• 제목/요약/키워드: 단결정 박막

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게이트를 상정한 니켈 코발트 복합실리사이드 박막의 물성연구 (Characteristics of Ni/Co Composite Silicides for Poly-silicon Gates)

  • 김상엽;정영순;송오성
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.149-154
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    • 2005
  • 궁극적으로 게이트를 저저항 복합 실리사이드로 대체하는 가능성을 확인하기 위해 70 nm 두께의 폴리실리콘 위에 각 20nm의 Ni, Co를 열증착기로 적층순서를 달리하여 poly/Ni/Co, poly/Co/Ni구조를 만들었다. 쾌속열처리기를 이용하여 실리사이드화 열처리를 40초간 $700{\~}1100^{\circ}C$ 범위에서 실시하였다. 복합 실리사이드의 온도별 전기저항변화, 두께변화, 표면조도변화를 각각 사점전기저항측정기와 광발산주사전자현미경, 주사탐침현미경으로 확인하였다. 적층순서와 관계없이 폴리실리콘으로부터 제조된 복합실리사이드는 $800^{\circ}C$ 이상부터 급격한 고저항을 보이고, 두께도 급격히 얇아졌다. 두께의 감소는 기존의 단결정에서는 없던 현상으로 폴리실리콘의 두께가 한정된 경우 금속성분의 inversion 현상이 커서 폴리실리콘이 오히려 실리사이드 상부에 위치하여 제거되기 때문이라고 생각되었고 $1000^{\circ}C$ 이상에서는 실리사이드가 형성되지 못하였다. 이러한 결과는 나노급 두께의 게이트를 저저항 실리사이드로 만 들기 위해서는 inversion과 두께감소를 고려하여야 함을 의미하였다.

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Hot wall Epitaxy(HWE)법에 의한 $AgInS_2$단결정 박막 성장과 열처리 효과 (The effect of thermal annealing and growth of $AgInS_2$/GaAs single crystal thin film by hot wal epitaxy)

  • Hong, Kwang-Joon
    • 한국결정성장학회지
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    • 제11권6호
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    • pp.274-284
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    • 2001
  • A stoichimetric mixture of evaporating materials for $AgInS_2$ single crystal thin films was prepared from horizontal furnace. To obtain the single crystal thin films. $AgInS_2$mixed crystal was deposited on thorughly etched semi-insulating GaAs(100) substrate by the Hot wall Epitaxy (HWE) system. The source and substrate temperatures were $680^{\circ}C$ and $410^{\circ}C$, respectively. The crystalline structure of the single thin films was investigated by the photoluminescence and double crystal X-ray diffraction(DCXD). The carrier density and mobility of $AgInS_2$ single crystal the films measured from Hall effect by van der Pauw method are $9.35\times 10^{16}/\terxtm{cm}^3$ and $294\terxtm{cm}^2$/V.s at 293 K, respectively. From the optical absorption measurement the temperature dependence of the energy band gap on AgInS$_2$ single crystal thin film was found to be $E_g$(T)= 2.1365eV-($9.89\times 10^{-3}eV/T^2$/(2930+T). After the as-grown $AgInS_2$ single crystal thin films was annealed in $Ag^-S^-$ and In-atmospheres, the origin of point defects of AgInS$_2$ single crystal the films has been investigated by using the photoluminescence(PL) at 10K. The native defects of $V_{Ag},V_s, Ag_{int}$ and $S_{int}$ int/ obtained from PL measurements were classified as a donors or acceptors type. And we concluded that the heat-treatment in the S-atmosphere converted $AgInS_2$ single crystal thin films to an optical p-type. Also, we confirmed that In in $AgInS_2$ /GaAs did not form the native defects because In is $AgInS_2$ single crystal thin films did exist in the form of stable bonds.

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높은 결정성을 갖는 이산화티탄 나노입자의 합성 (Synthesis of Titanium Dioxide Nanoparticles with a High Crystalline Characteristics)

