$CH_4$와 $N_2$ 가스 혼합비에 따른 a-C:H:N 박막의 물성 연구

최근 a-CH:N (hydrogenated amorphous carbon nitride)가 a-CH 보다 팡학적, 기계객성 질이 우수하므로 이에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 실험에선 원료 가스의 유량 은 5 sccm으로 고정시킨 채 원료가스내의 질소 대 메탄 혼합비 (N2ICHa)훌 O 에서 4 까지 변 화시 키 띤서 DC saddle-field PECVD (plasma enhanced chemical vapour d야Xlsition)훌 이 용하여 a-CH:N 박막융 제작하여, 가스 혼합비가 박막의 미세구조와 광학척 성질에 미치는 영향올 연구하였다. 박막 성장시 진공조 내의 압력온 throttle valve롤 사용하여 90 mTorr로 일정하게 유지하였으며 양극 전압과 기판전업은 각각 500 V, 200 V로 고청하고 상온에서 중 착하였다. a a -step으로 측정 한 a-C:H:N 박막의 두께는 혼합가스내의 질소의 양이 증가할수륙 4800 A에서 2000 A로 두께가 감소하였지만 표면 rot핑비less는 혼합가스내의 질소의 양이 중가할 수록 중가함을 AFM (atomic force mi$\alpha$'0 scopy) 으로 관찰하였다. 박막내의 C와 N의 정량 분석은 RES (Rutherford back scattering s야ctroscopy) 핵공명법을 이용하여 분석하였다. X XPS (X -ray photoelectron spec$\sigma$oscopy) 와 FT-IR (Fo삐er transform-infrared s spectrometry)로 미세구조률 측정한 결과 혼합가스내의 질소의 양이 충가할수록 C-H기는 감 소하였지 만 C르N, N-H기 는 늘어 났다. 또한 PL (photoluminescence) 측정 결과 웬료가스 내 메탄과 질소의 비율이 1:1일 때 최대의 발광올 보였고 UVS (비없 vi이et spec$\sigma$orne$\sigma$y)으 로 측정한 광학쩍 에너지 캡은 혼합비내의 질소의 양이 증가할수록 2.53 eV에서 2.3 eV로 감 소하였다. 이를 결과로부터 원료가스내의 N2ICHa의 중가에 따른 박막의 미세구조 변화와 광학척 생 질의 상관 관계가 고찰될 것이다.