• 제목/요약/키워드: sputter-deposition

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Epitaxy of Si and Si1-xGex(001) by ultrahigh vacuum ion-beam sputter deposition

  • Lee, N. E.;Greene, J. E.
    • Journal of Korean Vacuum Science & Technology
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    • 제2권2호
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    • pp.107-117
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    • 1998
  • Epitaxial undoped and Sb-doped si films have been grown on Si(001) substrates at temperatures T between 80 and 750$^{\circ}C$ using energetic Si in ultra-high-vacuum Kr+-ion-beam sputter deposition(IBSD). Critical epitaxial thicknesses te, The average thickness of epitaxial layers, in undoped films were found to range from 8nm at Ts=80$^{\circ}C$ to > 1.2 ${\mu}$m at Ts=300$^{\circ}C$ while Sb incorporation probabilities $\sigma$sb varied from unity at Ts 550$^{\circ}C$ to 0.1 at 750$^{\circ}C$. These te and $\sigma$Sb values are approximately one and one-to-three orders of magnitude, respectively, higher than reported results achieved with molecular-beam epitaxy. Plan-view and cross-sectional transmission electron microscopy, high-resolution x-ray diffraction, channeling and axial angular-yield profiles by Rutherford back scattering spectroscopy for epitaxial Si1-x Gex(001) alloy films (0.15$\leq$x$\leq$0.30) demonstrated that the films are of extremely high crystalline quality. critical layer thicknesses hc the film thickness where strain relaxation starts, I these alloys wre found to increase rapidly with decreasing growth temperature. For Si0.70 Ge0.30, hc ranged from 35nm at Ts=550$^{\circ}C$ to 650nm at 350$^{\circ}C$ compared to an equilibrium value of 8nm.

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DC 마그네트론 스펏터를 이용한 ITO 박막의 실온 증착 및 특성 분석 (he deposition and analysis of ITO thin film by DC magnetron sputter at room temperature)

  • 김호운;윤정오
    • 전기전자학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.59-66
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    • 2020
  • 최근 휴대용 통신기기와 스마트 디스플레이의 결합은 휴대가 용이하고 이동을 하면서 모든 작업을 할 수 있다. 이에 본 논문에서는 휴대용 통신기기에서 저가격의 높은 투명전극을 찾기 위해 여러 가지 ITO(Indium Tin Oxide) 박막에 대해 연구하였다. ITO 박막은 DC 마그네트론 스펏터를 사용하였으며 1 분위기압을 1mTorr 증가 간격으로, 2 바이어스 전압은 10V 간격으로 변화시켜 측정하였다. 두께와 굴절율은 일립소미터를 사용하였으며 막의 단면과 표면의 형상은 주사전자현미경을 사용하여 조사하였다. 분석 결과를 통해 바이어스 전압이 300V 이상일 경우에 명확한 증착이 나타났으며 추가로 전압이 증가함에 따라 전체적으로 증착률이 증가하였다. 330V 조건에서 증착률이 가장 높았으며 뚜렷한 결정립이 관찰되었다.

RF Power 변화에 의한 CdS 박막 특성에 관한 연구 (The Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology)

  • 이달호;박정철
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.122-127
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    • 2021
  • 본 논문은 ITO 유리를 기판으로 사용하여 CdS 박막을 제작하였다. MDS (Multiplex Deposition Sputter System)을 이용하여 RF power와 증착시간을 변화시키면서 소자를 제작하였다. 제작된 시편은 광학적 특성에 대해 분석을 하였다. 본 논문의 목적은 태양전지의 광흡수층에 적용될 수 있는 제작조건을 찾는 것이다. RF power가 50W이고 증착 시간이 10분 일 때, 두께는 64Å로 측정되었다. 100W일?, 두께는 406Å로 측정되었고, 150W일 때는 두꼐는 889Å로 측정되었다. 박막은 RF power가 증가할수록 두께가 증가되는 것을 확인하였다. 광투과율 측정한 결과, 550~850nm는 RF power가 50W, 100W, 150W일 때 모두 투과율이 대략 70% 이상으로 관찰되었다. RF power가 증가되면 두께가 증가되고 입자 크기가 커지므로 박막의 밀도가 증가되어 광투과율이 감소되었다. RF power를 100W로 하고 증착시간을 15분 일 때, 밴드갭은 3.998eV로 계산되었다. 증착시간을 20분일 때, 3.987eV이고 150W는 15분에서는 3.965eV이며 20분에서는 3.831eV이다. RF power가 증가하면 밴드갭이 증가하는 것으로 측정되었다. XRD 분석에서 RF power와 증착시간의 변화에 관계없이 2Θ=26.44에서의 회절 피크를 관찰할 수가 있었다. 반치폭은 증착시간이 증가하면 감소되는 것을 알 수가 있었다. 그리고 RF power를 일정하게 하고 증착시간을 증가하면 입자크기는 증가되는 것으로 측정되었다.

