• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제14권6호
• /
• pp.470-474
• /
• 2001

This paper describes the fabrication and characteristics of CrN thin-film type pressure sensors, in which the sensing elements were deposited on SuS. 630 diaphragm by DC reactive magnetron sputtering in an argon-nitride atmosphere(Ar-(10%)N$_2$). The optimized condition of CrN thin-film sensing elements was thickness range of 3500$\AA$ and annealing condition(300$\^{C}$, 3 hr) in Ar-10%N$_2$ deposition atmosphere. Under optimum conditions, the CrN thin-films for strain gauges is obtained a high resistivity, ρ=1147.65 $\mu$Ωcm, a low temperature coefficient of resistance, TCR=186ppm/$\^{C}$ and a high temporal stability with a good longitudinal, 11.17. The output sensitivity of fabricated CrN thin-film type pressure sensors is 2.36 mV/V, 4∼20nA and the maximum non-linearity is 0.4%FS and hysteresis is less than 0.2%FS.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2001년도 하계학술대회 논문집
• /
• pp.737-740
• /
• 2001

This paper describes the fabrication and characteristics of CrN thin-film type pessure sensors, which the sensing elements were deposited on SUS. 630 diaphragm by DC reactive magnetron sputtering in an argon-nitride atmosphere(Ar-(10%)N$_2$). The optimized condition of CrN thin-film sensing elements was thickness range of 3500${\AA}$ and annealing condition(300$^{\circ}C$, 3 hr) in Ar-10 %N$_2$deposition atmosphere. Under optimum conditions, the CrN thin-films for strain gauges is obtained a high resistivity, $\rho$=1147.65 ${\mu}$$\Omega$cm, a low temperature coefficient of resistance, TCR=-186 ppm/$^{\circ}C$ and a high temporal stability with a good longitudinal, 11.17. The output sensitivity of fabricated CrN thin-film type pressure sensors is 2.36 mV/V, 4∼20 mA and the maximum non-linearity is 0.4 %FS and hysteresis is less than 0.2 %FS.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 1997년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.331-334
• /
• 1997

The electrical and physical charateristics of aluminum oxide and Pt thin films on it, deposited by reactive sputtering and DC magnetron sputtering, respectively, were analysed with increasing annealing temperature(400~80$0^{\circ}C$) by four point probe, SEM and XRD. Under $600^{\circ}C$ of annealing temperature, aluminum oxide had the properties of improving Pt adhesion to SiO$_2$and insulation without chemical reaction to Pt thin films and the resistivity of Pt thin finns was improved. But these properties of aluminum oxide and Pt thin finns on it were degraded over $700^{\circ}C$ of annealing temperature because aluminum oxide was changed into metal aluminum and then reacted to Pt thin films deposited on it. The thermal characteristics of Pt micro heater were analysed with Pt-RTD integrated on the same substrate. In the analysis of properties of Pt micro heater. active area was smaller size, Pt micro heater had better thermal characteristics. Temperature of Pt micro heater fabricated on membrane was up to 34$0^{\circ}C$ with 1.2watts of the heating power due to reduction of the external thermal loss.

• Progress in Superconductivity
• /
• 제3권1호
• /
• pp.49-55
• /
• 2001

Josephson junction arrays were fabricated by DC magnetron sputtering, self-aligning and reactive ion etching technique. The Al native oxide, formed by thermal oxidation, was used as the tunneling barrier of Nb/$Al-A1_2$$O_3$Nb trilayer. The arrays have 2,000 Josephson junctions with the area of $14\mu\textrm{m}$ $\times$ $46\mu\textrm{m}$. The gap voltages were in the range of 2.5 ~2.6 mV and the spread of critical current was $\pm$11~14%. When operated at 70~94 ㎓, the arrays generated zero-crossing steps up to 2.1~2.4 V. To improve transmission of microwave power and prevent diffusion of oxygen into Nb ground-plane while depositing $SiO_2$dielectric, we applied a plasma nitridation process to the Nb ground-plane. The microwave power was well propagated in Josephson junction arrays with nitridation. The difference in microwave transmission 7an be interpreted by the surface impedance change depending on nitridation.

• 한국진공학회지
• /
• 제20권3호
• /
• pp.195-199
• /
• 2011

RF 마그네트론 스퍼터와 DC 마그네트론 스퍼터를 병행하여 ITO/Au/ITO, ITO/Cu/ITO, 그리고 ITO/Ni/ITO 박막을 유리기판 위에 증착하였다. 증착 후 진공열처리를 통하여 층간 금속 층이 ITO박막의 메탄올 검출 민감도에 미치는 영향을 분석하였다. 모든 박막센서의 두께는 100 nm로 동일하게 ITO 50 nm/metal 10 nm/ITO 40 nm로 제작되었고 메탄올 농도는 100에서 1,000 ppm까지 달리하였다. ITO/Au/ITO 박막센서가 가장 높은 민감도를 보임으로써 ITO/Au/ITO 다층박막이 기존의 ITO메탄올 센서를 대체할 수 있는 센서임을 확인하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
• /
• 제21권4호
• /
• pp.481-492
• /
• 2004

