• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2010.08a
• /
• pp.231-231
• /
• 2010

GaN는 상온에서 3.4 eV의 넓은 밴드갭을 갖는 직접천이형 반도체로 우수한 전기적/광학적 특성 및 화학적 안정성으로 발광 다이오드 및 레이저 다이오드 등과 같은 광전소자 응용을 위한 소재로 많은 연구가 진행되어왔다. 특히, GaN 나노구조의 경우 낮은 결함밀도, 빠른 구동 및 고집적 특성 등을 가지기 때문에 효과적으로 소자의 광학적/전기적 특성을 향상시킬 수 있어 나노구조 성장을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 최근에는 Metal organic vapor deposition (MOCVD), hot filament chemical vapor deposition (CVD), molecular beam epitaxy (MBE), hydride vapor phase epitaxy (HVPE) 등 다양한 방법을 통해 성장된 GaN 나노구조가 보고되고 있다. 하지만 고가 장비 사용 및 높은 공정 온도, 복잡한 공정과정이 요구되며 크기조절, 조성비, 도핑 등과 같은 해결되어야 할 문제가 여전히 남아있다. 본 연구에서는 나노구조를 형성하기 위하여 보다 간단한 방법인 전기화학증착법을 이용하여 GaN 나노구조를 ITO 및 FTO가 증착된 전도성 glass 기판 위에 성장하였고 성장 메커니즘 및 그 특성을 분석하였다. GaN 나노구조는 gallium nitrate와 ammonium nitrate가 혼합된 전해질 용액에 Pt mesh 구조 및 전도성 glass 기판을 1cm의 거리를 유지하도록 담가두고 일정한 전압을 인가하여 성장시켰다. Pt mesh 구조 및 전도성 glass 기판은 각각 상대전극 (counter electrode) 및 작업전극 (working electrode)으로 사용되었고 전해질 용액의 농도, 인가전압, 성장시간 등의 다양한 조건을 통하여 GaN 나노구조를 성장하고 분석하였다. 성장된 GaN 나노구조 및 형태는 field emission scanning electron microscopy (FE-SEM)를 이용하여 분석하였고, energy dispersive X-ray (EDX) 분석을 통하여 정량 및 정성적 분석을 수행하였다. 그리고 성장된 GaN 나노구조의 결정성을 조사하기 위해 X-ray diffraction (XRD)을 측정 및 분석하였다. 또한, photoluminescence (PL) 분석으로부터 GaN 나노구조의 광학적 특성을 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2011.02a
• /
• pp.207-207
• /
• 2011

Amorphous transparent oxide semiconductors (a-TOS) have been widely studied for many optoelectronic devices such as AM-OLED (active-matrix organic light emitting diodes). Recently, Nomura et al. demonstrated high performance amorphous IGZO (In-Ga-Zn-O) TFTs.1 Despite the amorphous structure, due to the conduction band minimum (CBM) that made of spherically extended s-orbitals of the constituent metals, an a-IGZO TFT shows high mobility.2,3 But IGZO films contain high cost rare metals. Therefore, we need to investigate the alternatives. Because Aluminum has a high bond enthalpy with oxygen atom and Alumina has a high lattice energy, we try to replace Gallium with Aluminum that is high reserve low cost material. In this study, we focused on the electrical properties of IZO:Al thin films as a channel layer of TFTs. IZO:Al were deposited on unheated non-alkali glass substrates (5 cm ${\times}$ 5 cm) by magnetron co-sputtering system with two cathodes equipped with IZO target and Al target, respectively. The sintered ceramic IZO disc (3 inch ${\phi}$, 5 mm t) and metal Al target (3 inch ${\phi}$, 5 mm t) are used for deposition. The O2 gas was used as the reactive gas to control carrier concentration and mobility. Deposition was carried out under various sputtering conditions to investigate the effect of sputtering process on the characteristics of IZO:Al thin films. Correlation between sputtering factors and electronic properties of the film will be discussed in detail.

• Korean Journal of Materials Research
• /
• v.7 no.1
• /
• pp.33-39
• /
• 1997

Single phase pero~~skite lead lanthanum titanate thin films were fabricated on $Pt/Ti/SiO_2/Si$ substrates at the temperature of $480^{\circ}C$ by electron cyclotron resonance plasma-enhanced chemical vapor deposition (ECR PECVD) using metal organic sources $Pb(DPM)_2$ pre-flowing treatment in ECIi oxygen plasma before fabricating PLT films 11romote the perovskite nucleation due to stable supplying of the $Pb(DPM)_2$ and providing the F'h-rich atmosphere in the early stage of deposition. $Pb(DPM)_2$ pie-flonring treatment enhanced the properties of PLT films. The charactcristics of the PLT filrris were investigated as a tunction of the flow rate of Ti-source. The PL'i' films were grown in a perovskite structure tvith (100) preferred orientation. The high X-ray diffraction intensity and dielectric constant were obtained from the stoichiometric perovskite $(Pb,La)TiO_3$.

