• 제목/요약/키워드: 다결정 재료

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고주파 마그네트론 반응성 스퍼터링에 의해 제조한 $\textrm{TiO}_2$박막의 미세조직과 광학적 특성 (The microstructure and optical properties of $\textrm{TiO}_2$ thin film by rf magnetron reactive sputtering)

  • 노광현;박원;최건;안종천
    • 한국재료학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.21-26
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    • 1997
  • 고주파 마그네트론 반응성 스퍼터링(rf magnetron reactive sputtering)으로 티타늄산화물 박막을 제조하여 산소비율에 따른 반응성 스퍼터링의 증착기구를 조사하고 산소비율 및 기판온도에 따른 산화물 조성의 변화, 미세조직, 광학적 특성의 변화를 연구하였다. 기존의 진공기상증착법으로 증착만 박막에 비해, 금속타겟을 사용하여 높은 증착속도를 얻을 수 있는 반응성 마그네트론 스퍼터링으로 성막한 티타늄산화물 박막은 치밀도가 우수하여 높은 굴절률(2.06)과 높은 광투과율을 보였다. 상온에서 성막된 티타늄 산화물박막의 경우, 산소비율이 낮은 조건에서는 다결정형의조직을 보였으나 산소비율이 높은 경우에는 비정질조직을 나타냈으며, 기판온도가 30$0^{\circ}C$ 이상에서는 산소비율에 상관없이 다결정형의 조직을 나타냈다. 하지만 산소비율이 임계값이상에서는 박막의 조성, 증착속도 등이 거의 변하지 않는 안정된 증착조건을 보였다. 30% 이상의 산소비율의 반응성 스퍼터링의 조건에서는 TiO$_{2}$의 조성의 박막으로 성장하여 약 3.82-3.87 eV의 band gap을 나타냈으며 기판온도의 증가에 따라 비정질 TiO$_{2}$에서 다결정 TiO$_{2}$으로 조직의 변화를 보여 광투과도도 약간 증가하는 경향을 나타냈다.

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코발트 폴리사이드 게이트의 전기적 특성에 관한 연구 (A Study on the Electrical Properties of Cobalt Policide Gate)

  • 정연실;구본철;배규식
    • 한국재료학회지
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    • 제9권11호
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    • pp.1117-1122
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    • 1999
  • 5~10nm 두께의 얇은 산화막 위에 $\alpha$-실리콘과 Co/Ti 이중막을 순차적으로 증착하고 급속열처리하여 코발트 폴리사이드 전극을 만든 후, SADS법으로 다결정 Si을 도핑하여 MOS 커패시터를 제작하였다. 이때 drive-in 열처리조건에 따른 커패시터의 C-V 특성과 누설전류를 측정하여, $\textrm{CoSi}_{2}$의 열적안정성과 도판트 (B 및 As)의 재분포가 Co-폴리사이드 게이트의 전기적 특성에 미치는 영향을 연구하였다.$ 700^{\circ}C$에서 60~80초간 열처리시, 다결정 Si층의 도핑으로 우수한 C-V 특성과 낮은 누설전류를 나타냈으나, 그 이상 장시간 또는 $900^{\circ}C$의 고온에서는 $\textrm{CoSi}_{2}$의 분해에 따른 Co의 확산으로 전기적 특성이 저하되었다. SADS법으로 Co-폴리사이드 게이트 전극을 형성할 때, 도판트가 다결정 Si층으로 충분히 확산되는 것뿐만 아니라, $\textrm{CoSi}_{2}$의 분해를 억제하는 것이 매우 중요하다.

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안티몬 박막을 도우핑소스로 찬 다결정실리콘 도우핑 (Polycrystalline silicon doping using antimony thin film as doping source)

  • 이인찬;마대영;김상현;김영진;김기완
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1993년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.55-59
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    • 1993
  • In this study, we developed new process for doping poly-Si film. Sb(antimony) thin film was used as doping source. Sb was evaporated on poly-Si film deposited by LPCVD fallowed by annealing. We investigate sheet resistance variation with annealing temperature and time. Finally we adapted this process to poly-Si TFT fabrication.

