• 제목/요약/키워드: 결정립성장

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이종기판을 사용한 저온에서의 실리콘 박막 용액 성장법 (Low temperature solution growth of silicon on foreign substrates)

  • Soo Hong Lee;Martin A. Green
    • 한국결정성장학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.42-45
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    • 1994
  • 금 비스무스 용매를 사용하여 실리콘 박막을 사파이어, 보로실리케이트 그라스 기판상에 성장시켰다. 사파이어의 경우 $380~460^{\cire}C$ 에서 14 $\mu\textrm{m}$ 두께의 실리콘막이 성장되었으며, 그라스 기판의 경우 $420~520^{\circ}C$ 온도 범위에서 수백 $\mu\textrm{m}$ 사이즈의 큰 결정립이 형성되었다. 이결과는 저가의 박막태양전지를 제조하는데 응용될 것으로 사료된다.

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졸-겔법에 의한 강유전 BST 박막의 제조 및 특성 (Fabrication and properties of ferroelectric BST thin films prepared by sol-gel method)

  • 이진홍;박병옥
    • 한국결정성장학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.60-66
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    • 2001
  • ($Ba_x$$Sr_{1-x}$)$TiO_3$ (x=0.9, 0.7, 0.5)박막을 졸-겔법으로 ITO-coated glass기판 위에 제조하였다. BST의 perov-skite상 생성온도는 $600^{\circ}C$ 이상이며 Sr함량이 증가할수록, $Ba^{2+}$ 이온보다 작은 $Sr^{2+}$ 이온에 의해 perovskite상들의 피크가 높은 회절 각도로 이동하였다. 그리고 온도가 증가할수록 결정립은 조대화 되었고, Sr 함량이 증가할수록 결정립은 미세화 되었다. BST(50/50)의 유전상수 값은 다른 두 조성보다 큰 값을 나타내고 유전손실 값은 더 낮았다. 1 kHz때의 BST(50/50)박막의 유전상수 및 유전손실 값은 각각 652와 0.042였다.

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강유전체게이트 전계효과 트랜지스터의 정보저장특성 향상을 위한 $SrBi_2Nb_2O_9$ 박막의 급속 결정성장방법 (Rapid Grain Growth of $SrBi_2Nb_2O_9$ Thin Films for Improving Programming Characteristics of Ferroelectric Gate Field Effect Transistor)

  • 이창우
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제12권4호통권37호
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    • pp.339-343
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    • 2005
  • Pt-$SrBi_2Nb_2O_9(SBN)-Pt-Y_2O_3-Si$ 게이트 전계효과 트랜지스터 (MFMISFETs)의 정보저장 특성향상을 위하여 SBN 박막을 산소 플라즈마 내에서 급속열처리 하였다. 그 결과 SBN 박막의 결정크기는 $700^{\circ}C$의 동일한 열처리조건에서 급속열처리한 SBN 결정립의 크기가 전기로 열처리에 의한 SBN 결정립보다 4배 이상 성장하였다. 또한 분극 특성을 비교한 결과 잔류분극은 2배이상 급속열처리 방법으로 제조된 SBN 박막을 이용한 MFMISFET의 메모리윈도우 (memory window)와 on/off상태의 정보저장특성(programming characteristics)은 월등히 향상되었다.

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Mn-Ir/Ni-Fe/buffer/Si 다층박막에서 하지층에 따른 교환이방성 및 거대자기저항에 대한 연구 (A Study on the exchange anisotropy and the giant magnetoresistance of Mn-Ir/Ni-Fe/buffer/Si with various buffer layers)

