• 제목/요약/키워드: aerosol deposition 법

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에어로졸 증착법에 의해 제조된 PZN-PZT 후막의 전기적특성 (Electrical properties of PZN-PZT thick films formed by aerosol deposition process)

  • ;장주희;박윤수;박동수;박찬
    • 한국결정성장학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.183-188
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    • 2020
  • 에어로졸 증착법에 의해서 상온에서 5~10 ㎛ 두께의 PZN-PZT(0 %, 20 %, 40 %) 복합체의 막을 실리콘/사파이어 기판 위에서 제조하였다. PZN의 농도는 0 %, 20 % 및 40 %까지 첨가하였다. 실리콘기판 및 사파이어 기판 위에서 증착된 막은 전기로에서 700℃ 및 900℃에서 각각 어닐링처리 하였으며 900℃에서 어닐링한 경우의 잔류분극 및 유전 상수 등의 전기적 특성이 700℃에서의 특성보다 우수하였다. 특히 900℃에서 어닐링한 2PZN-8PZT 막의 경우 1200℃에서 소결한 같은 조성의 벌크재에서 얻은 값과 상호 비교하였다. 열처리 온도가 높아짐에 따라 유전상수가 증가하는 경향을 보이는데 이는 후열처리에 따른 막의 결정성의 향상과 입자 성장으로 기인한다.

에어로졸 증착법에 의한 PZT 후막의 미세구조에 미치는 PZN 첨가의 영향 (Effect of PZN addition on microstructure of PZT thick films by aerosol deposition process)

  • 장주희;박윤수;박동수;박찬
    • 한국결정성장학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.14-20
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    • 2018
  • 에어로졸 증착법에 의해서 상온에서 $6{\mu}m/min$의 속도로 $5{\sim}10{\mu}m$ 두께의 PZT-PZN(0 %, 20 %, 40 %) 복합체의 막을 실리콘/사파이어 기판위에서 제조하였다. 에어로졸 증착에 사용된 PZT, 2PZN-8PZT, 4PZN-6PZT 초기분말입자는 불규칙한 형상을 가지고 있으며 submicron 크기임을 확인하였다. 증착된 막은 어떠한 뜯김이나 기공도 없는 치밀한 막임을 확인하였고 나노크기의 입자를 가진 페로브스카이트 단상이었다. 실리콘기판 및 사파이어 기판위에서 증착된 막은 전기로에서 $700^{\circ}C$$900^{\circ}C$에서 각각 어닐링처리 하였으며 PZT에 40 %의 PZN이 첨가된 조성의 막의 경우 pyrochlore의 2차상이 형성되었다. 미세구조에 미치는 PZN 첨가의 영향을 관찰하기 위해 FE-SEM 및 HR-TEM이 사용되었다.

Aerosol Flame Deposition 법에 의해 제조된 Er 첨가 Soldium Borosilicate 유리박막의 식각 특성에 관한 연구 (Etching Characteristics of Er-doped Sodium Borosilicate Glass Film Fabricated by Aerosol Flame Deposition Method)

  • 박강희;정형곤;이정우;이형종;박현수;문종하
    • 한국세라믹학회지
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    • 제36권9호
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    • pp.946-953
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    • 1999
  • The etching characteristics of Er-doped sodium borosilicate glass film for the planar optical waveguides were investigated using reactive ion etching. The etch rate decreased as the pressure in creased but increased as the RF power increased. The etch rate increased as the flow rate C2F gas and the amount of O2 addition increased but decreased over critical point (C2F6 7,5 accm O2 20%) The etch rate was 180${\AA}$/min under C2F6 7.5 sccm O2 20% RF power 270 W, pressure 150 mTorr. With this optimum etching condition and subsequent heat treatment at 975$^{\circ}C$ for 30 minutes planar optical waveguides having improved sidewall roughness were fabricated successfully.