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MOCVD 법에 의한 CdTe/Si 박막성장 (MOCVD of CdTe thin films on Si substrates)

  • 김광천;권성도;최지환;김현재;김진상
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.451-451
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    • 2009
  • CdTe는 에너지밴드갭이 1.45eV인 직접천이헝 II-VI 화합물 반도체로서 높은 광홉수율과 가시광 영역의 에너지밴드캡으로 태양전지, x-선 검출기 등에 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 Metal Organic Chemical Vapor Deposition (MOCVD)으로 Si 기판위에 CdTe 에피 박막을 성장 하고자 하였다. Cd, Te의 금속유기 화합물로는 Dimethylcadmium(DmCd)과 Diisopropyltellurium(DIPTe)을 사용하였다. 기판으로는 Si 을 사용하였으며 박막성장 온도를 $360^{\circ}C\;{\sim}\;500^{\circ}C$로 제어하여 에피박막이 형성되는 조건을 얻고자 하였다. $360^{\circ}C$, $450^{\circ}C$에서 성장된 CdTe박막은 다양한 방향이 존재하는 다결정 구조 였으며 $500^{\circ}C$의 경우 단결정 에피 박막 성장이 이루어졌음을 확인하였다. 본 연구를 통한 CdTe 에피박막은 기존의 열증착 등으로 제조되는 다결정 CdTe 박막과 비교하여 높은 에너지변환 효율을 얻을 것으로 기대된다.

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Ti가 함유된 Active Filler Metal을 이용한 $Al_2O_3/Al_2O_3$ Brazing 반응층의 조성과 Ti 거동에 관한 연구 (A study about composition of $Al_2O_3/Al_2O_3$ brazing reaction layer and behavior of Ti using active filler metal)

  • 손원근;장성진;김은섭;문형신;김경민;박성현;신병철
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.253-254
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    • 2009
  • 본 연구는 다결정 알루미나 소결체와 사파이어웨이퍼(sapphire wafer)의 견고한 접합을 위해 활성금속 Ti가 함유된 Active Filler Metal을 사용하였고, 이를 브레이징한 후 접합 반응층과 Ti 거동 특성에 관한 것이다. 브레이징 (brazing)은 Ar 분위기 종에 $850^{\circ}C$에서 이행하였으며. 이때 다결정 알루미나, 사파이어와 Active Filler Metal 사이의 접합 반응층을 확인하였다. Active Filler Metal 내어| 존재하는 Ti가 접할 반응층의 양계면에 집중되는 것을 SEM을 이용하여 확인하였다. 또한 EDS Line Scanning을 실시하여 접합부에서 원소들의 분포를 관찰하였다.

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$AlCl_3$$NiCl_2$ 화합물 분위기를 이용한 LPCVD 비정질 실리콘 박막의 고상결정화 (Solid phase crystallization of LPCVD amorphous Si films using $AlCl_3$ and $NiCl_2$ atmosphere)

  • 엄지혜;안병태
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.61-61
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    • 2003
  • 다결정 실리콘 박막은 박막 트랜지스터와 실리콘 태양전지등에 응용되며, 비정질 실리콘을 재결정화 하여 얻어지는 다결정 실리콘 박막이 주로 이용되고 있다. 비정질 실리콘 박막을 금속 원소와 접촉시킨 상태에서 열처리할 경우 결정화 온도가 낮아지고 결정화에 필요한 열처리 시간이 짧아지게 된다. 금속을 실리콘 박막 표면에 가하는 방법은 진공증착법등으로 비정질 실리콘 박막 위에 금속원소 층을 형성하는 방법이 주로 이용되었다. 본 연구에서는 AlCl$_3$와 NiCl$_2$ 금속화합물 분위기에서 LPCVD 비정질 실리콘 박막을 열처리하여 결정화 거동을 관찰하였다. 금속화합물과 결정화할 비정질 실리콘 박막을 각각 다른 온도로 가열해 줄 수 있는 노를 이용하여 열처리를 시행하였다. AlCl$_3$와 NiCl$_2$ 분말을 혼합하여 소스로 이용한 경우 48$0^{\circ}C$ 5시간 열처리로 결정화가 완료되었으며, 박막 전체에 걸친 균일도와 재현성이 우수하였다. AlCl$_3$와 NiCl$_2$를 이용한 결정화 초기 상태에는 박막 전면에 걸쳐 등근 형태의 결정립이 균일한 핵 생성으로 나타났다. 이와 같은 결과는 Al과 Ni이 고상결정화에 동시에 작용하면서 나타난 것으로, Al이 가해진 비정질 실리콘으로 인해 결정화 속도가 빨라지고 결함이 작은 결정립을 얻을 수 있었으며, Ni로 인해 결정화의 균일성과 재현성을 높일 수 있었다.