  • 윤성용;노재철;전동민;박준혁;서수정;이확주
    • 한국결정성장학회지
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    • 제9권5호
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    • pp.486-492
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    • 1999
  • 본 실험에서는 D.C magnetron sputtering을 사용하여 Mn-Ir/Ni-Fe/buffer/Si 다층박막의 교환결합 자계와 보자력에 영향을 주는 인자를 미세구조의 관점에서 분석하였다. (111) 우선방위에 상관없이 모든 시편에서 155 Oe 이상의 교환결합 자계가 발생하였다. Mn-Ir/Ni-Fe 의 계면에서 Mn-Ir의 결정립 크기와 게면 거칠기가 Mn-Ir/Ni-Fe 다층박막의 교환결합 자계와 보자력에 가장 많은 영향을 주는 것을 알 수 있었다. Mn-Ir/Ni-Fe/Cu/Ni-Fe/buffer/Si spin-valve 다층박막에서 각 층의 두께와 하지층에 따른 자기저항비와 coulping field을 분석하였다. Mn-Ir(10 nm)/Ni-Fe(7.5 nm)/Cu(2 nm)Ni-Fe(6 nm)/Ta (5 nm)/Si에서 최대 자기저항비가 발생하였다. 강자성체의 결정립 크기가 거대자기저항비에 영향을 주는 것을 알 수 있었다. 그리고 계면 거칠기와 강자성체의 결정립 크기가 coulping field 에 많은 영향을 주는 것을 알 수 있었다.

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에너지 저장용 초전도 벌크체의 제조 및 특성

  • 김찬중;박순동;전병혁
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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    • pp.93.1-93.1
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    • 2012
  • 세라믹 고온초전도체는 에너지 저장장치의 핵심소재로 사용된다. 초전도 플라이휠 에너지 저장장치(Superconductor flywheel energy storage system)는 전기 에너지를 운동 에너지로 변환하여 저장하는 친환경, 고효율 에너지 저장장치이다. 에너지를 최소화하는데 사용되는 초전도 베어링은 고온초전도체와 영구자석으로 구성된다. 베어링에는 희토류계 초전도 물질(RE-Ba-Cu-O, RE:Rare-earth elements)가 사용된다. 베어링의 효율은 영구자석의 자력크기, 초전도체의 자기부상력과 포획자력에 비례한다. 에너지 저장효율을 높이려면 고온 초전도체의 임계전류밀도(초전도체 내부에 흘릴 수 있는 전기량)를 높이고, 초전도 결정립의 크기를 키워야 한다. 결정크기를 키우는 공정으로 종자결정성장법(Seed growth process)이 사용된다. 초전도체 제조공정은 분말의 성형, incongruent melting을 포함하는 부분 용융, 액상에서의 입성장, 포정반응을 통한 초전도 결정의 성장과정을 포함한다. 본 발표에서는 초전도 에너지 저장장치의 기본 원리, 초전도 베어링의 구성, 베어링용 초전도체의 제조방법과 특성(자기부상력과 포획자력) 평가기술, 차세대 에너지 저장장치로서의 초전도 플라이휠 에너지 저장장치의 전망에 대해 요약하였다.

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$SiO_2$위에 MBE(Moleculat Beam Epitaxy)로 증착한 비정질 ${Si_{1-x}}{Ge_x)$박막의 결정화거동 (Crytallization Behavior of Amorphous ${Si_{1-x}}{Ge_x)$ Films Deposited on $SiO_2$ by Molecular Beam Epitaxy(MBE))

  • 황장원;황장원;김진원;김기범;이승창;김창수
    • 한국재료학회지
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    • 제4권8호
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    • pp.895-905
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    • 1994
  • 비정질 $Si_{1-x}Ge_{x}$(X=0, 0.14, 0.34, 0.53)합금박막의 결정화거동을 X-ray diffractometry(XRD)와 투과전자현미경(transmission electron microscopy, TEM)을 이용하여 조사하였다. 비정질 박막은 열산화막(thermal oxide, $SiO_{2}$)이 입혀진 Si기판위에 MBE(Molecular Beam Epitaxy)를 이용하여 $300^{\circ}C$에서 증착하였으며 각 Ge조성에 해당하는 기편들을 $500^{\circ}C$ ~ $625^{\circ}C$에서 열처리한 다음 XRD를 이용하여 결정화분율과 결정화후 박막의 우선순방위(texture)경향ㅇ르 조사하였다. 또한 TEM을 사용하여 열처리한 박막의 미세구조를 분석하였다. XRD분석결과 박막내의 Ge함량의 증가는 결정화에 대한 열처리시간을 크게 감소시키는 것으로 밝혀졌다. 또한 결정화후 강한(111) 우선방위를 나타내는 Si박막과는 달리 $Si_{1-x}Ge_{x}$합금은 (311)우선방위를 가지는 것을 알았으며 이는 비정질 Si박막과 $Si_{1-x}Ge_{x}$박막의 결정화기구에 현저한 차이가 있음을 암시한다. TEM관찰에서, 순수한 Si박막은 결정화후 결정립이 타원형이나 수지상(dendrite)형태를 취하고 있었으며 결정립내부에 미페쌍정이나 적층결함들의 많은 결정결함들이 존재하고, 결정립의 성장이 이들 결함을 따라 우선적으로 성장함을 알 수 있었다. 반면에 $Si_{0.47}Ge_{0.53}$의 경우에서는 결정립모양이 원형에 가까운 동축정(dquiaxed)형상을 하며 결정립내부의 결함밀도도 매우 낮았다. 특히 Si에서 보았던 결정립성장의 방향성은 관찰되지 않았다. 이상의 결과에서 비정질 $Si_{1-x}Ge_{x}$(합금박막의 결정화는 Ge이 포함되지 않은 순수한 Si의 twin assisted growth mode에서 Ge 함량의 증가에 따라 \ulcorner향성이 없는 random growth mode로 전개되어간다고 결론지을수 있다.

