containing Atomic-layer-deposited Buffers

  • Kim, Suncheul;Lee, Ho Jin;Ahn, Byung Tae;Shin, Dong Hyeop;Kim, Kihwan;Yun, Jae Ho
    • Current Photovoltaic Research
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    • 제9권3호
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    • pp.96-105
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    • 2021
  • Even though above 22% efficiencies have been reported in Cd-free Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) solar cell with Zn-containing buffers, the efficiencies with Zn-containing buffers, in general, are well below 20%. One of the reasons is Zn diffusion from the Zn-containing buffer layer to CIGS film during buffer growth. To avoid the degradation, it is necessary to prevent the diffusion of Zn atoms from Zn-containing buffer to CIGS film. For the purpose, we characterized an In2Se3 film as a possible diffusion barrier layer because In2Se3 has no Zn component. It was found that an In2Se3 layer grown at 300℃ was very effective in preventing Zn diffusion from a Zn-containing buffer. Also, the In2Se3 had a large potential barrier in the valence band at the In2Se3/CIGS interface. Therefore, In2Se3 passivation has the potential to achieve a super-high efficiency in CIGS solar cells that employ Cd-free ALD processed buffers containing Zn.