• 제목/요약/키워드: electron beam evaporation

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II-VI족 화합물 반도체의 결정성장 및 센서 개발에 관한 연구 (Crystal Growth Sensor Development of II-VI Compound Semiconductor : CdS)

  • D.I. Yang;Y.J. Shin;S.Y. Lim;Y.D. Choi
    • 한국진공학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.126-133
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    • 1992
  • E-Beam 기법을 이용하여 증착시킨 Ag doped CdS 박막은 육방정계이고 공기, Ar 분위기에서 $^550{\circ}C$로 열처리한 결과 grain size가 1$mu extrm{m}$ 정도로 성장되었고, Van Der Pauw 방법으로 구한 Hall data로부터 CdS crystal은 n형 반도체이고 상온에서의 carrier 농 도는 2.7 $\times$ 1011cm-3이고 Hall mobility는 5.8 $\times$ 102cm2V-1sec-1정도임을 알 수 있었다. CdS : Ag 박막의 PL spectra는 Gaussian curve를 보여주었고, spectra peak는 파장이 520nm 근처에 위치하고 있으며, CdS : Ag 박막에서의 광전류(pc)와 암전류(dc)의 ratio(pc/dc)는 공기 중에서 열처리한 시료의 값이 크다는 것을 알 수 있었다.

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전자빔 증착 Co/Pt 다층박막에서 입사 선속의 방향에 따른 자기 및 자기광학적 성질 변화 연구 (Dependence of Magnetic and Magneto-Optic Properties on Deposition Angle in E-Beam EVaporated Co/Pt Multilayer Films)

  • 문기석;신성철
    • 한국자기학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.313-318
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    • 1994
  • 전자빔 증착 Co/Pt 다층박막에서 증발원자의 입사방향이 자기 및 자기광학적 성질에 미치는 영향을 조사하였다. 조성변조 Co/Pt 다층박막을 증발원자의 입사방향이 $0^{\circ},\;15^{\circ},\;30^{\circ},\;45^{\circ},\;60^{\circ}$이 되도록 하여 전자빔 증착법으로 제조한 후 x-ray 회절실험, 주사전자현미경으로 구조분석을 하였고, VSM, torque magnetometer, Kerr loop tracer를 사용하여 자기 및 자기광학적 성질을 조사하였다. x-ray 회절실험을 통해 모든 시료가 조성변조 다층박막 구조로 만들어졌음을 확인하였고, 입사각이 증가함에 따라 주상구조의 성장방향은 기판 수직선에서 벗어나지만 <111> 결정방향은 기판 수직선 가까이에 존재함이 관찰되었다. 포화자화값 $M_{s}$, Kerr회전각 ${\theta}k$는 입사각이 증가하면 줄어들었는데 이는 박막의 밀도 감소 때문이다. 자기이방성 또한 입사각의 증가에 따라 줄어들었다.

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이온빔 보조에 의한 Al 표면의 에칭 및 산화막 형성

  • 김종민;권봉준;이주선;김명원;김무근;오성근
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.133-133
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    • 2000
  • 알루미늄 산화막은 알루미늄 전해 커패시터의 유전재료로 많이 사용되고 잇다. 기존의 생산 공정은 양극 산화법에 의한 산화막 형성으로 대부분이 이러한 습식 공정으로 생산되고 있다. 이 양극 산화법 방식은 장점도 있으나 폐기물이 많이 발생되는 단점이 있다. 본 연구에서는 폐기물의 발생을 획기적으로 줄일 수 있고 산화막 형성 효율을 높일 수 잇는 방식으로 activated reactive evaporation(ARE)을 도입하였다. 이 방식은 electron-beam에 의해 알루미늄을 증착시킬 때 plasma를 챔버 내에 발생시켜 활성 반응으로 알루미늄 원자가 산소와 반응하여 기판위에 Al2O3가 증착되는 것이다. 이 방식은 기계적 작동이 단순하고 증착이 되는 여러 변수들의 독립적 조절이 가능하므로 증착을 제어하기 쉽기 때문에 바로 산업 현장에서 적용될 수 있을 것으로 전망되어 본 연구에 도입하게 되었다. 기판은 유전용량을 증가시키기 위하여 알루미늄 원박을 에칭하였다. 이것은 기판으로 쓰일 알루미늄의 표면의 표면적을 증가시키기 위한 것으로, 알루미늄 전극의 표면적을 확대시키면 유전용량이 증가된다. 99.4%의 50$\mu\textrm{m}$와 60$\mu\textrm{m}$ 두께의 알루미늄 원박을 Ar 이온빔에 의해 1keV의 에너지로 20mA로 에칭을 하였다. 에칭 조건별로 에칭상태를 조사하였다. 에칭 후 표면 상태는 AFM으로 관찰하였다. 화성 실험은 진공 챔버 내의 진공을 약 10-7 torr까지 내린 후, 5$\times$10-5 torr까지 O2와 Ar을 주입시킨 다음 filament에서 열전자를 방출시키고 1.2 kV의 electrode에 의해 가속시켜 이들 기체들의 플라즈마를 발생시켰다. e-beam에서 증발된 알루미늄과 활성 반응을 이루어 기판에 Al2O3가 형성되었다. 여러 증착 변수들(O2와 Ar의 분압, 가속 전압, bias 전압 등)과 산화막의 상태 등을 XPS(X-ray photoelectron spectroscopy), AFM(Atomic Force Microscopy), XRD(X-Ray Diffraction), EXD로 조사하였다.

