• 한국재료학회지
• /
• 제5권1호
• /
• pp.140-148
• /
• 1995

Transfer matrix를 사용하여 $TiO_{2}$ 및 Ag 단일 박막과 $TiO_{2}/Ag/TiO_{2}$ 다층 박막의 두계에 따른 투과도 특성을 예측하였으며, 이를 실제 스퍼터 증착하여 제조한 박막의 광학 특성과 비교하였다. $TiO_{2}$ 및 Ag 박막에서는 복소굴절률을 사용하므로써 실제 증착박막에서 측정된 특성과 근접한 투과도 곡선의 예측이 가능하였다. $TiO_{2}/Ag/TiO_{2}$ 3층 박막의 광학 특성은 Ag의 $TiO_{2}$층으로의 확산 및 응집에 의해 transfer matrix로 예측한 투과도 특성과 전혀 다른 거동을 나타내었다. 그러나 4nm 및 6nm 두계의 Ti 박막을 확산방지층으로 증착한 Ti$O_{2}$/Ti/Ag/Ti/Ti$O_{2}$ 구조의 5층 박막에서는 transfer matrix를 사용하여 예측한 $TiO_{2}/Ag/TiO_{2}$ 3층 박막의 투과도 곡선과 유사한 광학 특성을 얻을 수 있었다.

• 한국진공학회지
• /
• 제11권4호
• /
• pp.240-248
• /
• 2002

결정성이 좋을 것으로 기대되는 Fe이 도핑된 $Fe_{x}Ti_{l-x}O_2$박막 (x=0.07과 0.16)을 rutile $TiO_2$(110) 기판위에 산소 플라즈마 적층 성장 방법으로 성장시켰다. 도핑되는 Fe의 함량에 따른 표면 특성을 규명하기 위하여 박막 성장은 같은 조건에서 이루어졌다. 여러 가지의 표면분석법을 이용하여 성장된 박막의 표면 특성을 규명하였다. $Fe_{x}Ti_{l-x}O_2$박막에 존재하는 Ti의 산화상태는 +4 이었고 Fe의 경우는 +2와 +3의 산화상태가 섞여있었으며 Fe의 함량이 높은 $Fe_{0.16}Ti_{0.84}O_2$박막에서 $Fe^{3+}$ 이온의 함량이 더 높은 것으로 나타났다. $Fe_{0.07}Ti_{0.93}O_2$박막은 기판과 유사한 평탄한 표면에 막대형과 원통형의 높은 island 형태로 성장되었다. $Fe_{0.16}Ti_{0.84}O_2$박막은 $Fe_{0.07}Ti_{0.93}O_2$ 박막보다는 평탄하지만 적은 island들이 뭉쳐있는 다소 거칠은 표면을 한 다결정성 형태로 성장되어 Fe의 함량에 따라 morphology가 다르게 나타났다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
• /
• pp.68-68
• /
• 2000

펄스레이저 증착법(이하 PLD)을 이용하여 마이크로파 유전체 소자 및 절연 산화막으로의 응용을 위한 MgTiO3 박막을 다양한 기판상에서 증착하였다. 사파이어 기판에 (a,c-plane Al2O3) 성장된 MgTiO3 박막은 에피텍셜 성장(epitaxial growth)이 되었으며, SiO2/Si 및 Pt/Ti/Si 기판위세 성장된 MgTiO3 박막의 경우 003방향으로 배향(oriented) 되었다. MgTiO3 박막은 450~75$0^{\circ}C$까지 기판온도를 변화시키면서 증착시켰으며, 증착시 산소분압은 50~200 mTorr로 변화시켰다. PLD 증착시 타켓에 조사된 레이저 에너지 밀도는 약 2J/cm2였으며, MgTiO3 박막 증착후 200Torr O2 분위기에서 상온까지 1$0^{\circ}C$/min 의 속도로 냉각시켰다. 사파이어 c-plane 상에서 일머나잇(ilminite) MgTiO3 구조가 55$0^{\circ}C$ 에피텍셜 성장하는 것을 관찰할 수 있었으며, 사파이어 a-plane 상에서는 MgTiO3 구조가 $650^{\circ}C$ 이상부터 110방향으로 배향되며 성장하였다. $600^{\circ}C$ 이상에서 c-축으로 배향된 구조를 갖고 있었다. 증착된 MgTiO3 박막의 조성분석(stoichio metric analysis)을 위해 RBS 분석을 수행하여, 증착에 이용된 타켓과 동일한 조성을 갖는 MgTiO3 박막이 성장된 것을 확인할 수 있었다. 사파이어 기판상에 증착된 MgTiO3 박막은 가시영역에서 투명하였으며, 약 270nm 파장을 갖는 영역에서 급격한 흡수단을 보였다. 이때의 MgTiO3 박막은 AFM 분석을 통해 약 0.87mn rms roughness 값을 갖는 매우 평탄한 표면구조를 갖고 있는 것을 확인하였다. MIM(Pt/MgTiO3/Pt) 구조의 캐패시터를 형성시켜 MgTiO3 박막의 유전특성(dielectric properties)을 관찰하였다. PLD로 성장된 MgTiO3 박막의 유전율(relative dielectric constant)은 약 22였으며, 1MHz에서 약 1.5%의 유전손실(dielectirc loss) 값을 보였다. 또한 이때 MgTiO3 박막은 낮은 유전분산값을 보였다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제12권1호
• /
• pp.7-10
• /
• 2002

