• 제목/요약/키워드: Si(111) substrate

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The Influence of AlN Buffer Layer Thickness on the Growth of GaN on a Si(111) Substrate with an Ultrathin Al Layer

  • Kwon, Hae-Yong;Moon, Jin-Young;Bae, Min-Kun;Yi, Sam-Nyung;Shin, Dae-Hyun
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제32권3호
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    • pp.461-467
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    • 2008
  • It was studied the effect of a pre-deposited ultrathin Al layer as part of a buffer layer for the growth of GaN. AlN buffer layers were deposited on a Si(111) substrate using an RF sputtering technique, followed by GaN using hydride vapor phase epitaxy (HVPE). Several atomic layers of Al were deposited prior to AlN sputtering and the samples were compared with the others grown without pre-deposition of Al. And it was also studied the influence of AlN buffer layer thickness on the growth of GaN. The peak wavelength of the photoluminescence (PL) was varied with increasing the thickness of the GaN and AlN layers. The optimum thickness of AlN on a Si(111) substrate with an ultrathin Al layer was about $260{\AA}$. Scanning electron microscope (SEM) images showed coalescent surface morphology and X-ray diffraction (XRD) showed a strongly oriented GaN(0002) peak.

면내 일축 이방성을 갖는 GMR 금속다층막의 형성 (Formation of GMR Metallic Multilayers with In-Plane Uniaxial Magnetic Anisotropy)

  • 송용진;김형준;이병일;주승기
    • 한국자기학회지
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    • 제6권5호
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    • pp.329-333
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    • 1996
  • Cu/(NiFe/Ni/NiFe) 금속다층막을 Si(100), Si(111), $4^{\circ}\;tilt-cut\;Si(111)$, slide glass등의 기판 위에 형성하여 자기저항 특성 및 자기이방성을 고찰하였다. $50\;{\AA}$의 Cu를 바닥층으로 사용한 경우 $4^{\circ}\;tilt-cut\;Si(111)$ 기판 위에서 면내 일축 자기이방성을 보였으며 다른 기판 위에서는 자기이방성을 보이지 않았다. 바닥층이 없는 경우나 NiFe, Ni등을 바닥층으로 사용한 경우 $4^{\circ}\;tilt-cut\;Si(111)$ 기판 위에서 자기이방성은 나타나지 않았으며, Cu 바닥층을 증착하기 전 NiFe를 $10\;{\AA}$ 증착하고 형성한 금속다층막의 경우도 면내 자기이방성이 나타나지 않았다.

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CVD법에 의한 Si(111) 기판에 YBaCuO계 초전도 박막의 제조 (Preparation of YBaCuO System Superconducting Thin Films on Si(111) substrates by Chemical Vapor Deposition)

  • 양석우;김영순;신형식
    • 공업화학
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    • 제8권4호
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    • pp.589-594
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    • 1997
  • 화학증착법을 통하여 $650^{\circ}C$의 증착온도와 0.0126Torr의 산소분압인 증착조건에서 원료물질로 $\beta$-diketonates 킬레이트 화합물을 사용하여 Si(111) 및 $SrTiO_3(100)$ 기판에 $YBa_2Cu_3O_y$ 고온 초전도 박막을 제조하였다. $SrTiO_3(100)$기판에서 제조된 박막의 $T_{c,onset}$$T_{c.0}$는 각각 91K와 87K로 나타났다. 또한, Si(111)기판에서 제조된 박막의 $T_{c,onset}$은 91K였지만 $T_{c.0}$는 액체질소 비등점(77.3K)에서는 보이지 않았다. $SrTiO_3(100)$에 증착된 초전도 박막은 치밀하고 2차원적으로 배열된 미세구조를 갖고 있는 반면, Si(111)에 증착된 초전도 박막은 상대적으로 기공이 많으며 무질서한 미세구조를 형성하였다.

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Effects of oxidized CrN buffer layer on the growth of epitaxial ZnO film on Si(111) by Plasma Assisted Molecular Beam Epitaxy

  • Kim, Jung-Hyun;Han, Seok-Kyu;Hong, Soon-Ku;Lee, Jae-Wook;Lee, Jeong-Yong;Song, Jung-Hoon;Yao, Takafumi
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.115-115
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    • 2009
  • Epitaxial ZnO film was grown on Si(111) substrate with oxidazed CrN buffer by plasma-assisted molecular beam epitaxy (PAMBE). The growth and structural properties are investigated. The single crystalline growth was revealed by in-situ RHEED analysis. Crystalline quality of ZnO film grown on oxidized CrN buffer was investigated by the X-ray rocking curves. The FWHMs of (0002) XRCs was $1.379^{\circ}$. This value was smaller than the ZnO film grown directly on (111) Si substrate.