  • 김기출
    • 융합정보논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.53-58
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    • 2017
  • 석유 고갈의 시대에 저가이면서 반투명한 특징을 갖고 있는 염료감응형 태양전지(DSC)는 1991년 $Gr{\ddot{a}}tzel$의 연구결과 보고 이후 많은 주목을 받아왔다. 염료감응형 태양전지의 광전극의 빛 수확 성능을 증진시키고, 궁극적으로 광전변환효율을 향상시키기 위하여 다양한 구조를 갖는 산란층이 광전극 소재로 제안되었다. DSC 광전극의 산란층에서 산란의 중심으로는 지름이 250 - 300 nm 정도의 크기를 갖는 비교적 큰 이산화티탄 나노입자가 필요하다. 본 연구에서는 변형된 졸겔 공정을 이용하여 약 300 nm 크기의 이산화티탄 나노결정을 합성하였다. XRD와 TEM 분석결과에 의하면, 합성된 이산화티탄 나노입자는 아나타제 상의 단결정 특성을 나타내었다. 합성된 이산화티탄 나노입자를 이용하여 스핀 코팅 공정으로 제조된 이산화티탄 박막의 광학적 투과율은 550 nm 파장에서 약 50%로 측정되었다. 이처럼 적당한 투과율은 DSC 산란층의 산란 중심으로 사용하기에 적합하며, DSC의 광전변환효율 향상에 적절하게 기여할 것으로 기대된다.

이산화티타늄($TiO_2$)의 Anatase상에 따른 가스감응 특성의 영향

  • 오상진;허증수;이한용;조봉한
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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    • pp.30.2-30.2
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    • 2009
  • TiO2는 3가지의 결정구조를 가지고 있으며 결정 입자, 구조, 상의 형태에 따라서 성질 및 기능에 영향을 주고 있다. anatase상의 애너지 밴드갭과 전자와의 재결합 확률이 크기 때문에 Rutile상 보다 우수한 성질을 갖고 있어 산화물 반도체로 이용하는 것이 적합하다. 본 실험에서는 나노로드의 TiO2를 수열처리법에 의해 합성한 후 박막을 제조하여 감응특성을 조사하였다. X선 회절분석기(X-Ray Diffraction)로 분석결과 ph=1의 루타일상을 제외하고, pH=2~7의 더 넓은 구간에서 뚜렷한 회절피크의 anatase 상이 나타났으며 다른 비정질상이 발생되지 않는 결정성이 좋은 단결정임이 나타났다. NaOH solution 을 이용하여 수열처리후 $180^{\circ}C$이상의 특정 온도 구간에서 수십 나노 로드 형태로의 2차 성장된 모습을 TEM과 EDS로 결정구조와 화학조성을 분석하였다. 그리고 BET 측정을 통해 $180^{\circ}C$의 소성온도에서 TiO2 입자의 비표면적이 가장 우수한 것으로 나타났다. 나노로드의 수용액을 Al2O3기판의 감지막 위에 떨어뜨려 네트워크된 막을 형성한후에 센서를 제작하였다. 히터 전압이 $400^{\circ}C$에서 나노 파우더센서에서는 반응이 일어나지 않은 반면, 나노 로드센서는 CH3SH에서 28% 의 높은 감도를 얻었고, Toluene의 반응에서는 15%의 감도가 나타났다. 그 외 NO, CO, H2등의 측정에서 아무런 반응이 일어나지 않았다. 이는 비교적 기공이 큰분자(Size)를 가진 CH3SH=76nm, Toluene=60nm에서 반응이 일어난 반면, H2=28nm, CO=22nm에서 감도가 나타나지 않은 것을 보아 흡착분자크기에 의한 영향이 큰 것으로 나타났다.

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Hot Wall Epitaxy (HWE)에 의한 CdGa$_2$Se$_4$ 단결정 박막 성장과 광전기적 특성 (Growth and Optoelectric Characterization of CdGa$_2$Se$_4$ Sing1e Crystal Thin Films)

  • 홍광준;박창선
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.167-170
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    • 2001
  • The stochiometric mix of evaporating materials for the CdGa$_2$Se$_4$ single crystal thin films was prepared from horizontal furnace. To obtain the single crystal thin films, CdGa$_2$Se$_4$ mixed crystal was deposited on thoroughly etched semi-insulating GaAs(100) substrate by the Hot Wall Epitaxy (HWE) system. The source and substrate temperature were 630$^{\circ}C$ and 420$^{\circ}C$, respectively. The crystalline structure of single crystal thin films was investigated by the photoluminescence and double crystal X-ray diffraction (DCXD). The carrier density and mobility of CdGa$_2$Se$_4$ single crystal thin films measured from Hall erect by van der Pauw method are 8.27x10$\^$17/ cm$\^$-3/, 345 $\textrm{cm}^2$/V$.$s at 293 K, respectively. From the Photocurrent spectrum by illumination of perpendicular light on the c-axis of the CuInSe$_2$ single crystal thin film, we have found that the values of spin orbit splitting ΔSo and the crystal field splitting ΔCr were 106.5 meV and 418.9 meV at 10 K, respectively. From the photoluminescence measurement on CdGa$_2$Se$_4$ single crystal thin film, we observed free excition (E$\_$X/) existing only high quality crystal and neutral bound exiciton (D$\^$0/,X) having very strong peak intensity. Then, the full-width-at-half-maximum(FWHM) and binding energy of neutral donor bound excision were 8 meV and 13.7 meV, respectivity. By Haynes rule, an activation energy of impurity was 137 meV,

