약 90 nm 두께의 비정질 TaSiN박막을 poly-Si and $SiO_2/Si$ 기판 위에 rf magnetron sputtering법으로 증착하였다. TaSiN박막은 산소부위기에서 열처리 시 $ 900^{\circ}C$까지 결정화되지 않는 비정질 상을 보였다. 산소의 확산 깊이는 산소분위기 열처리 온도가 증가함에 따라 증가하였으며 $650^{\circ}C$, 30분 열처리시 $Ta_{23}Si_{29}N_{48}$의 경우 약 20 nm의 깊이까지 확산되었다. $Ta_{23}Si_{29}N_{48}$ 박막의 증착 후 비저항은 약 $1,300{\mu}{\Omega}-cm$의 값을 보였지만 산소분위기 열처리시 $700^{\circ}C$ 이상에서 급격히 증가하였다.
$VO_x$ 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 $O_{2}$와 $N_{2}$ 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.
Transactions on Electrical and Electronic Materials
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제10권6호
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pp.203-207
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2009
We have investigated the effect of ambient gases on the structural, electrical, and optical characteristics of ITO thin films intended for use as anode contacts in OLED (organic light emitting diodes) devices. These ITO thin films are deposited by radio frequency (RF) magnetron sputtering under different ambient gases (Ar, Ar+$O_2$, and Ar+$H_2$) at $300{^{\circ}C}$. In order to investigate the influences of the oxygen and hydrogen, the flow rate of oxygen and hydrogen in argon mixing gas has been changed from 0.5 sccm to 5 sccm and from 0.01 sccm to 0.25 sccm, respectively. The intensity of the (400) peak in the ITO thin films increased with increasing $O_2$, flow rate whilst the (400) peak was nearly invisible in an atmosphere of Ar+$H_2$. The electrical resistivity of the ITO thin films increased with increasing $O_2$ flow rate, whereas the electrical resistivity decreased sharply under an Ar+$H_2$ atmosphere and was nearly similar regardless of the $H_2$ flow rate. The change of electrical resistivity with changes in the ambient gas composition was mainly interpreted in terms of the charge carrier mobility rather than the charge carrier concentration. All the films showed an average transmittance of over 80% in the visible range. The OLED device was fabricated with different ITO substrates made with the configuration of ITO/$\alpha$-NPD/DPVB/$Alq_3$/LiF/Al in order to elucidate the performance of the ITO substrate. Current density and luminance of OLED devices with ITO thin films deposited in Ar+$H_2$ ambient gas is the highest among all the ITO thin films.
In this paper, the $CoSi_2$ thin films with thicknesses of about $5{\mu}m$ were deposited on n-type silicon (111) substrates by RF magnetron sputtering method using a $CoSi_2$ target (99.99%). The flow rate of argon of 50 sccm, substrate temperature of $100^{\circ}C$, RF power of 60 watts, deposition time of 30 minutes, and the vacuum of $1\times10^{-6}$ Torr. The annealing treatments of the $CoSi_2$ thin film were performed from 500, 700 and $900^{\circ}C$ for 1h in air ambient by an electric furnace. In order to investigate the $CoSi_2$ thin film X-ray diffraction patterns were measured using the X-ray diffractometer (XRD). The structure of the thin films were investigated by using scanning the electron microscope (SEM) were used for review. The surface morphology of the thin films was measured with a atomic force microscopy (AFM). Temperature dependence of sheet resistivity and property of Hall effect was measured in the $CoSi_2$ thin film.
Off-axis 고주파 마그네트론 스퍼터링법으로 사파이어(0001) 기판 위에 이종에피텍셜 ZnO 박막을 제조하였다. ZnO 박막의 결정성은 증착압력, RF power 그리고 기판온도의 공정조건 변화에 많은 영향을 받았으며, 스퍼터링된 입자의 적당한 kinetic energy와 기판표면에서의 표면이동도(surface mobility)가 조화를 이룰 때 결정성이 우수한 이종에피텍셜 박막을 을 얻을 수 있었다. 이종에피텍셜 ZnO 박막의 Photoluminescence(PL) 특성 측정 결과, 저온(17K)에서 약 3.36 eV의 자외선 영역 발광을 관찰할 수 있었으며, 상온에서도 3.28 eV의 자외선 영역 발광을 관찰할 수 있었다. ZnO 박막을 산소 분위기에서 열처리함에 따라 결정성은 향상되는 반면 자외선 영역의 발광은 급격히 감소하는 경향을 보였다.