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절연체 ($CeO_2$/Si)위에 성장된 실리콘 박막의 특성 연구 (Epitaxial growth of silicon thin films on insulating ($CeO_2$/Si) substrates)

  • 양지훈;문병식;김관표;김종걸;정동근;노용한;박종윤
    • 한국진공학회지
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    • 제8권3B호
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    • pp.322-326
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    • 1999
  • We have investigated the growing process of a silicon film on the $CeO_2/Si$ surface. The silicon was deposited by using electron beam deposition method. The $CeO_2$(111) film was grown on a (111)-oriented silicon substrate at $700^{\circ}C$ at oxygen [partial pressure of $5\times10^{-5}$ Torr. To investigate the condition of epitaxial growth of si films on the $CeO_2/Si$ substrate, we deposited Si at various temperature니 The overlayer silicon was characterized by using x-ray diffraction(XRD). double crystal x-ray diffraction (DCXRD), and transmission electron microscopy (TEM). At temperature higher than $690^{\circ}C$, $CeO_2$ layer was observed at the $CeO_2/Si$ interface, which was formed by chemical reaction with silicon and oxygen dissociated from $CeO_2$. When silicon was deposited on the $CeO_2/Si$ at $620^{\circ}C$, silicon grew epitaxially along the (111)-direction.

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실리콘 기판위에 플라즈마 분자선 에피택시를 이용하여 성장된 질화알루미늄 박막의 특성분석 (Characterization of AlN Thin Films Grown by Plasma Assisted Molecular Beam Epitaxy on Si Substrate)

  • 홍성의;한기평;백문철;조경익;윤순길
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제13권10호
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    • pp.828-833
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    • 2000
  • Growth characteristics and microstructure of AIN thin films grown by plasma assisted molecular beam epitaxy on Si substrates have been investigated. Growing temperature and substrate orientation were chosen as major variables of the experiment. Reflection high energy electron diffraction (RHEED), X-ray diffraction (XRD), atomic force microscopy (AFM) and transmission electron microscopy/diffraction (TEM/TED) techniques were employed to characterize the micorstructure of the films. On Si(100) substrates, AlN thin films were grown along the hexagonal c-axis preferred orientation at temperature range 850-90$0^{\circ}C$. However on Si(111), the AlN films were epitaxially grown with directional coherency in AlN(0001)/Si(111), AlN(1100)/Si(110), and AlN(1120)/Si(112) at 85$0^{\circ}C$ and the epitaxial coherencry seemed to be slightly distorted with increasing temperature. The microstructure of AlN thin films on Si(111) substrates showed that the films include a lot of crystal defects and there exist micro-gaps among the columns.

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SiNx/Si 구조를 이용한 SiC 박막성장 (Growth of SiC film on SiNx/Si Structure)

  • 김광철;박찬일;남기석;임기영
    • 한국재료학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.276-281
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    • 2000
  • Si(111) 표면을 NH$_3$분위기에서 실리콘질화물(SiNx)로 변형시킨 후 탄화규소(silicon carbide, SiC) 박막을 성장하였다. 질화시간이 증가함에 따라 SiC 박막 두께가 감소함을 관찰하였다. 또한 성장변수에 따라 SiC/Si 계면에서 결정결함인 틈새를 없앨 수 있었다. 100nm, 300nm, 500nm의 SiNx/Si 기판 위에 SiC 박막을 성장시켰다. 성장된 SiC 박막들은 모두 [111]면을 따라 성장되었고, SiC 결정들이 원주형 낟알로 성장되었다. SiC/SiNx 계면에서 void를 관찰할 수 없었다. 이러한 실험 결과는 SOI 구조의 산화규소를 SiNx로 대체함으로써 SiC 소자 제작에 응용될 수 있는 방향을 제시하고 있다.