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Analysis on Design and Fabrication of High-diffraction-efficiency Multilayer Dielectric Gratings

  • Cho, Hyun-Ju;Lee, Kwang-Hyun;Kim, Sang-In;Lee, Jung-Hwan;Kim, Hyun-Tae;Kim, Won-Sik;Kim, Dong Hwan;Lee, Yong-Soo;Kim, Seoyoung;Kim, Tae Young;Hwangbo, Chang Kwon
    • Current Optics and Photonics
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    • 제2권2호
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    • pp.125-133
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    • 2018
  • We report an in-depth analysis of the design and fabrication of multilayer dielectric (MLD) diffraction gratings for spectral beam combining at a wavelength of 1055 nm. The design involves a near-Littrow grating and a modal analysis for high diffraction efficiency. A range of wavelengths, grating periods, and angles of incidence were examined for the near-Littrow grating, for the $0^{th}$ and $-1^{st}$ diffraction orders only. A modal method was then used to investigate the effect of the duty cycle on the effective indices of the grating modes, and the depth of the grating was determined for only the $-1^{st}$-order diffraction. The design parameters of the grating and the matching layer thickness between grating and MLD reflector were refined for high diffraction efficiency, using the finite-difference time-domain (FDTD) method. A high reflector was deposited by electron-beam evaporation, and a grating structure was fabricated by photolithography and reactive-ion etching. The diffraction efficiency and laser-induced damage threshold of the fabricated MLD diffraction gratings were measured, and the diffraction efficiency was compared with the design's value.

EM Radioautographic Techniques에 관(關)한 연구(硏究) - Cork 방법(方法) - (An Improved Method for EM Radioautographic Techniques using Cork)

  • 김명국
    • Applied Microscopy
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    • 제10권1_2호
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    • pp.7-17
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    • 1980
  • Electron microscope radioautography introduced by Liquier-Milward (1956) is now used routinely in many laboratories. Most of the technical difficulties in specimen preparation have been overcome. This method is modified from loop method for improvement of EM radioautographic techniques. The advantages of this method are: 1. the use of single specimens on small corks and of a large wire loop, allows the experimenter to avoid the blemishes in the membrane; 2. the surfactant dioctyl sodium sulphosuccinate is added to diluted ILford L4, thus greatly prolonging the period of time over which good emulsion layers can be made; 3. corks can be handled in perspex holder which allows about 20 specimens to be developed simultaneously. The steps of the method comprise: 1. Cut ribbons of ultrathin sections of silver interference colour 2. Pick them up on formvar-coated 200 mesh grids 3. Prestaining of tissues 4. Coat the specimens with a thin layer of carbon by evaporation (30-60A) 5. Mount the specimens on corks (about 1cm apical diameter) using double-sided scotch tape 6. Emulsion coating; a. Take a 250m1 beaker, place it on the pan of a sliding weight balance and weigh it. Add 10 grams extra to the beam. Add pieces of ILford L4 emulsion to the beaker until the balance is swinging freely. Add the 20ml of distilled water that was previously measured out. b. Surfactant dioctyl sodium sulphosuccinate is added to diluted ILford L4. 7. Prepare a series of membranes of gelled emulsion with the wire loop and apply one to each cork-borne specimen. 8. Put the specimens away to expose by pushing the corks into short length of PVC tubing, each tube having a small hole in the side 9. Place the tubes in small boxes together with silica gel. 10. Exposure 11. Developer - Kodak Microdol X for 3 minutes 12. Fixer - A perspex holder can be manufactured which allows 20 specimens to be developed simultaneously. 12. Fixer - 30% sodium thiosulfate for 10 minutes 13. Examination with Siemens Elmiskop 1A electron microscope