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에어로졸데포지션법을 이용한 $BaTiO_3$ 박막의 상온 코팅 (Room-Temperature Fabrication of Barium Titanate Thin Films by Aerosol Deposition Method)

  • 오종민;남송민
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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    • pp.31-31
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    • 2008
  • 고주파 잡음 발생과 고집적화 문제 해결을 위해 고용량 디커플링 캐패시터를 기판에 내장하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 초고주파 환경에서 고용량 기판 내장형 디커플링 캐패시터로의 응용을 위해 $BaTiO_3$박막을 에어로졸 데포지션 법을 이용하여 12~0.2 ${\mu}m$의 두께로 제조하였고 그 유전특성을 조사하였다. 그결과, 1 MHz에서 permittivity가 70, loss tangent은 3% 이하였으며, capacitance density는 $1{\mu}m$의 두께에서 59 nF/$cm^2$이었다. 하지만, 박막의 두께가 $1{\mu}m$ 이하에서는 XRD를 통해 결정성이 확인 되었음에도 큰 누설전류로 인해 유전특성을 확인할 수 없었다. 이 누설전류의 발생 원인을 조사하기 위해 $BaTiO_3$박막의 표면의 미세구조를 SEM으로 관찰한 결과 여러 결함들이 확인되었으며, 또한 전극 직경의 크기를 1.5 mm에서 0.33 mm로 작게 변화시킴으로서 그 유전특성을 조사하여 박막의 불균일성과 박막화의 가능성을 확인하였다.

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Importance of Surface Roughness of Interlayers in Fabricating $Al_2O_3$ Thick Films by Aerosol Deposition

  • 김창완;최주현;김형준;현창용;남송민
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.118-118
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    • 2010
  • 현재 반도체 제조 공정 중 많은 비중을 차지하는 식각 및 증착 공정에는 대부분 플라즈마를 사용하고 있으며, 이러한 반도체 장비내의 공정 부분품들은 수율과 생산성을 향상시키기 위하여 내플라즈마 특성이 우수한 세라믹 또는 세라믹 코팅막으로 구성되어 있다. 더욱이 최근에는 미세공정을 위해 고밀도 플라즈마 공정이 요구되면서, 노출된 세라믹 층이 침식되어 파티클이 떨어져 나오거나 모재와 세라믹 막 사이의 박리현상과 같은 심각한 문제들이 발생되고 있다. 따라서 보다 우수한 내플라즈마 특성을 갖는 세라믹 코팅 기술 개발이 시급한 실정이다. 현재 내플라즈마성 세라믹 코팅막 제조를 위한 코팅기술로서는 주로 용사법이 이용되고 있으나 기공률이 높고 치밀하지 못한 등의 문제점으로 인하여 사용수명이 짧다는 한계에 봉착하였다. 이에 본 연구에서는 상온에서 치밀하고 고속으로 세라믹 후막 형성이 가능한 Aerosol Deposition (AD)법과 AD법의 단점인 edge, corner, hole에서 코팅이 잘 안 되는 점을 보완할 수 있는 Arc Plasma Anodizing (APA)법을 조합하여, 상용화된 Al 모재위에 APA법을 사용하여 $Al_2O_3$ 후막 중간층을 형성한 뒤 그 위에 AD법으로 치밀한 $Al_2O_3$ 후막 성막함으로써 내 플라즈마 향상을 위한 새로운 개념의 제조기술개발을 시도하였다. 이를 위해 우선 Al 모재 위에 APA를 사용하여 중간층인 $Al_2O_3$막을 제조하였으며, 중간층의 두께에 따른 특성을 확인한 결과, $Al_2O_3$중간층의 두께가 두꺼워질수록 표면조도가 증가함을 확인 할 수 있었다. AD법으로 $Al_2O_3$중간층 위에 치밀한 $Al_2O_3$막을 제조하는데 있어 중요인자를 확인하기 위해, AD법으로 중간층 위에 $Al_2O_3$막을 제조한 후 성막특성을 관찰하였다. 그 결과, 중간층의 표면조도가 $0.8-1\;{\mu}m$인 경우에는 수 ${\mu}m$의 두께로 성막 되었으나, 표면조도가 $1\;{\mu}m$ 이상인 $Al_2O_3$중간층 위에서는 성막 되지 않았다. 이를 통해 AD법으로 치밀하고 두꺼운 $Al_2O_3$ 후막을 $Al_2O_3$중간층 위에 성막하기 위해서는 표면조도가 중요인자임을 확인하였다.

