• 제목/요약/키워드: dc-sputtering

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DC 반응성 스퍼터링으로 상온에서 증착한 $Al_2O_3$ 박막의 유전특성 (Dielectric properties of TEX>$Al_2O_3$ thin Elm deposited at room temperature by DC reactive sputtering)

  • 박주동;최재훈;오태성
    • 한국진공학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.411-418
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    • 2000
  • DC 반응성 스퍼터링법을 이용하여 스퍼터링 가스내 산소함량을 30~70%의 범위에서 변화시키며 상온에서 300 nm 두께의 $Al_2O_3$ 박막을 제조하였다. 스퍼터링 가스내 산소함량 30~70%의 조건에서 모두 비정질 $Al_2O_3$ 박막이 성막되었으며, 스퍼터링 가스내 산소함량에 무관하게 1.58 정도의 굴절계수를 나타내었다. 스퍼터링 가스내 산소함량 50 % 이상의 조건으로 증착한 $Al_2O_3$ 박막은 550 nm 파장에서 98% 정도의 우수한 투과도를 나타내었으나, 산소함량 30% 및 40%의 조건에서는 투과도가 94% 정도로 저하하였다. 스퍼터링 가스내 산소함량 50%의 조건으로 성막한 $Al_2O_3$ 박막의 유전상수는 10.9, 손실계수는 0.01로 최적의 유전특성을 나타내었다. 스퍼터링 가스내 산소함량 40~60%의 조건으로 증착한 $Al_2O_3$박막은 C-V곡선에서 flatband 전압 $V_{FB}$의 이동이 발생하지 않았으며, 150 kV/cm에서 $10^{-5}\textrm{A/cm}^2$ 이하의 우수한 누설전류 특성을 나타내었다.

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직류 반응성 sputtering법으로 제막된 ZnO:Al 박막의 물성에 미치는 증착조건 및 타겟의 영향 (Effect of sputtering parameters and targets on properties of ZnO:Al thin films prepared by reactive DC magnetron sputtering)

  • 유병석;오근호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.592-598
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    • 1998
  • ZnO($Al_2O_3\;2%$ 2% doped) 산화물 타겟과 금속 Zn(Al 2% doped) 타겟을 사용하여 반응성 직류 마그네트론 스퍼터링법으로 산소 가스 및 인가 전력을 조절하면서 AZO(Aluminum doped Zine Oxide) 막을 증착하였다. 비저항과 평균 투과율을 고려할 때 최적의 투명전도성을 보이는 조건은 산화물 타겟의 경우 산소가스의 비가 $0.5{\times}10^{-2}~1.0{\times}10^{-2}$범위이며, 금속 타겟의 경우 인가전력 0.6kW에서는 0.215~0.227, 1.0kW에서는 0.305~0.315이었다. 각 최적조건에서 제막된 AZO 막의 비저항은 $1.2~1.4{\times}10^{-3} {\Omega}{\cdot}cm$cm으로 타겟에 의한 차이는 없었다.

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Sputter 착색에 의한 Black-dyed PET 직물의 색상 및 물성변화 (Colour Change of Black-dyed PET Fabrics by Sputter Coloration and Their Physical Properties)

  • 구강;원은희;박영미
    • 한국염색가공학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.11-19
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    • 2006
  • Black-dyed PET fabrics were sputtered with stainless steel through DC-magnetron type device to investigate the possibility of coloration effect, and then considered the morphological structure and physical characteristics such as water permeation ability and washing fastness. Change in color was estimated on the basis of CIELAB color system. The color coordination of metal plated PET was shifted to yellow-red from red-blue. Colour difference$({\Delta}E^*)$ was increased by sputtering conditions with increasing ion current and treatment time. Especially, $Lightness(L^*)$ value of PET was remarkably increased by sputtering, whereas $Chroma(C^*)$ increased gradually. From SEM analysis, rough and uneven craters were found and thickened on the fiber surfaces with longer sputtering time. And washing fastness was a little poor and absorption ability slightly decreased. There were little changes of breaking load and breaking extension. It was evident that observed uneven craters in the plated thin layer resulted in the colour change of PET fabrics by sputtering treatments.

DC sputter방식으로 제조된 $Cu_2Se$ 박막의 전자빔 처리에 따른 특성 연구 (Study on electron beam treatment on $Cu_2Se$ thin films by DC sputtering method)

