• 제목/요약/키워드: Interfacial Layer

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CoFe의 삽입과 산화조건에 따른 자기 터널 접합의 자기저항특성에 관한 연구 (CoFe Layer Thickness and Plasma Oxidation Condition Dependence on Tunnel Magnetoresistance)

  • 이성래;박병준
    • 한국자기학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.196-201
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    • 2001
  • Si(100)/Ta(50 )/NiFe(60 )/FeMn(250 )/NiFe(70 )/Al$_2$O$_3$/NiFe(150 )/Ta(50 )구조를 가진 자기터널접합의 자기저항비 향상에 관해서 연구하였다. 자성층과 절연층 사이 계면에 CoFe을 삽입하여 5.75%에서 13.7%까지 향상시켰다. 그리고 절연층은 16 의 Al을 순수한 산소 및 산소/아르곤 혼합 분위기에서 프라즈마 산화법으로 형성하였다. 순수한 산소 분위기에서는 최적 산화시간 30초에서 13.7%의 자기저항비를 얻었지만,산소/아르곤의 혼합기체를 사용하면 최적 산화시간 40초에서 15.3%의 자기저항비를 얻었다.

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Magnetic Properties of Multiferroic $BiFeO_3/BaTiO_3$ Bi-layer Thin Films

  • Yang, P.;Byun, S.H.;Kim, K.M.;Lee, Y.H.;Lee, J.Y.;Zhu, J.S.;Lee, H.Y.
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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    • pp.318-319
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    • 2008
  • In this article, magnetic properties of multiferroic bi-layer $BiFeO_3$ (BFO)/$BaTiO_3$ (BTO) thin films were studied. It was found that the magnetization increased by the insertion of BTO buffer layer even though the interfacial stress was slightly relaxed, which indicated a coupling between the ferroelectric and ferromagnetic orders. Furthermore, with slightly increase of BFO film thickness, both BFO and BFO/BTO bi-layer films showed anisotropic magnetic properties with higher in-plane magnetization than the values measured out-of-plane. These are attributable to strain constraint effect at the interface.

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스퍼터 증착된 Zinc Tin Oxide 박막 트랜지스터의 공정 압력에 따른 특성 연구 (The Properties of RF Sputtered Zinc Tin Oxide Thin Film Transistors at Different Sputtering Pressure)

  • 이홍우;양봉섭;오승하;김윤장;김형준
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.43-49
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    • 2014
  • Zinc-tin oxides (ZTO) thin film transistors have been fabricated at different process pressure via re sputtering technique. TFT properties were improved by depositing channel layers at lower pressure. From the analysis of TFTs comprised of multi layer channel, deposited consecutively at different sputtering pressure, it was suggested that the electrical characteristics of TFTs were mainly affected by interfacial layer due to their high conductance, however, the stability under the NBIS condition was influenced by whole bulk layer due to low concentration of positive charges, which might be generated by the oxygen vacancy transition, from Vo0 to $Vo^{2+}$. Those improvements were attributed to increasing sputtered target atoms and decreasing harmful effects of oxygen molecules by adopting low sputtering pressure condition.

Anode-supported Type SOFCs based on Novel Low Temperature Ceramic Coating Process

  • Choi, Jong-Jin;Ahn, Cheol-Woo;Kim, Jong-Woo;Ryu, Jungho;Hahn, Byung-Dong;Yoon, Woon-Ha;Park, Dong-Soo
    • 한국세라믹학회지
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    • 제52권5호
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    • pp.338-343
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    • 2015
  • To prevent an interfacial reaction between the anode and the electrolyte layer during the conventional high-temperature co-firing process, an anode-supported type cell with a thin-film electrolyte was fabricated by low-temperature ceramic thick film coating process. Ni-GDC cermet composite was used as the anode material and YSZ was used as the electrolyte material. Open circuit voltage and maximum power density were found to strongly depend on the surface uniformity of the anode functional layer. By optimizing the microstructure of the anode functional layer, the open circuit voltage and maximum powder density of the cell increased to 1.11 V and $1.35W/cm^2$, respectively, at $750^{\circ}C$. When a GDC barrier layer was applied between the YSZ electrolyte and the LSCF cathode, the cell showed good stability, with almost no degradation up to 100 h. Anode-supported type SOFCs with high performance and good stability were fabricated using a coating process.

Synthesis of TCO-free Dye-sensitized Solar Cells with Nanoporous Ti Electrodes Using RF Magnetron Sputtering Technology

  • Kim, Doo-Hwan;Heo, Jong-Hyun;Kwak, Dong-Joo;Sung, Youl-Moon
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제5권1호
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    • pp.146-150
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    • 2010
  • A new type of dye-sensitized solar cell (DSC) based on a porous type Ti electrode without using a transparent conductive oxide (TCO) layer is fabricated for low-cost high-efficient solar cell application. The TCO-free DSC is composed of a glass substrate/dye-sensitized $TiO_2$ nanoparticle/porous Ti layer/electrolyte/Pt sputtered counter electrode. The porous Ti electrode (~350 nm thickness) with high conductivity can collect electrons from the $TiO_2$ layer and allows the ionic diffusion of $I^-/I_3{^-}$ through the hole. The vacuum annealing treatment is important with respect to the interfacial necking between the metal Ti and porous $TiO_2$ layer. The efficiency of the prepared TCO-free DSC sample is about 3.5% (ff: 0.48, $V_{oc}$: 0.64V, $J_{sc}$: 11.14 mA/$cm^2$).