Nb/Al Superconducting Tunnel Junction(STJ) 소자를 제작하여 I-V 특성곡선을 측정하고 제작된 STJ 소자의 초전도체 특성 및 성능 파라미터 값들을 구하였다. 크기가 각각 20, 40, 60, 그리고 $80{\mu}m$인 4종류의 STJ소자를 제작하였으며 각 소자는 총 5층의 Nb/A1/AlOx/Al/Nb 다결정(polycrystalline) 박막으로 구성된 SIS(Superconductor Insulate. Superconductor) 방식의 조셉슨 접합 구조를 갖는다. 이 연구에서 제작한 STJ 소자는 $Tanner^{TM}$ L-Edit 8.3 프로그램으로 설계하였으며 한국표준과학연구원의 SQUID 제조실험실에서 제작하였다. 5층의 STJ 박막은 DC magnetron sputtering, reactive ion etching, CVD(Chemical Vapor Deposition) 장비를 이용해 생성되었다. 제작된 STJ 소자는 액체헬륨으로 냉각(4K)시킨 후 I-V 특성곡선을 측정하여 초전도 특성을 확인하였고, STJ 소자의 성능을 결정하는 파라미터인 energy gap, normal resistance, normal resistivity, dynamic resistance, dynamic resistivity, 그리고 quality factor를 계산하였다. Nb/Al STJ 소자의 FWHM 에너지 분해능 계산 결과, 순수 Nb STJ 소자보다 $11\%$ 우수한 에너지 분해능 특성을 확인하였다.

• 한국재료학회지
• /
• 제10권1호
• /
• pp.62-68
• /
• 2000

Reactive DC magnetron sputtering 법으로 AISI 304 스테인레스강 기판 위에 TiN 극박막을 50nm∼700nm 두께로 증착한 후, 경화된 AISI 52100 강과 알루미나를 마모 상대재로 하여 박막의 미끄럼마모 시험을 상온 대기 중에서 행하고, 마모 상대재에 따른 TiN 극박막의 마찰과 마모 거동을 연구하였다. AISI 52100 강구를 마모 상대재로 한 경우, TiN 박막은 200g 이하의 마모 하중과 0.035m/sec의 낮은 미끄럼 속도 조건에서 500nm 내외의 극박으로도 마찰계수가 0.1 내외로 유지되는 우수한 내마모성을 보였다. 이같이 우수한 내마모성은 AISI 52100 강으로부터 천이된 Fe가 산화되어 TiN 박막 표면에 Fe 산화층을 형성한 때문으로 설명되었다. 그러나, 마모 상대재를 알루미나 볼로 한 경우에는 TiN 박막 위에 산화층이 형성되지 않고, 마모가 거의 되지 않는 알루미나 볼과 박막층 사이에 국부적 응력집중 등이 발생하여 시험된 전 조건 하에서 박막층의 박리 현상이 관찰되었고 높은 마찰계수가 측정되었다. 또한 기판의 평균 표면조도, Ra가 박막의 두께와 유사할 때 마찰계수가 급격히 상승하는 현상이 관찰되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
• /
• pp.206-206
• /
• 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.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2006년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
• /
• pp.109-110
• /
• 2006

In bio applications, high temperature coefficient of resistance (TCR) at $30^{\circ}C{\sim}40^{\circ}C$ is especially important for a temperature sensor. In this work, single phase-vanadium dioxide ($VO_2$) thin films for temperature sensor were fabricated by reactive DC magnetron sputtering and post-annealing method. VOx thin films deposited by reactive sputtering in a controlled $Ar/O_2$ atmosphere can be transformed into single phase-$VO_2$ films by post-annealing in $N_2$ atmosphere. The grown $VO_2$ thin films have a moderate resistance at room temperature and very high TCR at room temperature and transition temperature, respectively 2.88%/K and 15.8%/K. A detailed structural characterization is performed by SEM, XRD and RBS. SEM morphology image indicates that grains of fabricated $VO_2$films are homogeneous and ball-like in shape. A fact that the films contain only single phase-$VO_2$ is obtained by XRD and RBS analysis. After deposition, the sensors were fabricated by micromachining technology. Silicon nitride membrane and black nickel were used for a thermal isolation structure and absorption layer. In the vicinity of room temperature, the TCR of sensors was enough high to apply for bio sensors.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.319-319
• /
• 2013

Even though the fabrication methods of metal oxide based thin film capacitor have been well established such as RF sputtering, Sol-gel, metal organic chemical vapor deposition (MOCVD), ion beam assisted deposition (IBAD) and pulsed laser deposition (PLD), an applicable capacitor of printed circuit board (PCB) has not realized yet by these methods. Barium Strontium Titanate (BST) and other high-k ceramic oxides are important materials used in integrated passive devices, multi-chip modules (MCM), high-density interconnect, and chip-scale packaging. Thin film multi-layer technology is strongly demanded for having high capacitance (120 nF/$mm^2$). In this study, we suggest novel multi-layer thin film capacitor design and fabrication technology utilized by plasma assisted deposition and photolithography processes. Ba0.6Sr0.4TiO3 (BST) was used for the dielectric material since it has high dielectric constant and low dielectric loss. 5-layered BST and Pt thin films with multi-layer sandwich structures were formed on Pt/Ti/$SiO_2$/Si substrate by RF-magnetron sputtering and DC-sputtering. Pt electrodes and BST layers were patterned to reveal internal electrodes by photolithography. SiO2 passivation layer was deposited by plasma-enhanced chemical vapor deposition (PE-CVD). The passivation layer plays an important role to prevent short connection between the electrodes. It was patterned to create holes for the connection between internal electrodes and external electrodes by reactive-ion etching (RIE). External contact pads were formed by Pt electrodes. The microstructure and dielectric characteristics of the capacitors were investigated by scanning electron microscopy (SEM) and impedance analyzer, respectively. In conclusion, the 0402 sized thin film multi-layer capacitors have been demonstrated, which have capacitance of 10 nF. They are expected to be used for decoupling purpose and have been fabricated with high yield.