• 한국세라믹학회지
• /
• 제36권2호
• /
• pp.116-121
• /
• 1999

MgO 단결성 (100) 기판 위에 0.5 wt% Nb 첨가된 전기전도성의 SrTiO3 (Nb:STO) 박막을 Pulsed Laser Deposition 법으로 제조하였다. 산소압력, 타겟과 기판거리, 기판온도, 박막증착시간 등의 박막형성 조건을 다양하게 변화시켜 Nb:STO박막의 격자상수와 박막두께의 변화를 조사하였다. $700^{\circ}C$에서 제작한 0.5 wt% Nb doped SrTiO3 박막의 배향성은 산소분압변화에 따라(100), (110)과 (111)배향이 관찰되었고, 박막제조시의 산소분압이 79.8 Pa로 증가됨에 따라 격자상수는 감소하여 벌크값인 0.390 nm에 근접하였다. 증착시간증가에 따른 박막의 두께는 증착시간에 비례하여 증가하였고, 격자상수의 변화는 거의 없었다. 타겟과 기판사이의 거리가 멀어짐에 따라 박막의 두께는 감소하였으나, 격자상수에는 큰 변화가 없었고 박막두께분포의 균일성이 향상되었다.

• 한국재료학회지
• /
• 제33권6호
• /
• pp.229-235
• /
• 2023

An all-perovskite oxide heterostructure composed of SrSnO₃/Nb-doped SrTiO₃ was fabricated using the pulsed laser deposition method. In-plane and out-of-plane structural characterization of the fabricated films were analyzed by x-ray diffraction with θ-2θ scans and φ scans. X-ray photoelectron spectroscopy measurement was performed to check the film's composition. The electrical transport characteristic of the heterostructure was determined by applying a pulsed dc bias across the interface. Unusual transport properties of the interface between the SrSnO₃ and Nb-doped SrTiO₃ were investigated at temperatures from 100 to 300 K. A diodelike rectifying behavior was observed in the temperature-dependent current-voltage (IV) measurements. The forward current showed the typical IV characteristics of p-n junctions or Schottky diodes, and were perfectly fitted using the thermionic emission model. Two regions with different transport mechanism were detected, and the boundary curve was expressed by ln I = -1.28V - 13. Under reverse bias, however, the temperature- dependent IV curves revealed an unusual increase in the reverse-bias current with decreasing temperature, indicating tunneling effects at the interface. The Poole-Frenkel emission was used to explain this electrical transport mechanism under the reverse voltages.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제34권8호
• /
• pp.803-810
• /
• 1997

Ba0.5Sr0.5TiO3박막을 RF 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 Pt/Ti/SiO2/Si(100) 기판에 증착하였다 .누설전류에 영향을 주는 것으로 알려진 열처리 조건, dopant 효과 등을 평가하고자 이온반경이Ti와 유사하고 대부분이 Ti 자리를 치환하는 것으로 알려진 Nb와 Al을 각각 danor와 acceptor로 선택하여 BST 박막에 첨가한 후 누설전류를 측정하였다. 고온에서 in-situ 증착된 BST 박막은 거친 표면 형상을 보이며 낮은 전압에서 파괴가 발생하고, Nb 첨가로 누설전류가 증가하였다. 삼온 증착후 후열처리된 박막은 표면 형상도 평할도가 증가하였으며 in-situ로 제조된 박막에 비해 높은 파괴전압과 낮은 누설전류를 나타내었다. 특히 Al이 첨가된 BST 박막의 누설전류밀도는 ~10A/cm2로 도핑을 하지 않은 박막이나 Nb가 첨가된 박막에 비해 매우 낮은 누설전류밀도를 나타내었으며, 이는 산화로 인한 산소공공의 감소, 이동 가능한 hole의 감소와 후열처리과정중 계면 및 입계의 산화로 Schottky 장벽에 높아진 결과로 판단된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제21권4호
• /
• pp.41-44
• /
• 2014

본 연구에서는 $TiO_2$에 나이오븀 (Nb) 도펀트가 주입되었을 때의 활성화 에너지를 홀 효과 측정 시스템과 온도에 따른 photoluminescence (PL) 실험을 통하여 살펴보았다. Nb 이 도핑 된 n형 아나타제 $TiO_2$ 박막은 pulsed laser deposition (PLD) 기법으로 $SrTiO_3$기판에 성장되었다. 측정 결과, Nb 도너의 활성화 에너지 값은 홀 효과 측정에서는 14.52 meV, PL 측정에서는 6.72 meV로 다소 차이를 보였다. 이 결과는 기존의 어셉터 물질의 활성화 에너지들과는 차이를 나타내고 있으며, 향후 본 연구와 같은 shallow 도너 준위의 활성화 에너지 연구에 대한 더 많은 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국재료학회지
• /
• 제5권1호
• /
• pp.3-11
• /
• 1995

Titanium oxide$(TiO_{2})$ 박막을 금속 알콕사이드 물질인 $(Ti(OC_3H_7)_4$(titanium isopropoxide)를 이용하여 p-Si(100) 기판위에 상압 화학 기상 증착법으로 증착시켰다. $(TiO_{2})$ 박막의 증착기구는 단순경 계층 이론으로 잘 설명되었으며, 화학반응 지배 기구 영역에서 겉보기 활성화 에너지는 18.2kcal/mol이었다. 증착된 박막은 $250^{\circ}C$이상에서 anatase상의 결정질 박막이었으며, 고온에서 열처리를 했을 경우에 rutile상으로 전이하였다. 박막의 상전이에는 열처리 온도외에도 열처리 시간과 박막의 두께가 영향을 미쳤다. 정전용량-전압특성을 조사해 본 결과 전형적인 MOS 다이오드구조의 특성을 보였으며, 비유전율 상수는 약 80정도였다. 제조한 $(TiO_{2})$ 박막의 열처리 공정 후에는 정전용량이 감소하였으며, 첨가물을 사용한 박막은 열처리 전과 같았다. 이때 $V_{FB}$는 -0.5 ~ 1.5V였다. 전기전도 특성을 알아보기 위하여 전류-전압특성을 조사하였으며 증착된 박막의 전도기구는 hopping mechanism이었다. 전기적 특성을 개선하기 위해서 후열처리 방법과 박막 증착시 Nb, Sr을 첨가하였으며, 모두 누설전류의 감소와 정전파괴전압의 증가를 가져왔다.