$TiO_2$ 박막을 금속유기화합물인 Titanium-naphthenate의 코팅-열분해법으로 제조하였다. 출발물질은 Ti-naphthenate를 toluene에 희석한 용액을 사용하였으며 기판은 slide glass를 사용하였다 Titanium-naphthenate 용액을 spin-coating법으로 기판에 코팅하고 $450^{\circ}C$에서 열터리하여 $TiO_2$ 박막을 제조하였다 제조한 박막의 특성을 UV/Vis, XRD 및 SEM 등으로 박막의 투과율, 굴절률, 결정상 및 표면 형상을 분석하였다. Slide glass 위에 제조한 TiO$_2$ 박막은 투과율은 70~90%이며 420nm에서의 굴절율은 2.7이었다. $TiO_2$박막은 anatase상을 나타내었고 실타래 형상의 주름을 가진 표면을 나타내었다

• 한국안광학회지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.357-362
• /
• 2011

목적: $Ti_3O_5$와 $SiO_2$를 이용하여 중심파장이 500 nm에서 반치폭이 약 12 nm이고 투과율이 99%인 협대역 칼라투과필터를 제작하고, 이 칼라필터의 박막 특성을 연구하고자 한다. 방법: 두께 800 nm인 $Ti_3O_5$박막과 $SiO_2$박막의 투과율로부터 박막의 광학상수 n(굴절률)과 k(소멸계수)를 구하였고, Essential Macleod program을 이용하여 중심파장이 500 nm에서 반치폭이 약 12 nm이고 투과율이 99%인 협대역 칼라투과필터의 필터층과 AR 코팅층을 설계하였다. 또 한 electron beam evaporation 장치를 이용하여 $Ti_3O_5/SiO_2$ 다층막 칼라필터을 만든 후, 분광광도계를 이용하여 투과율을 측정하였고, SEM 사진에 의한 칼라필터의 단면으로부터 칼라필터의 박막두께와 층수를 알 수 있었고, XPS분석으로부터 박막 성분을 분석하였다. 결과: 칼라필터의 AR 코팅층의 최적조건은 6층으로 [air$|SiO_2(90)|Ti_3O_5(36)|SiO_2(5)|Ti_3O_5(73)|SiO_2(30)|Ti_3O_5(15)|$ glass]이며, 반치폭이 12 nm인 칼라필터의 필터층의 최적조건은 41층으로 [air$|SiO_2(20)|Ti_3O_5(64)|SiO_2(102)|Ti_3O_5(66)|SiO_2(112)|Ti_3O_5(74)|SiO_2(120)|Ti_3O_5(68)|SiO_2(123)|Ti_3O_5(80)|SiO_2(109)|Ti_3O_5(70)|SiO_2(105)|Ti_3O_5(62)|SiO_2(99)|Ti_3O_5(63)|SiO_2(98)|Ti_3O_5(51)|SiO_2(60)|Ti_3O_5(42)|SiO_2(113)|Ti_3O_5(88)|SiO_2(116)|Ti_3O_5(68)|SiO_2(89)|Ti_3O_5(49)|SiO_2(77)|Ti_3O_5(48)|SiO_2(84)|Ti_3O_5(51)|SiO_2(85)|Ti_3O_5(48)|SiO_2(59)|Ti_3O_5(34)|SiO_2(71)|Ti_3O_5(44)|SiO_2(65)|Ti_3O_5(45)|SiO_2(81)|Ti_3O_5(52)|SiO_2(88)|$ glass] 이었다. 위의 데이터를 이용하여 제작한 칼라필터는 SEM 사진에 의해 41층으로 확인되었으며, XPS 분석에 의해 $SiO_2$층이 맨 위층이며 $Ti_3O_5$층과 교번인 다층막으로 형성돼 있으며, $Ti_3O_5$박막 형성 시 TiO2 박막과 $Ti_3O_5$박막이 섞여 형성됨을 알 수 있었다. 결론: 41층의 $Ti_3O_5/SiO_2$ 다층박막을 이용하여 12 nm 반치폭을 갖으며 500 nm 중심파장에서 투과율은 99%인 협대역 칼라투과필터를 제작하였으며, 이 칼라필터는 $Ti_3O_5$박막 형성 시 TiO2 박막과 $Ti_3O_5$박막이 섞여 형성됨을 알 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
• /
• pp.373-373
• /
• 2010

