• 제목/요약/키워드: Rf reactive magnetron sputtering

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층간금속층에 따른 ITO 박막의 메탄올 검출민감도 개선 효과 (Effect of Intermediate Metal on the Methanol Gas Sensitivity of ITO Thin Films)

  • 이학민;허성보;공영민;김대일
    • 한국진공학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.195-199
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    • 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.

VOx 박막의 구조적 특성과 전기적 특성에 대한 열처리 영향 (Effect of Annealing on Structural and Electrical Properties of VOx Thin Films)

  • 이장우;정지원
    • 공업화학
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    • 제17권5호
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    • pp.471-475
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    • 2006
  • $VO_x$ 박막이 상온에서 $Pt/Ti/SiO_{2}/Si$ 기판위에 반응성 radio frequency (rf) 마그네트론 스퍼터링 방법에 의하여 450 nm 두께로 증착되었다. 증착 공정에서 산소의 농도와 타겟에 인가되는 rf power를 변수로 설정하여 증착 속도를 조사하였다. $VO_x$ 박막의 증착속도는 산소 농도가 증가함에 따라서 감소하고, rf power가 증가할수록 증가하는 것이 관찰되었다. 증착된 $VO_x$ 박막은 $O_{2}$$N_{2}$ 가스 분위기에서 $450^{\circ}C$의 온도로 2, 4, 그리고 6 h 동안 각각 열처리 되었고, 열처리 과정을 진행한 후 x-ray diffraction (XRD) 분석을 이용하여 열처리 전과 후의 결정성 변화를 관찰하였다. 그리고 열처리 전과 후의 $VO_x$ 박막의 표면과 단면을 field emission scanning electron microscopy (FESEM)를 이용하여 관찰하였으며 전류-전압 측정을 이용하여, 증착된 $VO_x$ 박막의 metal-insulator transition (MIT) 특성을 관찰하였다. $N_{2}$ 분위기에서 열처리된 $VO_x$ 박막보다 $O_{2}$ 분위기에서 열처리된 $VO_x$ 박막에서 더 우수한 MIT 특성을 관찰 할 수 있었다.

제조 조건에 따른 습도센서용 질화탄소막의 정전용량-전압 특성 (Capacitance-Voltage Characteristics of Carbon Nitride Films for Humidity Sensors According to Deposition Condition)

  • 김성엽;이지공;이성필
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 영호남 합동 학술대회 및 춘계학술대회 논문집 센서 박막 기술교육
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    • pp.152-155
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    • 2006
  • Carbon nitride ($CN_X$) films were prepared by reactive RF magnetron sputtering system at various deposition conditions and the C-V characteristics of MIS(metal - insulator - semiconductor) capacitors that have the structures of Al/$CN_x$/p-Si/Al and Al/$CN_x$/$Si_3N_4$/p-Si/Al were investigated. The resistivity of carbon nitride was above $2.40{\times}10^8{\Omega}{\cdot}cm$ at room temperature. The C-V plot showed a typical capacitance-voltage characteristics of semiconductor insulating layers, while it showed hysterisis due to interface charges. Amorphous carbon nitride (a-$CN_x$) films, that have relatively high resistivity and low dielectric constant could be useful as interlayer insulator materials of VLSI(very large-scale integration) and ULSI(ultra large-scale integration).

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AZO 박막의 표면 거칠기에 따른 OLED 소자의 특성 (Effect of surface roughness of AZO thin films on the characteristics of OLED device)

  • 이봉근;이규만
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.25-29
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    • 2010
  • We have investigated the effect of surface roughness of TCO substrate on the characteristics of OLED (organic light emitting diodes) devices. In order to control the surface roughness of AZO thin films, we have processed photo-lithography and reactive ion etching. The micro-size patterned mask was used, and the etching depth was controlled by changing etching time. The surface morphology of the AZO thin film was observed by FESEM and atomic force microscopy (AFM). And then, organic materials and cathode electrode were sequentially deposited on the AZO thin films. Device structure was AZO/${\alpha}$-NPD/DPVB/$Alq_3$/LiF/Al. The DPVB was used as a blue emitting material. The electrical characteristics such as current density vs. voltage and luminescence vs. voltage of OLED devices were measured by using spectrometer. The current vs. voltage and luminance vs. voltage characteristics were systematically degraded with increasing surface roughness. Furthermore, the retention test clearly presented that the reliability of OLED devices was directly influenced with the surface roughness, which could be interpreted in terms of the concentration of the electric field on the weak and thin organic layers caused by the poor step coverage.

