Abstract
It is known that $MgAl_2O_4$ has higher resistance to moisture than MgO, in humid ambient MgO is chemically unstable. It reacts very easily with moisture in the air. In this study, the characteristic of $MgAl_2O_4$ and $MgAl_2O_4/MgO$ layers as dielectric protection layers for AC- PDP (Plasma Display Panel) have been investigated and analysed in comparison for conventional MgO layers. MgO and $MgAl_2O_4$ films both with a thickness of $1000\AA$ and $MgAl_2O_4/MgO$ film with a thickness of $200/800\AA$ were grown on the Cu substrates using the electron beam evaporation. $1000\AA$ thick aluminium layers were deposited on the protective layers in order to avoid the charging effect of $Ga^+$ ion beam while the focused ion beam(FIB) is being used. We obtained sputtering yieds for the MgO, $MgAl_2O_4$ and $MgAl_2O_4/MgO$ films using the FIB system. $MgAl_2O_4/MgO$ protective layers have been found th show $24{\sim}30%$ lower sputtering yield values from 0.244 up to 0.357 than MgO layers with the values from 0.364 up to 0.449 for irradiated $Ga^+$ ion beam with energies ranged from 10 kV to 14 kV. And $MgAl_2O_4$ layers have been found to show lowest sputtering yield values from 0.88 up to 0.109. Secondary electron emission coefficient(g) using the ${\gamma}$- FIB. $MgAl_2O_4/MgO$ and MgO have been found to have similar g values from 0.09 up to 0.12 for indicated $Ne^+$ ion with energies ranged from 50 V to 200 V. Observed images for the surfaces of MgO and $MgAl_2O_4/MgO$ protective layers, after discharge degradation process for 72 hours by SEM and AFM. It is found that $MgAl_2O_4/MgO$ protective layer has superior hardness and degradation resistance properties to MgO protective layer.
[ $MgAl_2O_4$ ] 막은 MgO 보호막 보다 단단하며 수분 흡착 오염 문제에 상당히 강한 특성을 가진다. 본 연구에서 AC-PDP 의 유전체보호막으로 사용되는 MgO 보호막의 특성을 개선하기 위해 $MgAl_2O_4/MgO$ 이중층 보호막을 제작하여 특성을 조사하였다. 전자빔 증착기를 사용하여 Cu 기판에 MgO 와 $MgAl_2O_4$을 각각 $1000\AA$ 두께로 증착, $MgAl_2O_4/MgO$ 을 $200/800\AA$ 두께로 적층 증착 후, 이온빔에 의한 충전현상을 제거하기 위해 Al 을 $1000\AA$ 두께로 증착하였다. 집속 이온빔 (focused ion beam: FIB) 장치를 이용하여 10 kV 에서 14 kV 까지 이온빔 에너지에 따라 MgO는 $0.364{\sim}0.449$ 값의 스퍼터링 수율에서 $MgAl_2O_4/MgO$ 을 적층함으로 $24{\sim}30 %$ 낮아진 $0.244{\sim}0.357$ 값의 스퍼터링 수율이 측정되었으며, $MgAl_2O_4$는 가장 낮은 $0.088{\sim}0.109$ 값의 스퍼터링 수율이 측정되었다. g-집속이온빔 (g-FIB) 장치를 이용하여 $Ne^+$ 이온 에너지를 50 V 에서 200 V 까지 변화시켜 $MgAl_2O_4/MgO$ 와 MgO 는 $0.09{\sim}0.12$의 비슷한 이차 전자방출 계수를 측정하였다. AC- PDP 셀의 72 시간 열화실험 후 SEM 및 AFM으로 열화된 보호막의 표면을 관찰하여 기존의 단일 MgO 보호막과 $MgAl_2O_4/MgO$의 적층보호막의 열화특성을 살펴보았다.