광촉매능을 갖는 $TiO_2$는 국내외적으로 많은 연구가 진행되고 있다. 빛의 조사로 발생하는 다양한 물리 화학적 촉매특성이 환경정화 뿐만 아니라 및 에너지 흡수차단 기능도 갖고 있어 최근 주목을 받고 있다. 응용분야로 초친수성 유리제품, 필터, 살균기능의 의료용 부품소재, 고효율 수소생산 및 태양전지 등에 활용성이 커서 친환경에너지 소재로 각광을 받고 있다. 본 연구에서는 초친수성 자동차의 사이드미러 개발을 위해 유리표면에 초친수성 $TiO_2$를 코팅하 고 그의 특성을 평가하였다. 특히, 이종밴드갭을 갖는 복합구조 $TiO_2/Cr_2O_3$/Cr 박막을 스퍼터링법으로 증착하여 중간층인 $Cr_2O_3$의 역할을 고찰하였다. 제조된 박막의 결정구조는 thin film형 X-선회절기(XRD)를 사용하여 분석하였으며, 박막의 표면 미세구조는 FE-SEM(Field Emission Scanning Electron Microscope)와 AFM(Atomic Force Microscope)으로, 화학구조는 XPS(X-ray Photoelectron Spectroscope)로 분석하였다. 친수성 평가는 실온 분위기에서 접촉각 측정기(Topcon-UVR2)를 사용하여 평가 하였으며 이때 조사되는 UV는 파장이 365nm이다. $Cr_2O_3$(비정질)/Cr박막위에 제조된 $TiO_2$ 박막은 균일한 anatase-$TiO_2$가 성장했으나, Cr, $Cr_2O_3$(결정질)박막위에 제조 된 $TiO_2$ 박막은 anatase상과 rulile상이 혼합된 형태로 성장하였다. $TiO_2$/Cr, $TiO_2/Cr_2O_3$(비정질)/Cr, $TiO_2/Cr_2O_3$(결정질)/Cr박막은 UV조사 1시간 만에 $10^{\circ}$ 이하의 초친수성을 나타내었다. 이종 밴드갭을 갖는 $TiO_2/Cr_2O_3$(비정질)/Cr박막은 40시간까지 친수성을 유지하는 결과를 나타냈다.

• 한국광학회지
• /
• 제5권1호
• /
• pp.9-17
• /
• 1994

Ar 이온빔 보조 증착법(IBAD)으로 제작한 $TiO_2$ 박막의 광학적 특성을 연구하였다. 포락선 방법으로 측정한 단층 IBAD TiO2 박막의 굴절률은 이온빔을 사용하지 않은 보통 $TiO_2$ 박막보다 증가하여 bulk의 값에 보다 가까웠으며, 진공과 공기 중에서 투과 파장 영역의 이동을 측정하여 조사한 단층 IBAD 박막의 조밀도는 보통 박막보다 현격히 증가하였다. 이온빔 보조 증착법으로 $(TiO_2/SiO_2)$ 다층 박막 간섭필터를 제작하였고, 진공과 공기 중에서 각각 간섭 필터의 최고 투과 파장의 이동을 측정하였다. IBAD 간섭 필터의 파장 이동량은 보통 간섭필터에 비해 무시할 수 있을 정도로 작아 IBAD 박막의 조밀도가 증가하고 광학적으로 안정된 것을 알 수 있었다. 또한 IBAD $TiO_2$ 박막과 보통 $TiO_2$ 박막 모두 원소 조성비는 정상이었으며 결정 구조는 비정질이었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
• /
• pp.269-270
• /
• 2006