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저압 화학 기상 증착법으로 제작한 다결정 실리콘의 표면 형태 및 결정 성장 (Surface Morphology and Grain Growth of LPCVD Polycrystalline Silicon)

  • 이은구;박진성;이재갑
    • 한국재료학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.197-202
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    • 1995
  • 저압 화학 기상증착법으로 제작한 비정질 실리콘의 표면 형태 및 결정 성장 과정을 증착조건과 열처리 조건의 변화에 따라 조사하였다. 비정질에서 결정으로 변화하는 전이온도인 570~$590^{\circ}C$에서 증착한 시편은 (311)조직의 거친 표면으로 성장하였다. 같은 증착 온도에서 두께가 두꺼울수록 다결정에서 비정질로 변화하였다. 증착하는 과정에서의 결정화는 기판에서부터 시작되지만, 진공상태를 그대로 유지하고 비정질 실리콘을 전이온도에서 열처리하면 표면 실리콘 원자가 이동하여 결정화하였다.

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$\textrm{Si}_{3}\textrm{N}_{4}$-AIN 복합세라믹스의 In-Situ합성 (In-Situ Synthesis of $\textrm{Si}_{3}\textrm{N}_{4}$-AIN Ceramic Composites)

  • 이병택;김해두;허석환;이찬규
    • 한국재료학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.27-32
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    • 1998
  • In-Sit반응소결에의해 Si과 AI금속분말을 이용하여 Si$_{3}$N$_{4}$-AIN 복합세라믹스를 합성하였다. 합성된 Si$_{3}$N$_{4}$-AIN복합세라믹스의 미세조직과 결정구조를 해석하기 위해, OM, TEM, XRD및 EDX를 이용하였으며, Si$_{3}$N$_{4}$-AIN -20wt.%AIN복합세라믹스에서 Si의 질화율은 97%로 가장 높았다. Si$_{3}$N$_{4}$-AIN 복합세라믹스에서 Si의 질화율은 AI첨가량 증가에 따라 감소하였다. 대부분의 AI입자들은 다결정 AI입자들은 다결정 AIN(4-H구조)로 완전질화되었으며, 따라서 잔류 AI상은 반응소결체내에서 관찰되지 않았다. Si$_{3}$N$_{4}$의 결정구조는 $\alpha$$\beta$구조가 혼재된 상태이며, 잔류 Si입자내에서는 미소균열 및 전위가 관찰되었다. AI/Si$_{3}$N$_{4}$와 Si$_{3}$N$_{4}$ 두계면에서 이들은 거친 형상을 보이지만, 계면반응상은 관찰되지 않았다.

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경계 요소법에 의한 직교 이방성 다결정 재료의 응력해석에 관한 연구 (A Study of Stress Analysis of Multi-Grain Orthotropic Material by BEM)

  • 김동은;이상훈;정일중;이석순
    • 한국정밀공학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.127-133
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    • 2008
  • As the application of the MEMS parts increases, the structural safety of MEMS appears importantly. A lot of MEMS parts are made by a multi-grain silicon wafer, which is an orthotropic material. Moreover directions of the materials on each grain are distributed randomly. The stress analysis for the multi-grain is important factor in order to apply the MEMS parts to industrial applications. The finite element method (FEM) is commonly used by a stress analysis method but the boundary element method (BEM) is known as the result of the BEM is more accurate than that of the FEM since the fundamental solution are used. In this study, we derived the boundary integration equation for the orthotropic material by applying fundamental solutions with complex variables. The multi-region analysis procedure for the BEM and the multi-grain generation procedure by a random process technique are developed in order to apply the analysis of the multi-grain orthotropic material. The discontinuous element is used in order to remove the comer problem in the BEM. The results of the present method are compared with those of the finite element method in order to verify the present procedure.

LPCVD로 제조된 다결정실리콘에 As를 주입한 시료의 비저항에 대한 온도의존성 연구 (Temperature Dependence of Resistivity in As Implanted LPCVD Polycrystalline Silicon Films)

  • 하형찬;김정태;고철기;천희곤;오계환
    • 한국재료학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.23-28
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    • 1991
  • 저압 화학 증착법으로 증착된 다결정실리콘에 As를 이온주입하여 As농도와 $25~105^{\circ}C$ 범위의 측정온도에 따른 비저항의 변화를 조사하였다. 비저항이 최대가 되는 적정 As농도가 존재하였으며 이때 비저항의 온도의존성면에서 활성화에너지 값도 최대를 보였다. Passivation공정후 감소된 비저항이 $O_2$플라즈마 처리와 $N_2$ 분위기에서의 열처리에 의하여 회복되는 현상에 대하여 설명한다.

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