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Hot Wall Epitaxy (HWE)에 의한$ZnGa_{2}Se_{4}$단결정 박막 성장과 광전기적 특성 (Growth and Optoelectric Characterization of $ZnGa_{2}Se_{4}$ Sing1e Crystal Thin Films)

  • 박창선;홍광준
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.163-166
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    • 2001
  • The stochiometric mix of evaporating materials for the ZnGa$_2$Se$_4$ single crystal thin films was prepared from horizontal furnace. To obtain the single crystal thin films, ZnGa$_2$Se$_4$ mixed crystal was deposited on thoroughly etched semi-insulating GaAs(100) substrate by the Hot Wall Epitaxy (HWE) system. The source and substrate temperature were 61$0^{\circ}C$ and 45$0^{\circ}C$, respectively. The crystalline structure of single crystal thin films was investigated by the photoluminescence and double crystal X-ray diffraction (DCXD). The carrier density and mobility of ZnGa$_2$Se$_4$ single crystal thin films measured from Hall effect by van der Pauw method are 9.63x10$^{17}$ cm$^{-3}$ , 296 $\textrm{cm}^2$/V.s at 293 K, respectively, From the photocurrent spectrum by illumination of perpendicular light on the c-axis of the ZnGa$_2$Se$_4$ single crystal thin film, we have found that the values of spin orbit splitting $\Delta$So and the crystal field splitting $\Delta$Cr were 251.9 MeV and 183.2 meV at 10 K, respectively. From the photoluminescence measurement on ZnGa$_2$Se$_4$ single crystal thin film, we observed free excition (E$_{x}$) existing only high quality crystal and neutral bound excition (A$^{0}$ ,X) having very strong peak intensity. Then, the full-width-at-half-maximum(FWHM) and binding energy of neutral acceptor bound excition were 11 meV and 24.4 meV, respectivity. By Haynes rule, an activation energy of impurity was 122 meV.on energy of impurity was 122 meV.

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졸-겔법에 의한 $GdAlO_3$ 버퍼층의 제조 (DFabrication of $GdAlO_3$ Buffer Layers by Sol-Gel Processing)

  • 방재철
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.801-804
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    • 2006
  • [ $YBa_2Cu_3O_{7-{\delta}}(YBCO)$ ]계 초전도 선재용 $GdAlO_3(GAO)$ 버퍼층을 졸-겔(sol-gel) 공정에 의해 제조하였다. 전구체 용액은 Gd 질산염과 Al 질산염을 1:1 화학양론비로 하여 메탄올에 용해하여 준비하였다. 전구체 용액을 $SrTiO_3(STO)$ (100) 단결정 기판위에 스핀 코팅하고, 수분이 포함된 $N_2-5%\; H_2$ 분위기에서 $1000^{\circ}C$에서 2시간 열처리 하였다. 열처리 후 GAO 층의 표면에 대한 주사전자현미경 관찰에 의해 GAO 층이 에피택셜의 특징인 각면 형상을 갖는 것을 알 수 있었다. X-선 회절분석에 의하면 GAO 버퍼층은 c-축으로 우선 배향된 에피택셜 박막으로써 반가폭이 각각 (002)면에서 $0.29^{\circ}(out-of-plane)$, {112}지면에서 $1.10^{\circ}(in-plane)$의 우수한 배향성을 나타내었다.