  • 권혁;김재웅;정승철;김동진;박인선;정채환
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.53.1-53.1
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    • 2011
  • 현재 태양전지시장에서 비중이 많은 실리콘 태양전지는 높은 효율에 비해 제조 단가가 비싸다는 단점을 가지고 있다. 이에 비해 칼코파라이트 구조의 $CuInSe_2$ (CIS)계 화합물은 직접 천이형 반도체로서 높은 광흡수 계수($1{\times}105cm-{\acute{e}1$)와 밴드갭 조절의 용이성 및 열적 안정성 등으로 인해 고효율 박막 태양전지용 광흡수층 재료로 많은 관심을 끌고 있다. CIS 계 물질에 속하는 Cu(InGa)$Se_2$ (CIGS) 태양전지의 경우 양산화에 sputtering방식사용하고 Showa Shell에서는 대면적 CIGS 모듈 효율 13.4%를 달성한 바 있다. 현재 CIGS는 열처리하는 방법으로 selenization 공정을 사용하는데 이 공정은 유독한 $H_2Se$ gas를 이용해야 한다는 점과 긴 시간 동안 열처리를 해야 하는 단점을 가지고 있다. 따라서 이러한 단점을 보완하기 위해 본 연구에서는 전자빔을 사용하여 후속 공정을 실시하였다. 전자빔을 사용할 경우 낮은 온도에서 precursor를 처리하며 짧은 시간에 공정이 끝난다는 장점이 있다. 본 연구에서는 sodalime glass위에 조성비(Cu 60.87% Se 38.66%)인 Cu_2Se$ target(4.002"${\times}0.123$") 을 DC sputter를 이용하여 DC power를 50W,100W를 주고 Working pressure를 20,15,10,5,3,1mtorr로 조절하여 증착하였다. 전자빔의 세기 조건을 3Kv, Rf power 200W, Ar 7sccm로 전자빔 조사 시간을 1,2,3,4,5min으로 늘려가며 최적화 실험 하였고 최적화된 조건으로 $Cu_2Se$ target에 조사 하였다. 박막의 특성평가는 전자빔 조사 전/후에 대해 XRD, SEM, XRF, Hall measurement, UV-VIS을 이용하여 분석평가를 하였다. 이 실험은 $Cu_2Se$상이 자라는 특성과 표면 상태에 따라 CIGS박막을 증착하였을 때 나타나는 효율 변화를 알아 보기위한 초기 공정 실험이다.

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D.C. magnetron sputter를 이용한 Ag layer 건식 도금층의 특성 평가 국제 표준화에 대한 연구 (A Study on the standardize the characteristic evaluation of DC magnetron sputtered silver coatings for engineering purposes)

  • ;최진혁;임태관;정명준;이수완
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.249-249
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    • 2015
  • Silver films have been of considerable interest for years due to their better performance relative to other metal films for engineering applications. A series of multi-layer silver coatings with different thickness (i.e. 0.3 um to 1.5 um) were prepared on Aluminium substrate containing copper undercoat by direct current (DC) magnetron sputtering method. For the comparative purpose, similar thickness silver coatings were prepared by electrolytic deposition method. Microstructural, morphological, and mechanical characteristics of the silver coatings were evaluated by means of scanning electron microscope (SEM), X-ray diffraction (XRD), Surface roughness test, microhardness test and nano-scratch test. From the results, it has been elucidated that the silver films prepared by DC magnetron sputtering method has superior properties in comparison to the wet coating method. On the other hand, DC magnetron sputtering method is relatively easier, faster, eco-friendly and more productive than the electrolytic deposition method that uses several kinds of hazardous chemicals for bath formulation. Therefore, a New Work Item Proposal (NWIP) for the test methods standardization of DC magnetron sputtered silver coatings has recently been proposed via KATS, Korea and a NP ballot is being progressed within a technical committee "ISO/TC107-metallic and other inorganic coating".

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원통형 타겟 형태의 DC 마그네트론 스퍼터링을 이용한 산화 아연 박막의 전기적 기제에 대한 분석 (Electrical mechanism analysis of $Al_2O_3$ doped zinc oxide thin films deposited by rotating cylindrical DC magnetron sputtering)

  • 장주연;박형식;안시현;조재현;장경수;이준신
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.55.1-55.1
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    • 2010
  • Cost efficient and large area deposition of superior quality $Al_2O_3$ doped zinc oxide (AZO) films is instrumental in many of its applications including solar cell fabrication due to its numerous advantages over ITO films. In this study, AZO films were prepared by a highly efficient rotating cylindrical dc magnetron sputtering system using AZO target, which has a target material utilization above 80%, on glass substrates in argon ambient. A detailed analysis on the electrical, optical and structural characteristics of AZO thin films was carried out for solar cell application. The properties of films were found to critically depend on deposition parameters such as sputtering power, substrate temperature, working pressure, and thickness of the films. A low resistivity of ${\sim}5.5{\times}10-4{\Omega}-cm$ was obtained for films deposited at 2kW, keeping the pressure and substrate temperature constant at 3 mtorr and $230^{\circ}C$ respectively, mainly due to an increase in carrier mobility and large grain size which would reduce the grain boundary scattering. The increase in carrier mobility with power can be attributed to the columnar growth of AZO film with (002) preferred orientation as revealed by XRD analysis. The AZO films showed a high transparency of>87% in the visible wavelength region irrespective of deposition conditions. Our results offers a cost-efficient AZO film deposition method which can fabricate films with significant low resistivity and high transmittance that can find application in thin-film solar cells.

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Growth of O- and Zn-polar ZnO films by DC magnetron sputtering

  • Yoo, Jin-Yeop;Choi, Sung-Kuk;Jung, Soo-Hoon;Cho, Young-Ji;Lee, Sang-Tae;Kil, Gyung-Suk;Lee, Hyun-Jae;Yao, Takafumi;Chang, Ji-Ho
    • 한국결정성장학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.1-4
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    • 2012
  • O- and Zn-polar ZnO films were grown by DC magnetron sputtering. Growth of high-quality, single-crystal ZnO thin films were confirmed by XRD and pole figure analysis. O-polar ZnO was grown on an $Al_2O_3$ substrate, which was confirmed by a slow growth rate (378 nm/hr), a fast etching rate (59 nm/min), and by the hillocks on the surface after etching. Zn-polar ZnO was grown on a GaN/$Al_2O_3$ substrate, which was confirmed by a fast growth rate (550 nm/hr), a slow etching rate (28 nm/min), and by pits on the surface after etching. Results from the present study show that it is possible to use DC-sputtering to grow ZnO film with the same polarity as other epitaxial growth methods.