등온시효에 따른 Sn-3.5Ag 솔더 접합부의 금속간 화합물 성장에 관한 연구 (Growth Kinetics of Intermetallic Compound on Sn-3.5Ag/Cu, Ni Pad Solder Joint with Isothermal Aging)

  • 이인영;이창배;정승부;서창제
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제20권1호
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    • pp.97-102
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    • 2002
  • The growth kinetics of intermetallic compound layers formed between the eutectic Sn-3.5Ag solder and the Cu and Ni/Cu pad by solid stateisothermal aging were examined. The interfacial reaction between the eutectic Sn-3.5Ag solder and the Cu and Ni/Cu pad was investigated at 70, 120, 150, $170^{\circ}C$ for various times. The intermetallic compound layer was composed of two phase: $Cu_6Sn_5$(${\varepsilon}-phase$) adjacent to the solder and $Cu_6Sn_5$(${\varepsilon}-phase$) adjacent to the copper and on solder/Ni pad the intermetallic compound layer was $Ni_3Sn_4$. Because the values of time exponent(n) have approximately 0.5, the layer growth of the intermetallic compound was mainly controlled by volume diffusion over the temperature range studied. The apparent activation energy for layer growth of total Cu-Sn($Cu_6Sn_5 + Cu_6Sn$), $Cu_6Sn_5$, $Cu_3Sn$ and $Ni_3Sn_4$ intermetallic compound were 64.82kJ/mol, 48.53kJ/mol, 89.06kJ/mol and 71.08kJ/mol, respectively.

태양연못안의 각 층의 거동에 관한 연구 (A Study on the Behaviors of Several Layers in a Solar Pond)

  • 박희용;임경빈
    • 대한기계학회논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.304-313
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    • 1987
  • 본 논문에서는 하부가열식 실험용 태양연못을 제작하여 열유속과 초기의 소금 농도구배를 변화시켜 가면서 실험을 수행하였다.실험을 통하여 측정한 각 층안의 온도와 소금농도구배 및 하부혼합층의 성장율 등을 바탕으로 지배방정식과 가정을 세 운뒤 이들 방정식을 풀어 실험테이터와 비교하였다.

미세피치 패키지 적용을 위한 thin ENEPIG 도금층의 솔더링 특성 (Solderability of thin ENEPIG plating Layer for Fine Pitch Package application)

  • 백종훈;이병석;유세훈;한덕곤;정승부;윤정원
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.83-90
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    • 2017
  • 본 연구에서는 미세피치 패키지 적용을 위한 기초 실험으로 thin ENEPIG(Electroless Nickel Electroless Palladium Immersion Gold) 도금층을 형성하여 솔더링 특성을 평가하였다. 먼저, Sn-3.0Ag-0.5Cu (SAC305) 솔더합금에 대한 thin ENEPIG 도금층의 젖음 특성이 평가되었으며, 순차적인 솔더와의 반응에 대한 계면반응 및 솔더볼 접합 후 고속 전단 시험을 통한 접합부 기계적 신뢰성이 평가되었다. 젖음성 시험에서 침지 시간이 증가함에 따라 최대 젖음력은 증가하였으며, 5초의 침지 시간 이후에는 최대 젖음력이 일정하게 유지되었다. 초기 계면 반응 동안에는 $(Cu,Ni)_6Sn_5$ 금속간화합물과 P-rich Ni 층이 SAC305/ENEPIG 계면에서 관찰되었다. 연장된 계면반응 후에는 P-rich Ni 층이 파괴 되었으며, 파괴된 P-rich Ni 층 아래에는 $(Cu,Ni)_3Sn$ 금속간화합물이 생성되었다. 고속 전단 시험의 경우, 전단속도가 증가함에 따라 취성 파괴율이 증가하였다.

Interfacial reaction and Fermi level movements of p-type GaN covered by thin Pd/Ni and Ni/Pd films