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HgCdTe MIS의 이중 절연막 특성에 관한 연구 (A study on the characteristics of double insulating layer)

  • 정진원
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제9권5호
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    • pp.463-469
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    • 1996
  • The double insulating layer consisting of anodic oxide and ZnS was formed for HgCdTe metal insulator semiconductor(MIS) structure. ZnS was evaporated on the anodic oxide grown in H$_{2}$O$_{2}$ electrolyte. Recently, this insulating mechanism for HgCdTe MIS has been deeply studied for improving HgCdTe surface passivation. It was found through TEM observation that an interface layer is formed between ZnS and anodic oxide layers for the first time in the study of this area. EDS analysis of chemical compositions using by electron beam of 20.angs. in diameter and XPS depth composition profile indicated strongly that the new interface is composed of ZnO. Also TEM high resolution image showed that the structure of oxide layer has been changed from the amorphous state to the microsrystalline structure of 100.angs. in diameter after the evaporation of ZnS. The double insulating layer with the resistivity of 10$^{10}$ .ohm.cm was estimated to be proper insulating layer of HgCdTe MIS device. The optical reflectance of about 7% in the region of 5.mu.m showed anti-reflection effect of the insulating layer. The measured C-V curve showed the large shoft of flat band voltage due to the high density of fixed oxide charges about 1.2*10$^{12}$ /cm$^{2}$. The oxygen vacancies and possible cationic state of Zn in the anodic oxide layer are estimated to cause this high density of fixed oxide charges.

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Electrical, Electronic Structure and Optical Properties of Undoped and Na-doped NiO Thin Films

  • Denny, Yus Rama;Lee, Kangil;Seo, Soonjoo;Oh, Suhk Kun;Kang, Hee Jae;Yang, Dong-Seok
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.193.1-193.1
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    • 2014
  • This study was to investigate the electronic structure and optical properties of Na doped into NiO thin film using XPS and REELS. The films were grown by electron beam evaporation with varying the annealing temperature. The relationship between the electrical characteristics with the local structure of NiO thin films was also discussed. The x-ray photoelectron results showed that the Ni 2p spectra for all films consist of Ni 2p3/2 which indicate the presence of Ni-O bond from NiO phase and for the annealed film at temperature above $200^{\circ}C$ shows the coexist Ni oxide and Ni metal phase. The reflection electron energy loss spectroscopy spectra showed that the band gaps of the NiO thin films were slightly decreased with Na-doped into films. The Na-doped NiO showed relatively low resistivity compared to the undoped NiO thin films. In addition, the Na-doped NiO thin films deposited at room temperature showed the best properties, such as a p-type semiconducting with low electrical resistivity of $11.57{\Omega}.cm$ and high optical transmittance of ~80% in the visible light region. These results indicate that the Na doping followed by annealing process plays a crucial in enhancing the electrical and optical properties of NiO thin films. We believe that our results can be a good guide for those growing NiO thin films with the purpose of device applications, which require deposited at room temperature.

