• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제46권2호
• /
• pp.9-14
• /
• 2009

본 연구에서는 sapphire 기판위에 P (phosphorus) 도핑된 ZnO 박막을 제작한 후, 산소 분위기에서 후열 처리 온도가 박막의 전기적 및 광학적 특성에 미치는 영향에 대해서 조사하였다. XRD 측정 결과, 후열 처리 온도에 무관하게 모든 박막이 c축 배향성을 나타내었다. Hall 측정 결과, $850^{\circ}C$에서 후열 처리한 박막에서만 p형 전도 특성이 관찰되었다. 이때의 홀 캐리어 농도와 홀 이동도는 각각 $1.18{\times}1016cm^{-3}$과 $0.96cm^2/Vs$의 값을 나타내었다. 저온 PL 측정 결과, $850^{\circ}C$에서 후열 처리한 박막의 경우 p형 특성을 나타내는 상당량의 억셉터가 관련된 A0X (3.351eV), FA(3.283eV) 및 DAP (3.201eV) 피크가 관찰되었다. 향후 P 도핑된 ZnO 박막의 공정 조건과 후열 처리 조건을 최적화시킨다면, 차세대 광소자에 응용될 수 있는 매우 유망한 재료로 주목받을 것으로 기대된다.

• 한국재료학회지
• /
• 제9권5호
• /
• pp.484-490
• /
• 1999

Pt/SiOz!Si의 기판위에 $(Pb,La)TiO_3$(PLT) 박막을 졸-겔 방법으로 제작하여 La 첨가량 및 후속열처리 온도에 따른 결정학적, 전기적 특성율 조사하였다. $600^{\circ}C$ 이상의 온도에서 열처리된 PLT 박막 시료의 경우 La 도핑량에 관계없이 전형적인 perovskite 결정구조를 보여 주었다. La이 전혀 첨가되지 않은 $(Pb,La)TiO_3$(PT) 시료에 10 mole% La을 첨가할 경우 (PLT-I0 시료) c축 배향도는 약 63%에서 26%로 크게 감소하였다. PLT-1O 박막시료의 깊이에 따른 AES 분석결과 박막내의 각 성분원소 들이 비교척 균일하게 분포되어 았고 하부전극(Pt)과 PLT 박막층 사이에는 상호반응없이 비교적 안정된 막을 형성하고 있음을 알 수 있었다. $600^{\circ}C$에서 열처리된 PLT-1O 박막의 유전상수$({\varepsilon}r)$ 와 유전정접 (tan$\delta$) 은 약 193과 0.02의 값을 나타내였다. 후속열처리 온도를 $600^{\circ}C 에서 700^{\circ}C$로 증가함에 따라 잔류분극$(2Pr,Pr_+-Pr_-)$은 약 $4\muC\textrm{cm}^2 에서 약 16\muC\textrm{cm}^2$로 크게 증가하였으며 잔류 분극값의 증가는 후속열처리에 의해 결정성이 개선되었기 때문이라 판단된다. $30^{\circ}C$ 온도부근에셔 초전계수($\gamma$)는 약 $4.0nC/\textrm{cm}^2{\cdot}^{\circ}C$의 값을 냐타내었다.

• 한국진공학회지
• /
• 제9권4호
• /
• pp.353-359
• /
• 2000

마그네트론 스퍼터링법으로 p형 ($Bi_{0.15}Sb_{0.85})_2Te_3$과 ($Bi_{1-x}Sb_x)_2Te_3$ 열전박막을 제조하여 스퍼터 증착 조건 및 $Sb_2Te_3$ 함량에 따른 열전특성을 분석하였다. Corning glass 기판을 10rpm으로 회전시키며 DC 스퍼터링법으로 $300^{\circ}C$에서 증착한($Bi_{0.15}Sb_{0.85})_2Te_3$ 박막은 $(Bi, Sb)_2Te_3$ 단일상으로 결정화가 완료되고 c축 우선배향성을 나타내었으며, 다른 조건으로 증착한 ($Bi_{0.15}Sb_{0.85})_2Te_3$ 박막보다 높은 185 $\mu$V/K의 Seebeck 계수를 나타내었다. p형(Bi$_{1-x}$ Sb$_{x}$)$_2$Te$_3$ (0.77$\leq$x$\leq$ 1.0) 박막에서는 Sb$_2$Te$_3$ 함량이 증가함에 따라 Seebeck 계수와 전기비저항이 감소하였으며($Bi_{1-x}Sb_x)_2Te_3$조성에서 $0.79\times10^{-3}W/K^2$-m의 최대 출력인자를 나타내었다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제38권11호
• /
• pp.980-986
• /
• 2001