이온빔 스퍼터를 사용하여 PC기판위에 $TiO_2$ 박막을 증착한 후 광학적 특성을 고찰하였다. 증착 전 어시스트 이온건을 사용하여 아르곤 플라즈마로 표면처리를 하였으며, Ti 박막을 $300{\AA}$정도로 증착한 다음, 그 위에 산소 반응스퍼터링 기법을 사용함으로써 $TiO_2$박막을 증착하였다. 표면처리에 의한 기판의 표면개질로 TI 버퍼층과의 막부착력을 높이고, 아르곤 산소의 분압비를 1로 고정하였을 때, $TiO_2$박막의 두께에 따라서 박막의 색상이 변화는 것을 관찰할 수 있었다. 또한, 아르곤과 산소의 분압 변화에 대한 의존성은 $TiO_2$박막의 색상과 투과율과 같은 광학적인 성질에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2004년도 춘계학술대회 논문집 반도체 재료 센서 박막재료 전자세라믹스
• /
• pp.5-8
• /
• 2004

전자빔 증착법 (e-beam evaporation)를 이용하여 $TiO_2$ 박막과 $Al_2O_3/TiO_2$ 이중박막을 제조한 후, $800^{\circ}C$ 공기 중에서 열처리하여, 알루미나 층의 유무에 따른 두 박막의 전기전도 특성과 100 ppm CO 가스에 대한 반응 특성을 고찰하였다. 알루미나 층이 증착되지 않은 순수한 $TiO_2$ 박막의 전기 전도도 (in dry air)는 $100^{\circ}C-500^{\circ}C$ 온도범위에서 온도가 증가함에 따라 증가하였으며 알루미나 층이 증착된 $Al_2O_3/TiO_2$ 이중막보다 높은 전도도를 나타내고 있으나, 약 $300^{\circ}C$이상의 온도에서는 $Al_2O_3/TiO_2$ 이중막의 전기 전도도가 급격히 증가하여 $TiO_2$ 박막의 전기전도도 보다 더 높은 값을 나타내었다. 또한 온도에 따른 CO 가스 감도(sensitivity)는 $TiO_2$ 박막의 경우 $400^{\circ}C$까지는 서서히 증가하여 그 이상의 온도에서 급격히 감소하였으나, $Al_2O_3/TiO_2$ 이중막은 $250^{\circ}C$에서 감도가 급격히 증가하여 최대값을 나타내었으며, $350^{\circ}C$에서 감도가 급격히 감소하는 특성을 나타내었다.

• 한국광학회지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.168-173
• /
• 2005

고주파 마그네트론 동시 스퍼터링법을 이용하여 $TiO_2$ 박막에 Ag를 도핑한 $Ag/TiO_2$ 박막을 제작하고, 열처리 온도에 따른 박막의 물리적, 화학적 특성을 조사하였다. XRD 측정 결과로부터 금속을 도핑한 박막이 순수 $TiO_2$ 박막보다 결정크기가 더 작은 것을 확인하였으며, SEM 측정 결과로부터 $Ag/TiO_2$ 박막은 순수 $TiO_2$ 박막보다 골자의 크기가 작고 균일하다는 것을 알 수 있었다. 제작된 박막은 가시광선 영역에서 높은 투과율을 나타내었다. $600^{\circ}C$에서 열처리한 박막은 아나타제 결정상이 나타났으며, $900^{\circ}C$에서 열처리한 박막은 아나타제와 루타일상이 혼합되어 나타났다 특히, $900^{\circ}C$에서 열처리한 경우 아나타제에서 루타일로의 상전이에 따른 밴드갭 에너지의 변화에 의해 박막의 흡수단이 장파장 영역으로 이동하였다. 또한 박막 내의 흡수와 산란효과에 의해 투과율이 감소하였다. $Ag/TiO_2$ 박막의 광활성은 순수 $TiO_2$ 박막보다 우수함을 알 수 있었다.