  • 김종호;김종훈;강희재;김차연;임철준;서재명
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.115-115
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    • 1999
  • GaN는 직접천이형 wide band gap(3.4eV) 반도체로서 청색/자외선 발광소자 및 고출력 전자장비등에의 응용성 때문에 폭넓게 연구되고 있다. 이러한 넓은 분야의 응용을 위해서는 열 적으로 안정된 Ohmic contact을 반드시 실현되어야 한다. n-type GaN의 경우에는 GaN계면에서의 N vacancy가 n-type carrier로 작용하기 때문에 Ti, Al, 같은 금속을 접합하여 nitride를 형성함에 의해서 낮은 접촉저항을 갖는 Ohmic contact을 하기가 쉽다. 그러나 p-type의 경우에는 일 함수가 크고 n-type와 다르게 nitride가 형성되지 않는 금속이 Ohmic contact을 할 가능성이 많다. 시료는 HF(HF:H2O=1:1)에서 10분간 초음파 세척을 한 후 깨끗한 물에 충분히 헹구었다. 그런 후에 고순도 Ar 가스로 건조시켰다. Pd와 Ni은 열적 증착법(thermal evaporation)을 사용하여 p-GaN에 상온에서 증착하였다. 현 연구에서는 열처리에 의한 Pd의 clustering을 줄이기 위해서 wetting이 좋은 Ni을 Pd 증착 전과 후에 삽입하였으며, monchromatic XPS(x-ray photoelectron spectroscopy) 와 SAM(scanning Auger microscopy)을 사용하여 열처리 전과 40$0^{\circ}C$, 52$0^{\circ}C$ 그리고 695$0^{\circ}C$에서 3분간 열처리 후의 온도에 따른 morphology 변화, 계면반응(interfacial reaction) 및 벤드 휨(band bending)을 비교 연구하였다. Nls core level peak를 사용한 band bending에서 Schottky barrier height는 Pd/Ni bi-layer 접합시 2.1eV를, Ni/Pd bi-layer의 경우에 2.01eV를 얻었으며, 이는 Pd와 Ni의 이상적인 Schottky barrier height 값 2.38eV, 2.35eV와 비교해 볼 때 매우 유사한 값임을 알 수 있다. 시료를 후열처리함에 의해 52$0^{\circ}C$까지는 barrier height는 큰 변화가 없으나, $650^{\circ}C$에서 3분 열처리 후에 0.36eV, 0.28eV 만큼 band가 더 ?을 알 수 있었다. Pd/Ni 및 Ni/Pd 접합시 $650^{\circ}C$까지 후 열 처리 과정에서 계면에서 matallic Ga은 온도에 비례하여 많은 양이 형성되어 표면으로 편석(segregation)되어지나, In-situ SAM을 이용한 depth profile을 통해서 Ni/Pd, Pd/Ni는 증착시 uniform하게 성장함을 알 수 있었으며, 후열처리 함에 의해서 점차적으로 morphology 의 변화가 일어나기 시작함을 볼 수 있었다. 이는 $650^{\circ}C$에서 열처리 한후의 ex-situ AFM을 통해서 재확인 할 수 있었다. 이상의 결과로부터 GaN에 Pd를 접합 시 심한 clustering이 형성되어 Ohoic contact에 문제가 있으나 Pd/Ni 혹은 Ni/Pd bi-layer를 사용함에 의해서 clustering의 크기를 줄일 수 있었다. Clustering의 크기는 Ni/Pd bi-layer의 경우가 작았으며, $650^{\circ}C$ 열처리 후에 barrier height는 Pd/Ni bi-layer의 경우에도 Ni의 영향을 받음을 알 수 있었다.

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미세 배선 적용을 위한 Ta/Cu 적층 구조에 따른 계면접착에너지 평가 및 분석 (Effect of Ta/Cu Film Stack Structures on the Interfacial Adhesion Energy for Advanced Interconnects)

  • 손기락;김성태;김철;김가희;주영창;박영배
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.39-46
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    • 2021
  • Cu 배선(interconnect) 적용을 위한 다층박막의 적층 구조에 따른 최적 계면접착에너지(interfacial adhesion energy, Gc) 평가방법을 도출하기 위해, Ta, Cu 및 tetraethyl orthosilicate(TEOS-SiO2) 박막 계면의 정량적 계면접착에너지를 double cantilever beam(DCB) 및 4-점 굽힘(4-point bending, 4-PB) 시험법을 통해 비교 평가하였다. 평가결과, Ta확산방지층이 적용된 시편(Cu/Ta, Cu/Ta/TEOS-SiO2)에서는 두 가지 평가방법 모두 반도체 전/후 공정에서 박리가 발생하지 않는 산업체 통용 기준인 5 J/㎡ 보다 높게 측정되었다. Ta/Cu 시편의 경우 DCB 시험에서만 5 J/㎡ 보다 낮게 측정되었다. 또한, DCB시험 보다 4-PB시험으로 측정된 Gc가 더 높았다. 이는 계면파괴역학 이론에 따라 이종재료의 계면균열 선단에서 위상각의 증가로 인한 계면 거칠기 및 소성변형에 의한 에너지 손실이 증가 하는것에 기인한다. 4-PB시험결과, Ta/Cu 및 Cu/Ta계면은 5 J/㎡ 이상의 높은 계면접착에너지를 보이므로, 계면접착에너지 관점에서는 Ta는 Cu배선의 확산방지층(diffusion barrier layer) 및 피복층(capping layer)으로 적용 가능할 것으로 생각된다. 또한, 배선 집적공정 및 소자의 사용환경에서 열팽창 계수 차이에 의한 열응력 및 화학적-기계적 연마 (chemical mechanical polishing)에 의한 박리는 전단응력이 포함된 혼합모드의 영향이 크므로 4-PB 시험으로 측정된 Gc와 연관성이 더 클 것으로 판단된다.