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Hot Wall Epitaxy (HWE)법에 의한 $AgGaSe_2$ 단결정 박막 성장과 불순물 열처리 효과 (Growth and effect of thermal annealing of impurity for $AgGaSe_2$ single crystal thin film by hot wall epitaxy)

  • 이상열;홍광준
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.79-80
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    • 2007
  • To obtain the single crystal thin films, $AgGaSe_2$ mixed crystal was deposited on thoroughly etched semi-insulating GaAs(100) substrate by the hot wall epitaxy (HWE) system. The source and substrate temperatures were $630^{\circ}C\;and\;420^{\circ}C$, respectively. The temperature dependence of the energy band gap of the $AgGaSe_2$ obtained from the absorption spectra was well described by the Varshni's relation, $E_g$(T) = 1.9501 eV - ($8.79{\times}10^{-4}$ eV/K)$T^2$/(T + 250 K). After the as-grown $AgGaSe_2$ single crystal thin films was annealed in Ag-, Se-, and Ga-atmospheres, the origin of point defects of $AgGaSe_2$ single crystal thin films has been investigated by the photoluminescence(PL) at 10 K. The native defects of $V_{Ag},\;V_{Se},\;Ag_{int},\;and\;Se_{int}$ obtained by PL measurements were classified as a donors or acceptors type. And we concluded that the heat-treatment in the Ag-atmosphere converted $AgGaSe_2$ single crystal thin films to an optical p-type. Also, we confirmed that Ga in $AgGaSe_2$/GaAs did not form the native defects because Ga in $AgGaSe_2$ single crystal thin films existed in the form of stable bonds.

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Hot Wall Epitaxy(HWE) 법에 의해 성장된 $AgGaSe_2$ 단결정 박막의 광전류 온도 의존성 (Temperature dependence of photocurrent spectra for $AgGaSe_2$ single crystal thin film grown by hot wall epitaxy)

  • 홍광준;방진주
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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    • pp.179-180
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    • 2007
  • Single crystal $AgGaSe_2$ layers were grown on thoroughly etched semi-insulating GaAs(100) substrate at $420^{\circ}C$ with hot wall epitaxy (HWE) system by evaporating $AgGaSe_2$ source at $630^{\circ}C$. The crystalline structure of the single crystal thin films was investigated by the photoluminescence and double crystal X-ray diffraction (DCXD). The carrier density and mobility of single crystal $AgGaSe_2$ thin films measured with Hall effect by van der Pauw method are $4.05{\times}\;10^{16}/cm^3$, $139\;cm^2/V{\cdot}s$ at 293 K. respectively. The temperature dependence of the energy band gap of the $AgGaSe_2$ obtained from the absorption spectra was well described by the Varshni's relation, $E_g(T)=1.9501\;eV\;-\;(8.79{\times}10^{-4}\;eV/K)T^2$/(T + 250 K). The crystal field and the spin-orbit splitting energies for the valence band of the $AgGaSe_2$ have been estimated to be 0.3132 eV and 0.3725 eV at 10 K, respectively, by means of the phcitocurrent spectra and the Hopfield quasicubic model. These results indicate that the splitting of the ${\Delta}So$ definitely exists in the $\Gamma_5$ states of the valence band of the $AgGaSe_2$. The three photocurrent peaks observed at 10 K are ascribed to the $A_1$-, $B_1$-, and $C_1$-exciton peaks for n = 1.

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Hot Wall Epitaxy(HWE)법에 의한 $CuGaSe_2$ 단결정 박막의 성장과 에너지 밴드갭의 온도 의존성 (Growth and temperature dependence of energy band gap for $CuGaSe_2$ Single Crystal Thin Film by Hot Wall Epitaxy)

  • 이상열;홍광준
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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    • pp.97-98
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    • 2007
  • A stoichiometric. mixture of evaporating materials for $CuGaSe_2$ single crystal thin films was prepared from horizontal electric furnace. Using extrapolation method of X-ray diffraction patterns for the polycrystal $CuGaSe_2$, it was found tetragonal structure whose lattice constant $a_0$ and $c_0$ were $5.615\;{\AA}$ and $11.025\;{\AA}$, respectively. To obtain the single crystal thin films, $CuGaSe_2$ mixed crystal was deposited on thoroughly etched semi-insulating GaAs(100) substrate by the hot wall epitaxy (HWE) system. The source and substrate temperatures were $610^{\circ}C$ and $450^{\circ}C$, respectively. The crystalline structure of the single crystal thin films was investigated by the photoluminescence and double crystal X-ray diffraction (DCXD). The carrier density and mobility of $CuGaSe_2$ single crystal thin films measured with Hall effect by van der Pauw method are $4.87{\times}10^{17}\;cm^{-3}$ and $129\;cm^2/V{\cdot}s$ at 293 K, respectively. The temperature dependence of the energy band gap of the $CuGaSe_2$ obtained from the absorption spectra was well described by the Varshni's relation, $E_g(T)\;=\;1.7998\;eV\;-\;(8.7489\;{\times}\;10^{-4}\;eV/K)T^2/(T\;+\;335\;K)$.

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