Polyester 상에서 Sputter 증착되는 고 밀도 은경 박막의 물리적 특성에 미치는 공정조건 변화의 효과 (The Effect of Various Process Conditions on the Physical Properties of Dense Silver Films, Prepared by Using Sputter Deposition on Polyester Substrate)

  • 리의재;황태수
    • 한국재료학회지
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    • 제9권7호
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    • pp.707-714
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    • 1999
  • 형광등으로 사용되는 전기 에너지의 40%를 절약할 수 있는 방법으로서 그 반사값을 특수 은 반사박막으로 처리하여 고효율 및 내구성을 갖는 기술이 최근에 알려지고 있다. 이 박막들은 sputtering법을 이용한 것으로 주로 미국에서 생산되어지고 있다. 한편. evaporation 법으로 제작된 은 박막들은 일반적으로 반사효율에는 별문제가 없으나 부착력이 떨어지는 단점이 있다. 우리는 수년간 polyester를 기판으로 하고 몇가지 PVB 방법을 동원하여 고 반사율 및 부착력을 갖는 은경 박막을 확보하기 위해 연구를 해왔다. 그 결과, evaporation 법으로 제작된 은 박막은 96.4%의 반사율을 보이나 부착력은 $12 Kg/\textrm{cm}^2$에 불과함을 확인하였고. sputter 법으로 제작한 시편들의 반사율은 96.3 %로 비슷하였으나 부착력이 /$20 Kg\textrm{cm}^2$로 거의 두배로 뛰어올라 sputter법의 공정조건이 그 결과박막들의 물리적 특성에 미치는 긍정적 영향을 확인할 수 있었다. X-선 회절 분석결과 sputter의 경우에 (111)면이 우선성장함을 알 수 있었고, 시편의 단면으로부터 관찰된 치밀한 columnar 구조가 부착력을 향상시키고 있음이 확인되었다.

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The Sulfidation and Oxidation Behavior of Sputter-Deposited Nb-Al-Cr Alloys at High Temperatures

  • Habazaki, Hiroki;Yokoyama, Kazuki;Konno, Hidetaka
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제2권3호
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    • pp.141-147
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    • 2003
  • Sputter-deposited Nb-Al-Cr alloys. $3-5{\mu}m$ thick, have been prepared on quartz substrates as oxidation-and sulfidation-resistant materials at high temperatures. The oxidation or the alloys in the $Ar-O_2$ atmosphere of an oxygen partial pressure of 20 kPa follows approximately the parabolic rate law, thus being diffusion controlled. Their oxidation rates are almost the same as or even lower than those ofthc typical chromia-forming alloys. The multi-lavered oxide scales are formed on the ternary alloys. The outermost layer is composed of $Cr_2O_3$, which is"mainly responsible for the high oxidation'resistance of these alloys. In contrast to sputter-deposited Cr-Nb binary alloys reported previously, the inner layer is not porous. TEM observation as well as EDX analysis indicates that the innermost layer is a mixture of $Al_2O_3$ and niobium oxide. The dispersion of $Al_2O_3$ in niobium oxide may be attributable to the prevention of the formation of the porous oxide layer. The sulfidation rates of the present ternary alloys arc higher than those of the sputter-deposited Nb-AI binary alloys, but still several orders of magnitude lower than those of conventional high temperature alloys. Two-layered sulfide scales are formed, consisting of an outer $Al_2S_3$ layer containing chromium and an inner layer composed of $NbS_2$ and a small amount of $Cr_2S_3$. The presence of $Cr_2S_3$ in the inner protective $NbS_2$ layer may be attributed to the increase in the sulfidation rates.

RF-sputter를 이용하여 그래핀 및 사파이어 기판위에 성장된 GaN 박막의 특성 연구

  • 심성민;이동욱;김은규
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.226-226
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    • 2013
  • GaN는 III-V족 물질로 밴드갭이 3.4 eV으로 가시광선 영역에서 투명하며 우수한 전기적 특성으로 인해 여러 반도체 분야에서 응용되고 있는 물질이다. GaN 박막의 성장 방법으로는 molecular beam epitaxial 방법과 metal organic chemical vapor deposition 방법이 있지만 고비용인 단점이 있다. 이에 비해 sputtering 방법으로 성장시킨 GaN 박막은 비용이 적게 들고 저온에서 성장이 가능하다는 장점이 있다. 이 연구에서는 radio frequency sputter를 사용하여 GaN 박막을 성장하여 구조적, 광학적 특성을 분석하였다. GaN 박막은 각각 단일층의 그래핀과 c-축 사파이어 기판에 증착 하였으며, 이때 기판온도는 $25^{\circ}C$, $100^{\circ}C$, $200^{\circ}C$로 변화를 주었고, N2 분압은 2 sccm, 5 sccm, 10 sccm으로 변화를 주었다. 그래핀과 사파이어 기판에 성장된 각각의 GaN 박막의 결정성을 투과전자현미경 이미지로 측정하여 비교하였다. $4{\times}10^{-3}$ Torr 진공도와 50 W의 방전 전력과 Ar 10 sccm 분위기에서 20 min 동안 증착된 GaN 박막 두께는 70 nm정도를 가지는 것으로 확인하였다. X-ray Diffraction 측정으로 사파이어 기판 및 (002) 방향으로 성장된 GaN의 피크를 확인하였다. 추가적으로 Photoluminescence 스펙트럼은 N2 분압의 변화와 yellow luminescence 영향을 받는 것을 확인하였다. 본 연구를 통하여, 증착된 기판온도와 N2 분압의 변화에 따른 그래핀 및 사파이어 기판에 증착된 GaN 박막의 특성을 비교하였으며, sputtering 방법으로 고품질의 GaN 박막을 성장시킬 수 있는 가능성을 확인하였다.