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마그네트론 스퍼터를 이용한 Ar 가스 유량 조절에 따른 AZO의 특성 변화 (Effect of Ar Flow Ratio on the Characteristics of Al-Doped ZnO Grown by RF Magnetron Sputtering)

  • 이승진;정영진;손창식
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.61.2-61.2
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    • 2011
  • 본 연구에서는 박막 태양전지용 투명전극으로 사용하기 위해서 Gun-type RF 마그네트론 스퍼트링을 이용하였다. 챔퍼안의 타겟은 AZO타겟(Zn: 98[wt.%], Al:2[wt.%]을 장착하였고 공정압력은 고진공을 유지하였다. 온도는 $300^{\circ}C$로 고정하였고 전력은 70W로 고정하였다. $Ar^+$ 가스유량비를 20sccm~100sccm으로 변화를 주어 기판 위에 AZO를 증착하여 AZO의 구조적 및 광학적 특성의 의존성을 알아보았다. 모든 가스변화에서 400에서 700 nm까지의 가시광 영역에서의 AZO 박막의 평균 투과도는 약 85% 이상의 우수한 투과율을 보인다. AZO 박막 내의 결정 구조는 (002)면으로 우선 배향을 하는 wurtzite 구조를 가지며, $Ar^+$변화에 의해 두께가 증가하면서 결정립의 주상 (columnar) 성장이 향상되고 결정립의 크기도 증가한다. 이러한 경향성은 $Ar^+$변화에 의해 결정성이 향상된다는 것을 의미한다. 이와 같은 구조 및 광학 특성을 가지는 유리 기판 위에 증착된 AZO는 박막 태양전지용 투명 전극으로 응용이 가능할 것이다.

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Polycide구조로 저압화학증착된 $WSi_x$박막의 열처리에 따른 거동 (Effects of annealing on the properties of $WSi_x$ films in ploycide structure formed by LPCVD method)

  • 이재호;임호빈;이종무
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제3권4호
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    • pp.263-270
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    • 1990
  • WSi$_{x}$박막을 Polycide구조로 저압화학증착법에 의해 제작한 후, 열처리를 N$_{2}$분위기에서 30분간 여러온도로 수행하였다. WSi$_{x}$박막의 전기비저항은 열처리온도의 증가에 따라 감소하였으며 1000.deg.C이상으로 열처리한 시편의 경우, 하부 다결정실리콘층의 도우핑여부에 관계없이 35.mu.m.OMEGA.-cm 정도를 나타내었다. 560.deg.C의 열처리에서 WSi$_{x}$박막은 정방정의 WSi$_{2}$ 결정질로 결정화가 되기 시작하였고 열처리온도의 증가에 따라 WSi$_{2}$결정립의 성장도 관찰되었다. 열처리온도에 따른 전기저항의 변화는 WSi$_{x}$박막의 결정립크기와 밀접한 관계가 있었다. 증착된 WSi$_{x}$박막내의 광잉실리콘원자들이 열처리중에 하부의 다결정실리콘층으로 재분배됨을 AES분석에 의해 확인하였다. Hall 측정결과 900.deg.C이상으로 열처리된 시편은 Hole도전체의 거동을 나타내었고 800.deg.C이하로 열처리된 시편은 electron도전체의 거동을 나타내었다.

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