• Progress in Superconductivity and Cryogenics
• /
• v.16 no.2
• /
• pp.1-6
• /
• 2014

The five-year national project in Japan for R&D of coated conductors and applications, named as the Materials and Power Applications of Coated Conductors (M-PACC) project, was finished at the end of FY2013. The project consists of four sub-themes as cable, transformer, SMES and coated conductors. In the theme of coated conductors, the fabrication process had been developed to satisfy the requirements from the applications such as in-field $I_c$ performance, low AC loss in the long tapes etc. Through the project, the remarkable progress was achieved as follows; a high in-field minimum $I_c$ value over 54A/cm-width under 3T at 77K was realized in a 200m long EuBCO tape with artificial pinning centers of $BaHfO_3$ by the pulsed laser deposition (PLD) technique on the IBAD template. On the other hand, the AC loss reduction was confirmed in the tapes fabricated by both PLD and the metal organic deposition (MOD) techniques by scribing 100m tapes into 10-filamments. Additionally, the mechanism of the delamination phenomenon was systematically investigated and the strength was improved by eliminating the origins of the weak points in the films. Through the development, all targeted goals were accomplished and the several results were appreciated as a world champion data.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2007.06a
• /
• pp.151-151
• /
• 2007

최근에 에피 성장된 ZnO는 UV-LED, 화학적-바이오센서와 투명전도 전극에 많은 관심을 받고 있다. 고 품질의 ZnO는 Metal-organic chemical vapor deposition(MOCVD), Pulsed laser deposition(PLD), molecular beam epitaxy(MBE), 그리고 마그네트론 스퍼터링법에 의해 성장이 이루어지고 있다. 대부분의 ZnO는 사파이어, 싫리콘과 같은 이종 기판 위에 성장되고 있으며, Heteroepitaxy로 성장된 ZnO 박막은 기판과 박막사이의 격자상수, 열팽창계수 차이로 인해 높은 결함 밀도를 보이고 있다. 이러한 문제점은 광전자 소자 응용에 있어 여러 가지 문제점을 야기 시킨다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 박막과 기판사이에 저온 버퍼층을 사용하거나 같은 물질의 버퍼층을 사용하여 결할 밀도를 감소시키고, 높은 결정성을 가진 ZnO 박막을 성장시킨 결과들이 많이 보고되어지고 있다. 본 연구에서는 마그네트론 스퍼터링 법으로 저온 버퍼층 성장 없이 성장온도 만을 달리 하여 고품질의 ZnO 박막을 성장시켰다. ZnO 박막은 c-sapphire 기판위에 ZnO(99.9999%)의 타겟을 사용하여 $600{\sim}800^{\circ}C$ 온도에서 성장시켰고, 스퍼터링 가스로는 아르곤과 산소를 2:1 비율로 혼합하여 15mtorr의 압력에서 성장하였다. 이렇게 성장시킨 ZnO 박막은 Transmission Electron Microscopy (TEM), High-Resolution X-ray Diffraction (HRXRD), Low-temperature PL, 그리고 Atomic Force Microscopy (AFM)로 특성을 분석 하였다. ZnO 박막은 HRXRD (002) 면의 $\omega$-rocking curve운석 결과, $0.083^{\circ}$의 작은 FEHM을 얻었고, (102) 면의 $\varphi$-sacn을 통해 온도가 증가함에 따라 향상된 6-fold을 확인함으로새 에피성장됨을 알 수 있었다. 또한 TEM분석을 통해 $800^{\circ}C$에서 성장된 박막은 $6.7{\times}10^9/cm^2$의 전위밀도를 얻을 수 있었다.

• Korean Journal of Materials Research
• /
• v.27 no.12
• /
• pp.699-704
• /
• 2017

Recently, the use of an aluminum nitride(AlN) buffer layer has been actively studied for fabricating a high quality gallium nitride(GaN) template for high efficiency Light Emitting Diode(LED) production. We confirmed that AlN deposition after $N_2$ plasma treatment of the substrate has a positive influence on GaN epitaxial growth. In this study, $N_2$ plasma treatment was performed on a commercial patterned sapphire substrate by RF magnetron sputtering equipment. GaN was grown by metal organic chemical vapor deposition(MOCVD). The surface treated with $N_2$ plasma was analyzed by x-ray photoelectron spectroscopy(XPS) to determine the binding energy. The XPS results indicated the surface was changed from $Al_2O_3$ to AlN and AlON, and we confirmed that the thickness of the pretreated layer was about 1 nm using high resolution transmission electron microscopy(HR-TEM). The AlN buffer layer deposited on the grown pretreated layer had lower crystallinity than the as-treated PSS. Therefore, the surface $N_2$ plasma treatment on PSS resulted in a reduction in the crystallinity of the AlN buffer layer, which can improve the epitaxial growth quality of the GaN template.