ZTO/GZO double layered films were prepared on unheated non-alkali glass substrates. ZTO films were deposited by RF/DC hybrid magnetron co-sputtering using ZnO (RF) target and $SnO_2$ (DC) targets, and then GZO films were deposited by DC magnetron sputtering using an GZO ($Ga_2O_3$:5.57 wt%) target. These films were post-annealed at temperature of 200, $300^{\circ}C$ in air and vacuum ambient for 30 min. In the case of post-annealing in air, ZTO/GZO double layer showed relatively low resistivity change, compared to GZO single layer. Furthermore, ZTO/GZO double layer revealed low WVTR, compared to GZO single layer. Therefore, it can be confirmed that ZTO film doing a role with barrier for water or oxygen diffusion.
Kim, Jun-Kwan;Lim, Jung-Wook;Kim, Hyun-Tak;Yun, Sun-Jin
한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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한국정보디스플레이학회 2008년도 International Meeting on Information Display
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pp.895-897
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2008
ZnO films were fabricated using rf-magnetron sputter deposition process with different $N_2$ ambient. N-content in N-doped ZnO films was less than 1%. The wavelength of the highest intensity PL peak of N-doped ZnO was shifted to higher wavelength with increasing $N_2$ flow rate in the deposition ambient. These results indicated that the optical property of ZnO was significantly affected by the defect level created by doping with a very small amount of N.
The present article deals with in situ post annealing of ZnO in sputtering system. The ZnO thin films were grown at low temperature of $100^{\circ}C$ and at working pressure of 15 mTorr with RF magnetron sputtering. Having been gown, ZnO thin films were annealed in situ at different temperatures, at annealing ambient pressure of 15 mTorr and in ambients of oxygen and argon respectively. Through analyses of XRDs, it is can be concluded that the crystallinity of annealed ZnO thin films becomes much better than that of as-grown ZnO thin film.
RP 반응성 스펏터링으로서 P형 실리콘 웨이퍼위에 $Ta_{2}O_{5}$막을 제조하였다. 시편의 구조 및 조성은 XRD와 AES로 조사하였다. 산소의 혼합비가 10%일 때 C-V 특성으로부터 구한 $Ta_{2}O_{5}$막의 비유전률은 10-12이었다. AES와 RBS로 측정한 $Ta_{2}O_{5}$막의 Ta : O의 비는 각각 1 : 2와 1 : 2.49로 나타났으며, 산소분위기에서 $700^{\circ}C$의 열처리 온도에서 결정성장이 시작되었다. 산소분위기에서 $1000^{\circ}C$로 열처리한 $Ta_{2}O_{5}$막의 비유전률값은 20.5였으며, 질소분위기에서 열처리한 경우의 비유전률값은 23으로 나타났다. 이 때 가육방전계(pseudo hexagonal ${\delta}-Ta_{2}O_{5}$)의 결정구조를 나타내었다. 시편의 ${\Delta}V_{FB}$와 누설전류밀도는 산소의 혼합비가 증가함에 따라 감소하였다. 그리고 최대절연파괴전장은 산소가 10% 혼합되었을 때 2.4MV/cm로 나타났다. 이러한 $Ta_{2}O_{5}$막은 수소이온 감지막 및 기억용소자의 게이트 절연막 등에 응용될 수 있을 것이다.
Contact-type linear image sensors have been fabricated by means of RF glow discharge decomposition method of silane and hydrogen mixtures. The dependences of the electrical and optical properties of these sensor on thickness, RF power, substrate temperature and ambient gas pressure have been investigated. the ITO/i-a-Si:H/Al structure film shows photosensitivity of 0.85 and photocurrent to dark current ratio ($I_{ph}/I_{d}$) of 150 at 5V bias voltage under 200${\mu}W/cm^[2}$ red light intensity. Under 200${\mu}W/cm^[2}$ green light intensity, the ratio is 100. In order to investigate photocarrier transport mechanism and to obtain ${\mu}{\gamma}$ product we have measured the I-V characteristics of these sensors favricated with several different deposition parameters under various light sources. The linear inage sensor for document reading has been operated under reverse bias condition with green light source, resulting in ${\mu}{\gamma}$ product of about 1.5$[\times}10^{-9}cm^{2}$/V.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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