5.2GHz 중심 주파수를 갖는 Bragg reflector형 FBAR를 제작하여 주파수 응답 특성을 측정하고, 공진기 구조에서 각 층의 탄성 손실(acoustic loss)을 고려한 주파수 응답의 수치적 계산을 통해서 그 특성을 분석하였다. W과 $SiO_2$쌍을 선택하여 RF sputtering법으로 총 9층의 Bragg reflector를 제작하였고, 공진기의 압전층으로 pulsed dc 전원에 의한 sputtering법으로 AlN과 Al 전극을 증착하여 제작하였다. 제작된 공진기의 반사손실( $S_{11}$)은 중심주파수 5.38GHz에서 12dB이었고 직렬 공진 주파수( $f_{s}$)는 5.376GHz, 병렬 공진 주파수 ( $f_{p}$)는 5.3865GHz로 관찰되었다. 공진기의 성능지수인 유효 전기기계결합계수( $K_{ef{f^2}}$)값이 약 0.48%, 품질계수 ( $Q_{s}$) 값이 411이었다. 수치적으로 계산된 주파수 응답 특성으로부터 AlN 박막의 acoustic 상수들과 Bragg reflector의 반사계수를 도출한 결과 AlN 박막의 material acoustic impedance와 wave velocity는 AlN 고유의 값보다 감소되었으며, AlN 박막의 전기기계 결합계수( $K^2$)값은 c축 배향성 저하에 의해 매우 작은 값(0.49%)을 가졌다. 주파수 대역에서 Bragg reflector의 반사계수는 약 0.99966으로 계산되었으며 약 2.5 GHz에서 9.5 GHz까지의 넓은 반사대역을 나타내었다.다.었다.

• 한국진공학회지
• /
• 제9권3호
• /
• pp.227-232
• /
• 2000

광소자와 마이크로파 유전체 소자 및 절연 산화막으로의 응용을 위한 $MgTiO_3$ 박막을 펄스레이저 증착법을 이용하여 다양한 기판 위에서 증착하였다. 사파이어 기판에(c-plane Sapphire) 성장된 $MgTiO_3$ 박막은 에피텍셜 성장(epitaxial growth)이 되었으며, $SiO_2$/Si 및 Pt/Ti/$SiO_2$/Si(plantinzed silicon)기판 위에 성장된 $MgTiO_3$ 박막의 경우, 기판과 관계없이 c축 방향으로 배향(oriented)되었다. 사파이어 기판 위에 증착된 $MgTiO_3$ 박막은 가시영역에서 투명하였으며, 약 290 nm 파장을 갖는 영역에서 급격한 흡수단을 보였다. 사파이어 기판 위에 성장된 박막의 AM(Atomic Force Microscopy)분석결과 약 0.87 nm rms roughness 값을 갖는 매우 평탄한 표면상태를 갖고 있음을 확인하였다. MIM(Pt/$MgTiO_3$/Pt) 구조의 캐패시터를 형성시켜 $MgTiO_3$박막의 유전특성 (dielectric properties)을 관찰하였는데, 펄스레이저 증착법으로 성장된 $MgTiO_3$ 박막의 유전율(relative dielectric constant)은 약 24.5였으며, 1 MHz에서 약 1.5%의 유전손실(dielectric loss) 값을 보였다. 또한 이때 $MgTiO_3$박막은 낮은 유전분산을 보였다.

• 한국재료학회지
• /
• 제9권12호
• /
• pp.1263-1269
• /
• 1999

본 실험에서는 반사층(reflector)을 이용한 FBAR (Film Bulk Acoustic Resonator) 즉, SMR (Solidly Mounted Resonator) 제조에 필요한 재료들의 최적 증착 조건을 설정하여, 이를 바탕으로 제조한 SMR의 특성을 보여주었다. SMR은 상하부 전극층, 압전 박막층, 반사층, 기판으로 구성된다. 상하부 전극으로 알루미늄(Al) 금속 박막을 사용하였고 압전 박막층으로 산화아연(ZnO) 박막을 사용하였다. 실리콘(Si) 기판과 하부 전극 사이에 위치하는 반사층은 5층의 이산화규소 ($Si_2$)와 텅스텐(W) 박막으로 구성되었다. 상하부 전극은 dc 스퍼터링 방법으로 증착아였으며 반사층과 압전 박막층은 rf 스퍼터링 방법으로 증착하였다. 최적 증착 조건에서 증착된 산화아연 (ZnO) 박막은 rocking curve에서 표준편차가 $2.17^{\circ}$의 우수한 c축 우선배향성, 비저항은 $10^4\;{\Omega}cm$이상, 막 표면 거칠기(rms roughness)는 10.6${\AA}$의 특성을 나타내었다. 최적 증착 조건에서 증착된 텅스텐(W)과 이산화규소($Si_2$) 박막의 특성은 박막 거칠기 (rms roughness)가 각각 16 ${\AA}$, 33 ${\AA}$을 나타내었다. 또한 증착된 알루미늄 금속 박막의 비저항은 $5.1{\times}10^{-6}\;{\Omega}cm$이었다. 반도체 기본 공정을 이용하여 면적 $250{\times}250\;{\mu}m^2$의 SMR 소자를 만들고, 네트웍 분석기로 SMR 소자의 공진 특성을 분석하였다. 공진특성은 1.244 GHz에서 직렬공진, 1.251 GHz에서 병렬공진을 나타내었다. SMR 소자의 공진특성에서 공진기의 Q값은 1200이었다.