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Fabrication of Hot Electron Based Photovoltaic Systems using Metal-semiconductor Schottky Diode

  • Lee, Young-Keun;Jung, Chan-Ho;Park, Jong-Hyurk;Park, Jeong-Young
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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    • pp.305-305
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    • 2010
  • It is known that a pulse of electrons of high kinetic energy (1-3 eV) in metals can be generated with the deposition of external energy to the surface such as in the absorption of light or in exothermic chemical processes. These energetic electrons are not in thermal equilibrium with the metal atoms and are called "hot electrons" The concept of photon energy conversion to hot electron flow was suggested by Eric McFarland and Tang who directly measured the photocurrent on gold thin film of metal-semiconductor ($TiO_2$) Schottky diodes [1]. In order to utilize this scheme, we have fabricated metal-semiconductor Schottky diodes that are made of Pt or Au as a metallic layer, Si or $TiO_2$ as a semiconducting substrate. The Pt/$TiO_2$ and Pt/Si Schottky diodes are made by PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) for $SiO_2$, magnetron sputtering process for $TiO_2$, e-beam evaporation for metallic layers. Metal shadow mask is made for device alignment in device fabrication process. We measured photocurrent on Pt/n-Si diodes under AM1.5G. The incident photon to current conversion efficiency (IPCE) at different wavelengths was measured on the diodes. We also show that the steady-state flow of hot electrons generated from photon absorption can be directly probed with $Pt/TiO_2$ Schottky diodes [2]. We will discuss possible approaches to improve the efficiency of photon energy conversion.

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LED 빔조형에 의한 초소형 이미징 장치의 제조 기술 (LED Beam Shaping and Fabrication of Optical Components for LED-Based Fingerprint Imager)

  • 주재영;송상빈;박순섭;이선규
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권10호
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    • pp.1189-1193
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    • 2012
  • 본 연구는 초소형 광학 시스템을 구현할 수 있는 설계 및 제작의 방법론을 제시하고자 한다. 초소형 광학계에서는 조명 및 결상 광학소자의 성능과 소형화가 조광면의 균질도와 결상 된 이미지의 선명도에 중요한 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 얇은 두께로 실효 광도를 배가시키기 위한 초박형의 LED 빔조형 렌즈를 설계 제작하였다. 상기 렌즈는 중앙부의 비구면렌즈와 외각의 전반사 프레넬 가장자리 부로 구성되어 있다. 설계된 LED 빔조형 렌즈(직경 4.7 mm, 두께 0.6 mm)는 다이아몬드 선삭으로 중앙 비구면부의 전반사(TIR) 가장자리가 정밀하게 가공되었으며, LED 의 빔각을 150 도에서 17.5 도로 축소 시켰다. 다른 광학소자들 마이크로 프리즘, 결상광학용 프레넬 렌즈, 광가이드는 다양한 마이크로 나노 크기의 제조공정으로 일체형으로 성형되었다. 시작품으로 제작된 초소형 광학계($6.8{\times}2.2{\times}2.5mm$)는 마이크로 패턴을 결상의 가능성을 보여주었고, 지문인식용 초소형광학계로서의 성능을 검증하였다.

2원전자빔 증착법에 의한 티타늄붕화물($\textrn{TiB}_{x}$) 박막의 성장특성 (Growth characteristics of titanium boride($\textrn{TiB}_{x}$) thin films deposited by dual-electron-beam evaporation)

  • 이영기;이민상;임철민;김동건;진영철
    • 한국결정성장학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.20-26
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    • 2001
  • Ti와 B을 각각의 증발원으로 한 2원 전자빔 증착법으로 500$^{\circ}$의 기판온도에서 (100) Si 기판 위에 티타늄 붕화물 (${TiB}_{x}$) 박막을 증착시켰다. 이 방법은 여러 가지 boron-to-totanium ratio ($0{\le}B/Ti \le 2.5$)를 가지는 비당량 (${TiB}_{x}$ 박막의 표면 조도 역시 B/Ti비에 의존하여 변화되었다. 그리고 Pure Ti 박막은 (002)면의 우선 성장거동을 나타내었으나, $B/Ti{\ge}1.0$의 경우 (111)면의 우선 성장거동을 보이는 단일상의 TiB 박막이 성장되었다. 그러나 B농도가 더욱 증가됨에 따라 육방정계의 ${TiB}_{2}$상이 형성되기 시작하여 $B/Ti{\ge}2.0$ 의 조성비를 가지는 박막에서는 단일상의 ${TiB}_{2}$ 화합물을 나타내었다. 그리고 Si 기판상에 증착된 ${TiB}_{x}$ 박막의 잔류응력은 B/Ti비에 의존하나, 2원 전자빔 증착법으로 성장된 모든 박막에서 3~$20{\times}^9$dyn/$\textrm{cm}^2$ 정도의 인장응력을 나타내었다.

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