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마그네트론 스퍼터링법으로 증착한 Au 박막의 전기전도특성에 미치는 열처리 온도와 Ta 삽입층의 영향 (The effect of annealing temperature and Ta layer on the electric conductivity of Au thin film deposited by the magnetron sputtering)

  • 최혁철;유천열
    • 한국진공학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.433-438
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    • 2007
  • 열처리 온도에 따른 Au 결정립 크기의 변화와 표면 거칠기 및 전기전도도를 연구하기 위해 dc 마그네트론 스퍼터링법을 사용하여 Si(111) 또는 Si(100) 기판위에 Au (30nm) 와 Ta (5 nm)/Au (30 nm) 를 증착하였다. 열처리 온도가 증가함에 따라 시료의결정립 크기가 증가하였고, 박막 표면 거칠기 또한 증가함을 확인하였다. Si/Au보다Si/Ta/Au구조에서 결정립 크기가 증가하였고 표면거칠기는 감소되었으며 Si(111)기판보다 Si(100) 기판위의 Ta/Au구조에서 전기 저항이 감소되었다. Si(100)/Au구조에 5 nm 두께의 Ta의 buffer layer를 삽입하여 표면 거칠기 정도를 낮춤과 동시에 열처리 온도를 적절히 조절하여 결정립 크기를 증가시킴으로서 전도성이우수한 양질의 Au 박막을 얻을 수 있었다.

전자빔 증착법에 의해 형성된 MgO 박막의 증착 및 특성 (A Study on the Characteristics of MgO Thin Films Prepared by Electron Beam)

  • 이춘호;김선일;신호식
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권12호
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    • pp.1171-1176
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    • 2002
  • MgO 박막은 성장용 기판 또는 완충층으로 이용되고 있으며, 근래에는 AC PDP의 유전체 보호막으로써 그 활용도가 넓어지고 있다. 본 연구에서는 전자빔증착법에 의해 MgO 박막을 증착시켜 증착변수에 따른 MgO 박막의 성장특성을 연구하였다. 실험은 증착기판, 증착속도, 기판온도 등의 변화에 따른 MgO 박막의 우선배향성, 표면형상을 통하여 MgO 박막의 물성을 알아보았다. 실험결과, Si 기판에서는 증착속도가 빠를수록 (111)우선배향된 박막을 얻을 수 있었고, 기판온도가 상온일때는 (200)에서 기판온도가 증가할수록 (220)의 peak이 관찰되었다. 비정질인 slide galss 기판일 경우에는 상온에서 MgO 박막의 (200)면의 우선배향을 얻을수 있었고, 온도에 의해 배향성이 (200)면에서 (111)면으로 바뀌는 것을 알 수 있었다. 또한 MgO 박막의 배향성과 특성에 대한 관계를 조사하였다.

Superconductivity on Nb/Si(111) System : scanning tunneling microscopy and spectroscopy study

  • Jeon, Sang-Jun;Suh, Hwan-Soo;Kim, Sung-Min;Kuk, Young
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.390-390
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    • 2010
  • Superconducting proximity effects of Nb/Si(111) were investigated with scanning tunneling microscopy(STM) and scanning tunneling spectroscopy(STS). A highly-doped($0.002\;{\omega}{\diamondsuit}cm$) Si wafer pieces were used as substrate and Nb source was thermally evaporated onto the atomically clean silicon substrate. The temperature of the silicon sample was held at $600^{\circ}C$ during the niobium deposition. And the sample was annealed at $600^{\circ}C$ for 30 minutes additionally. Volmer-Weber growth mode is preferred in Nb/Si(111) at the sample temperature of $600^{\circ}C$. With proper temperature and annealing time, we can obtain Nb islands of lateral size larger than Nb coherence length(~38nm). And outside of the islands, bare Si($7{\times}7$) reconstructed surface is exposed due to the Volmer-Weber Growth mode. STS measurement at 5.6K showed that Nb island have BCS-like superconducting gap of about 2mV around the Fermi level and the critical temperature is calculated to be as low as 6.1K, which is lower than that of bulk niobium, 9.5K. This reduced value of superconducting energy gap indicates suppression of superconductivity in nanostructures. Moreover, the superconducting state is extended out of the Nb island, over to bare Si surface, due to the superconducting proximity effect. Spatially-resolved scanning tunneling spectroscopy(SR-STS) data taken over the inside and outside of the niobium island shows gradually reduced superconducting gap.

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