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집속이온빔의 가공 공정 메카니즘 연구 (Manufacturing Mechanism of FIB-CVD using Focused Ion Beam)

  • 강은구;최병열;이석우;홍원표;최헌종
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.925-928
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    • 2004
  • The application of focused ion beam (FIB) technology in micro/nano machining has become increasingly popular. Its use in micro/nano machining has advantages over contemporary photolithography or other micro/nano machining technologies such as small feature resolution, the ability to process without masks and being accommodating for a variety of materials and geometries. This paper was carried out some experiments and verifications of mechanism on FIB-CVD using SMI8800 made by Seiko. FIB-CVD has in fact proved to be commercially useful for repair processes because the beam can be focused down to 0.05$\mu\textrm{m}$ dimensions and below and because the same tool can be used to sputter off material with sub-micrometer precision simply by turning off the gas ambient. Recently the chemical vapour deposition induced ion beam has been required more deposition rate and accurate pattern because of trying to manufacture many micro and nano parts. Therefore this paper suggested the optimization parameters and discussed some mechanism of chemical vapour deposition induced ion beam on FIB-CVD for simple pattern.

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Hydrogen concentration and critical epitaxial thicknesses in low-temperature Si(001) layers grown by UHV ion-beam sputter deposition.

  • Lee, Nae-Eung
    • Journal of Korean Vacuum Science & Technology
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    • 제3권2호
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    • pp.139-144
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    • 1999
  • Hydrogen concentration depth profiles in homoepitaxial Si(001) films grown from hyper-thermal Si beams generated by ultrahigh vacuum (UHV) ion-beam sputtering have been measured by nuclear reaction analyses as a function of film growth temperature and deposition rate. Bulk H concentrations CH in the crystalline Si layers were found tio be below detection limits, 1${\times}$1019cm-3, with no indication of significant H surface segregation at the crystalline/amorphous interface region. This is quite different than the case for growth by molecular-beam epitaxy (MBE) where strong surface segregation was observed for similar deposition conditions with average CH values of 1${\times}$1020cm-3 in the amorphous overlayer. The markedly decreased H concentrations in the present experiments are due primarily to hydrogen desorption by incident hyperthermal Si atoms. Reduced H surface coverages during growth combined with collisionally-induced filling of interisland trenches and enhanced interlayer mass transport provide an increase in critical epitaxial thicknesses by up to an order of magnitude over previous MBE results.

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스퍼터링 증착에 의한 $PbTiO_3$ 박막제조시 증착변수의 영향 (Effects of Deposition Parameters on Sputter Deposition of Lead Titanate Thin Films)

  • 김상섭;강영민;백성기
    • 한국세라믹학회지
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    • 제30권7호
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    • pp.578-588
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    • 1993
  • Highly c-axis oriented ferroelectric PbTiO3 thin films were deposited on MgO single crystal substrates by RF magnetron sputtering. We have studied the effects of substrate temperature, RF input power, gas comosition, gas pressure and deposition rate on the chemical and structural characteristics of PbTiO3 thin films. The epitaxy relationship of c-axis oriented films was found to be PbTiO3{100}//MgO(100) and their microstructures were highly mosaic. It was found that the most important parameter to achieve epitaxial PbTiO3 films was the substrate temperature. The activation energy for the epitaxy formation was about 0.92eV. Lower gas pressure and RF input power were favorable for the formation of epitaxial c-axis orientation. It was also found that the optimum oxygen content in Ar gas was 10% to obtain the stoichiometric PbTiO3 composition.

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Development Status of Equipment for Mass Production of AMOLED Panels Using 'Super Grain Silicon' Technology

  • Hong, Jong-Won;Na, Heung-Yeol;Chang, Seok-Rak;Lee, Ki-Yong;Kim, Sang-Soo
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2009년도 9th International Meeting on Information Display
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    • pp.1136-1139
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    • 2009
  • Recently, various Ni doping systems and thermal annealing systems have been developed for fabrication of polycrystalline silicon film using SGS (super grain silicon) for medium and largesize AMOLED panels. In this study, we compare the potential of Ni doping systems including ALD (atomic layer deposition), AMD (atmospheric metal deposition), in-line sputter, and crystallization annealing systems including batch type furnace, inline furnace, and RTA (rapid thermal annealing) developed for the SGS method. Additional requirements for those systems to be used for mass production of large AMOLED TVs are suggested based on evaluation results for both poly-Si films and TFT backplanes.

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