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미립액상법을 위한 PECVD 반응로설계 (Reactor design of PECVD system using a liquid aerosol feed method)

  • 정용선;오근호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.235-243
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    • 1997
  • $YBa_2Cu_3O_x$ 고온 초전도체 상을 MgO 단결정위에 증착시키기 위하여 액상의 에어로 졸 입자를 저온 플라즈마의 화학증기 증착로안에 유입하였다. 플라즈마의 분포를 조절하기 위한 반응로의 설계에 따라 초전도체상의 미세구조가 변화하는 양상을 관찰하였으며, 이때 증착 기판 위에서 관찰되는 입자들의 생성원인에 대하여 고찰하였다. 입자생성의 주된 원인으로는 불안정한 플라즈마의 분포와 출발원료의 낮은 기화속도에 기인하는 것으로 나타났다. 또한 증착속도는 출발원료가 기화되는 곳으로부터 멀어질수록 급격히 감소하는 것으로 밝혀졌다.

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미립액상 분말에 의한 $YBa_{2}Cu_{3}O_{x}$ 초전도체의 PECVD 증착법 (A study on the $YBa_{2}Cu_{3}O_{x}$ phase deposition by liquid aerosol PECVD)

  • 정용선;오근호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.229-237
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    • 1996
  • 액상의 미립자를 이용하여 저온 플라즈마 반응로 안에서 $YBa_{2}Cu_{3}O_{x}$ 초전도체상을 MgO 단결정 위에 in-situ 증착하였다. 금속화합물의 용해도, 분해온도와 용매의 증기압이 이공정 방법에서 중용한 인자로 나타났으며, 초전도체상의 증착실험 조건은 산소분압이 0.3에서 2.7 kPa, 증착온도가 $800^{\circ}C$에서 $940^{\circ}C$까지이었다. 초전도체상을 위한 최적의 증착조건은 CuO 상전이선에 근접하게 나타났다.

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에어로졸 증착법에 의해 제조된 PZT 막의 상변화와 전기적 특성 (Phase Evolution and Electrical Properties of PZT Films by Aerosol-Deposition Method)

  • 박춘길;강동균;이승희;공영민;정대용
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제30권9호
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    • pp.541-545
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    • 2017
  • $Pb(Zr_{0.52}Ti_{0.48})O_3$ (PZT) films with a thickness of $5{\sim}10{\mu}m$ at the morphotropic phase boundary were fabricated by aerosol-deposition (AD), and their phase evolution and electrical properties were investigated. The microstructure of the AD PZT films revealed nanosized grains with a low crystallinity and a dense structure at room temperature. The AD PZT films showed a mixture of tetragonal and rhombohedral phases. The post-annealing temperature was varied to study the phase transition behavior. The crystallinity of the AD PZT films was enhanced by annealing at 450, 550, and $650^{\circ}C$ for 2 h. At $650^{\circ}C$, the tetragonal and rhombohedral phases reacted to form a bridge phase between the two phases. The polarization-electric field hysteresis loops of the AD PZT film annealed at $650^{\circ}C$ exhibited a smaller cohesive field and a lower slim hysteresis than the films annealed at 450 and $550^{\circ}C$.

후열처리 공정이 에어로졸 증착법에 의해 제조된 PMN-PZT 막의 미세구조와 전기적 특성에 미치는 영향 (Effect of Post-Annealing on the Microstructure and Electrical Properties of PMN-PZT Films Prepared by Aerosol Deposition Process)

  • 한병동;고관호;박동수;최종진;윤운하;박찬;김도연
    • 한국세라믹학회지
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    • 제43권2호
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    • pp.106-113
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    • 2006
  • PMN-PZT films with thickness of $5\;{\mu}m$ were deposited on $Pt/Ti/SiO_2/Si$ substrate at room temperature using aerosol deposition process. The films showed fairly dense microstructure without any crack. XRD and TEM analysis revealed that the films consisted of randomly oriented nanocrystalline and amorphous phases. Post-annealing process was employed to induce crystallization and grain growth of the as-deposited films and to improve the electrical properties. The annealed film showed markedly improved electrical properties in comparison with as-deposited film. The film after annealing at $700^{\circ}C$ for 1h exhibited the best electrical properties. Dielectric constant $(\varepsilon_r)$, remanent polarization $(P_r)$ and piezoelectric constant $(d_{33})$ were 1050, $13\;{\mu}C/cm^2$ and 120 pC/N, respectively.