• Korean Journal of Metals and Materials
• /
• v.47 no.10
• /
• pp.681-685
• /
• 2009

$CeO_2$ buffer layers have been deposited on YSZ single crystal substrates via a radio-frequency sputtering method. We focused on the texture development of $CeO_2$ with out-of-plane alignment and its effects on a superconducting YBCO layer, which was deposited by metal organic deposition. $CeO_2$ layers were grown epitaxially on single crystal YSZ substrates and subsequent YBCO layers were also grown epitaxially from $CeO_2$ layers. It was observed that the intensity of $CeO_2$(200) decreased with deposition temperature. ${\theta}-2{\theta}$ scan FWHM values of $CeO_2$(200) were inversely proportional to the peak intensities of $CeO_2$(200). The sample with the lowest $CeO_2$(200) intensity and poor out-of-plane alignment showed a strong reaction with the MOD-YBCO layer resulting in a thicker $BaCeO_3$ layer. The texture and superconducting property of the YBCO layer were affected indirectly by the formation of a $BaCeO_3$ layer at the interface between the $CeO_2$ and YBCO layers.

• Korean Journal of Materials Research
• /
• v.6 no.1
• /
• pp.106-115
• /
• 1996

본 연구에서는 PET(PentaEthoxy Tanatalum:Ta(OC2H5)5) 유기금속 화합물 전구체를 사용하여 차세대 초고집적회로 제조시 고유전체 물질로 유망한 Ta2O5 박막을 열화학증착 방법에 의하여 증착하였다. 본 증착실험을 통하여 여러 가지 운속기체, 기판온도, 반응압력 등의 공정변수가 층덮힘에 미치는 영향을 고찰하였으며 Monte Carlo 전산모사 결과와 기판온도 변화에 따른 층덮힘 패턴의 변화에 대한 실험결과를 비교하여 부착계수를 산출하였다. 운송기체로는 N2, Ar, He을 바꿔가며 실험하였으며 He>N2>Artns으로 층덮힘이 양호한 것으로 나타났다. 이는 운송기체의 종류에 따라 운동량 확산도, 열 확산도, 물질 확산도 등의 이동현상 특성값들이 다르기 때문이라 생각된다. 기판온도의 증가는 운송기체의 종류에 관계없이 층덮힘을 악화시켰으며 도랑내부에서의 Knudsen 확산과 표면반응물의 탈착에 비해 표면반응이 보다 지배적인 역할을 담당함을 알 수 있었다. 또한 질소를 운송기체로 사용한 경우에 부착계수의 겉보기 활성화 에너지는 15.9Kcal/mol로 나타났다. 그리고 3Torr 이하에서 반응압력이 증가하는 반응압력이 증가하는 경우에는 물질 확산도의 감소 효과 때문에 층덮힘이 악화되었다. 본 연구결과 3Torr, 35$0^{\circ}C$에서 He 운송기체를 이용한 경우가 가장 우수한 층덮힘을 얻을 수 있는 최적 공정 조건임을 알 수 있었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• v.33 no.10
• /
• pp.3383-3386
• /
• 2012

SnS thin films were deposited on glasses through metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) method at relatively mild conditions, using bis(3-mercapto-1-propanethiolato) tin(II) precursor without toxic $H_2S$ gas. The MOCVD process was carried out in the temperature range of $300-400^{\circ}C$ and the average grain size in fabricated SnS films was about 500 nm. The optical band gap of the SnS film was about 1.3 eV which is in optimal range for harvesting solar radiation energy. The precursor and SnS films were characterized through infrared spectroscopy, nuclear magnetic resonance spectroscopy, DIP-EI mass spectroscopy, elemental analyses, thermal analysis, X-ray diffraction, and field emission scanning electron microscopic analyses.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2009.06a
• /
• pp.451-451
• /
• 2009

CdTe는 에너지밴드갭이 1.45eV인 직접천이헝 II-VI 화합물 반도체로서 높은 광홉수율과 가시광 영역의 에너지밴드캡으로 태양전지, x-선 검출기 등에 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 Metal Organic Chemical Vapor Deposition (MOCVD)으로 Si 기판위에 CdTe 에피 박막을 성장 하고자 하였다. Cd, Te의 금속유기 화합물로는 Dimethylcadmium(DmCd)과 Diisopropyltellurium(DIPTe)을 사용하였다. 기판으로는 Si 을 사용하였으며 박막성장 온도를 $360^{\circ}C\;{\sim}\;500^{\circ}C$로 제어하여 에피박막이 형성되는 조건을 얻고자 하였다. $360^{\circ}C$, $450^{\circ}C$에서 성장된 CdTe박막은 다양한 방향이 존재하는 다결정 구조 였으며 $500^{\circ}C$의 경우 단결정 에피 박막 성장이 이루어졌음을 확인하였다. 본 연구를 통한 CdTe 에피박막은 기존의 열증착 등으로 제조되는 다결정 CdTe 박막과 비교하여 높은 에너지변환 효율을 얻을 것으로 기대된다.