전기-수력학적 분무(Electro-Hydrodynamic Spray)를 이용한 MOCVD에 의한 BaO, SrO, $TiO_2$ 박막의 특성 연구

  • 이영섭;박용균;정광진;이태수;조동율;천희곤
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2000년도 추계학술발표회 초록집
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    • pp.22-22
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    • 2000
  • DRAM의 고접적화에 따라 기존의 반도체 공정에서 사용중인 여러 가지 기술들이 대부분 그 한계를 보이고 었으며, 대표적인 것이 캐퍼시터 형성기술이다. 따라서 1G DRAM급 이상의 초고집적 회로를 실용화하기 위해서 유전율이 높은 BST ($BrSrTiO_3$) 박막을 이용하여 캐패시터를 제조하려는 기술도 반드시 해결되어야 현재 활발히 실용화 연구가 진행중에 있다. BST 박막을 제조하는 방법은 RF magnetron sputtering, Ion beam reactive co-evaporation, LSM (Liquid Source Misted) CVD, MOCVD 등의 법으로 제조되고 있다. 본 연구에서는 전기-수력 학적 분무(Electro-Hydrodynamic Spray)현상을 이용한 MOCVD에 BaO, SrO, $TiO_2$ 박막을 증착 하여 전기장세기, 기판온도, 시간 등에 따른 특성을 조사하였다. 전기수력학적 분무를 이용한 증착법은 원료를 함유하는 용액을 이용함으로써 이송관의 가열이 필요 없이 장치를 간단하게 할 수 있고, 용액의 유량과 전기장의 세기에 따라 초미세 입자제어도 가능하며, 박막의 조성을 출발 용액으로 부터 조절하는 등의 특징을 가지고 있다. 증착한 박막의 표면, 단면 형상 및 조성을 분석하였고 결정화 여부 및 우선 배향성을 조사하였다. 현재는 개별 박막의 표현 형상과 조성에 대한 연구 결과를 얻었으며, 계속해서 박 막의 여러 특성에 대하 연구할 계획이다.

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기판 온도 변화에 따른 AlN 박막 성장에 잔류 산소가 미치는 영향 (Influence of Residual Oxygen on the growth of AlN Thin Films with Substrate Temperature)

  • 김병균;이을택;김응권;정석원;노용한
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.463-467
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    • 2008
  • Aluminum nitride (AlN) thin films have been deposited on Au electrodes by using reactive RF magnetron sputtering method in a gas mixture of Ar and $N_2$ at different substrate temperature. It was found that substrate temperature was varied in the range up to $400^{\circ}C$, highly c-axis oriented film can be obtained at $300^{\circ}C$ with full width at half maximum (FWHM) $3.1^{\circ}$. Increase in surface roughness from 3.8 nm to 5.9 nm found to be associated with increase in grain size, with substrate temperature; however, the AlN film fabricated at $400^{\circ}C$ exhibited a granular type of structure with non-uniform grains. The Al 2p and N 1s peak in the X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) spectrum confirmed the formation of Al-N bonds. The XPS spectrum also indicated the presence of oxynitrides and oxides, resulting from the presence of residual oxygen in the vacuum chamber. It is concluded that the AlN film deposited at substrate temperature of $300^{\circ}C$ exhibited the most desirable properties for the application of high-frequency surface acoustic devices.

$Al_2O_3$ 기판 위에 제작된 Ta/$Ta_2O_5$/Ta 박막 커패시터의 전기적 특성 (Electrical Properties of Ta/$Ta_2O_5$/Ta Thin Film Capacitor deposited on $Al_2O_3$ Substrate)

  • 김현주;송재성;김인성;김상수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1502-1504
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    • 2003
  • 최근 전자기기의 경박단소화 추세는 전자기기의 크기와 가격의 감소를 이끌었으며 이러한 추세는 앞으로 지속될 것이다. 이와 같은 현상으로 전자기기를 구성하는 요소의 절반이상을 차지하는 단위수동소자의 경우 소형화를 넘어 박막화 및 집적화가 절실히 요구되는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 현재 GHz 대역의 휴대용 무선통신 송 수신부 등에 사용되고 있는 기판이 $Al_2O_3$ 기판인 점을 고려하여 기판의 공통화를 위해 $Al_2O_3$ 기판 위에 Ta/$Ta_2O_5$/Ta 구조를 갖는 MIM 박막커패시터를 제작하여 그 특성을 고찰하였다. 모든 박막의 증착은 RF-magnetron reactive sputtering법에 의해 이루어졌으며, 유전체 열처리는 $700^{\circ}C$ 진공상태에서 60 sec 동안 수행하였다. XRD 분석결과, as-deposited $Ta_2O_5$ 박막은 열처리 후에 비정질상에서 결정질상으로 변환되었다. Ta/$Ta_2O_5$/Ta/Ti/$Al_2O_3$ 커패시터의 전기적 특성으로는 C-F, C-V, I-V 를 측정하였다.

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Inductively Coupled Plasma를 이용한 SnO 박막의 식각 특성 연구 (Study of Dry Etching of SnO thin films using a Inductively Coupled Plasma)

  • 김수곤;박병옥;이준형;김정주;허영우
    • 한국표면공학회지
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    • 제49권1호
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    • pp.98-103
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    • 2016
  • The dry etching characteristics of SnO thin films were investigated using inductively coupled plasma (ICP) in Ar, $CF_4$, $Cl_2$ chemistries. the SnO thin films were deposited by reactive rf magnetron sputtering with Sn metal target. In order to study the etching rates of SnO, the processing factors of processing pressure, source power, bias power, and etching gas were controlled. The etching behavior of SnO films under various conditions was obtained and discussed by comparing to that of $SiO_2$ films. In our results, the etch rate of SnO film was obtained as 94nm/min. The etch rates were mainly affected by physical etching and the contribution of chemical etching to SnO films appeared relatively week.

FeZrN/$SiO_2$ 연자성 다층 박막의 자기적 성질 (Magnetic Properties of FeZrN/$SiO_2$ Soft Magnetic Multilayer Thin Films)

  • 김택수;김종오
    • 한국재료학회지
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    • 제6권11호
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    • pp.1061-1066
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    • 1996
  • RF magnetron reactive sputtering법으로 Fe75.5Zr8.3N16.2/SiO2(250$\AA$) 다층 박막을 FeZrN의 두께를 변화시키면서 제조하고, 제조된 박막을 진공 열처리하여 열처리 온도에 따른 포화자화, 보자력, 고주파에서의 투자율 그리고 열적 안정성을 조사하였다. Fe75.5Zr8.3N16.2/SiO2(250$\AA$) 다층박막은 FeZrN의 두께가 800$\AA$이상일 때 좋은 연자성을 나타내었다. Fe75.5Zr8.3N16.2/SiO2(250$\AA$)다층 박막을 45$0^{\circ}C$로 열처리 했을 때 포화자속밀도(1.08 T), 보자력 0.41 Oe, 1 MHz에서의 실효 투자율은 3000이상의 연자성을 나타내었다. 그 이유는 X-선 회절 분석 결과 열처리에 의해서 ZrN 미결정이 석출하여 $\alpha$-Fe 결정 성장이 억제되어 우수한 연자기적 성질이 나타난다고 판단된다. 이때 $\alpha$-Fe 입자 크기는 40-50$\AA$, ZrN의 입자 크기는 10-15$\AA$이다. 그리고 실효 투자율의 주파수 의존성에서 단층막에서는 5 MHz 이상에서 실효 투자율이 급격히 감소하는 경향을 보였으나, 다층막에서는 40MHz까지 실효 투자율이 1600이 되어 고주파에서의 연자성이 개선되었다.

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High Frequency Properties of Patterned Fe-Al-O Thin Films

  • N.D. Ha;Park, B.C.;B.K. Min;Kim, C.G.;Kim, C.O.
    • 한국자기학회:학술대회 개요집
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    • 한국자기학회 2003년도 하계학술연구발표회 및 한.일 공동심포지엄
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    • pp.194-194
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    • 2003
  • As a result of the recent miniaturization an enhancement in the performance of thin film inductors and thin film transformers, there are increased demands for the thin films with high magnetic permeability in the high frequency range, high saturation magnetization, in high electrical resistivity, and low coercive force. In order to improve high frequency properties, we will investigate anisotropy field by shape and size of pattern. The Fe-Al-O thin films of 16mm and 1 $\mu\textrm{m}$ thickness were deposited on Si wafer, using RF magnetron reactive sputtering technique with the mixture of argon and oxygen gases. The fabricating conditions are obtained in the working partial pressure of 2mTorr, O$_2$ partial pressure of 5%, input power of 400W, and Al pellets on an Fe disk with purity of 99,9%. Magnetic properties of the continuous films as followed: the 4$\pi$M$\_$s/ of 19.4kG, H$\_$c/ of 0.6Oe, H$\_$k/ of 6.0Oe and effective permeability of 2500 up to 100㎒ were obtained. In this work, we expect to enhance effect of magnetic anisotropy on patterned of Fe-Al-O thin films.

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