• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.17 no.3
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• pp.204-210
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• 2008

ZnO thin films were grown on a glass by RF sputtering system with RF power 100W and oxygen partial pressure of $0%{/sim}30%$. Elliptic constants were measured by using a phase modulated spectroscopic ellipsometer and analyzed with the Tauc-Lorentz dispersion formula and best fit method in the range of 1.5 to 3.8eV. Also, scanning electron microscope(SEM) was used for the analysis of surface crystallization condition. From elliptic constants spectra, optical constants, thickness and roughness of ZnO films were evaluated. Total thickness of ZnO films obtained by ellipsometry showed good agreement with SEM data. It was found that the grain size of the films were getting smaller with increasing oxygen partial pressure. Band-gap of ZnO films increase with the oxygen partial pressure. These findings clearly indicate that optical properties of ZnO films are strongly dependent on the oxygen partial pressure. It could be explained that increasing the oxygen partial pressure induced high crystalline imperfection in the ZnO films.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.1 no.1
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• pp.162-167
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• 1992

Tic and TiN layers were deposited on the stainless steel substrate by the reactive RF sputtering. Ar was used for sputtering gas and CzHz and Nz were used for reaction gas. Deposition rate increased linearly to the applied RF power, and decreased as the partial pressure ratio of sputter gas to reactive gas increased. The thin layers were stoichiometric at the partial pressure ratio of 0.03 for Tic and at partial pressure ratio of 0.05 for TiN. The morphologies and structures of the thin layers were investigated by AES, SEM and TEM. In addition, N+ ion was implanted to Tic and the resulting influence on the film and annealing effects were also examined.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.155-155
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• 2011

반도체 양자링은 양자점과 같이 효율이 높은 광학 소자 및 전자 소자에 응용 가능할 뿐 아니라, 양자점과는 다른 흥미로운 현상 연구가 가능하기 때문에 지속적으로 연구되고 있는 양자 구조이다. 특히, 반도체 양자링은 다양한 양자 구조를 형성하기 위한 기초 구조로 사용될 수 있으므로, 반도체 양자링 구조의 형성 메카니즘을 연구하는 것 또한 중요하다. 본 연구에서는 Molecular Beam Epitaxy (MBE)를 이용하여 N-type (100) GaAs 기판 위에 GaAs 양자 구조를 형성하였다. As4 분압의 영향, 즉 3-5 ratio가 표면 양자 구조 변화에 미치는 영향을 관찰하기 위해 3족과 5족을 분리하여 성장하는 전형적인 성장 방식인, droplet epitaxy mode를 사용하였다. 성장 온도, Ga metal droplet 밀도 등의 조건을 고정하고 Arsenic 분압을 1e-5 torr부터 3e-8 torr로 감소시켰을 때 표면 이미지를 AFM과 SEM으로 관찰하였다. As4 분압이 1e-5 torr일 때 양자점의 표면 형상을 보여주다가 As4 분압을 줄여갈수록 양자점의 크기가 증가하면서 As4 분압 1e-6 torr에서는 SEM 이미지 상으로도 분명한 양자링을 관찰할 수 있었다. 특히 주목할 것은 As4 분압 1e-6 torr에서 더 줄여갈수록 양자링 중앙 부분의 낮은 부분이 점점 넓어졌다는 점이다. 이것은 As4 분압 1e-6 torr 이상의 조건이 As4와 Ga atom이 결합하여 GaAs 양자점을 형성하는데 적절한 3-5 ratio의 조건인 반면, 그보다 적은 As4 분압에서는 As4와 결합하지 못한 Ga atom의 표면 migration에 의한 driving force로 인해 양자링이 형성되었다고 추측할 수 있다. 이렇게 형성된 양자링을 열처리 후 macro-PL 측정을 통해 광학적 특성을 보고자 하였다. 그 결과 같은 조건에서 열처리되어 PL 측정한 양자점의 에너지에 비해 peak position이 blue shift한 것을 볼 수 있었다. 이것은 As4를 제외한 같은 조건에서 성장된 양자 구조에서 양자링의 경우 양자점에 비해 그 높이가 낮음을 추측해 볼 수 있다. 양자 구조의 모양과 광학 특성의 관계를 밝히기 위해 추후 추가 측정 및 분석이 필요할 것이다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.18 no.2
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• pp.141-146
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• 2009

PLZT ferroelectric thin films were deposited on Pt/Ti/$SiO_2$/Si substrate with $TiO_2$ buffer layer in between by rf magnetron sputtering method. In order to investigate the effect of Ar/$O_2$ partial pressure ratio on the ferroelectric properties of PLZT thin films, PLZT thin films were deposited at various Ar/$O_2$ partial pressure ratio ; 27/1.5 seem, 23/5.5 seem, 21/7.5 seem and 19/9.5 seem. The crystallinities of PLZT thin films were analyzed by XRD. The surface morphology was observed using FE-SEM. The P-E hysteresis loops, the remanent polarization characteristics and the leakage current characteristics were obtained using a Precision LC. The crystallinity and elaborateness of PLZT thin films were decreased as increasing the oxygen partial pressure ratio. And preferred orientation of PLZT thin films changed from (110) plane to (111) plane. The oxygen partial pressure ratio affects the thin film surface morphology and the ferroelectric properties.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.80-80
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• 2011

본 연구에서는 flexible 광전소자에 응용이 가능한 투명전극을 위해 polyethersulfone (PES) 기판 위에 GaZnO (GZO) 박막을 마그네트론 스퍼터 법으로 증착하였다. 박막 증착 중 Ar 분압의 변화가 박막의 특성에 미치는 영향을 분석하기 위해, 스퍼터 반응시 chamber내 Ar 분압을 10 sccm~50 sccm 범위에서 변화를 주었다. 박막이 증착된 후 GZO/PES 시료의 광학적 투과율을 측정한 결과 가시광 영역에서 80% 이상의 높은 투과율을 보이고 있었다. 이때 광학적 투과율은 Ar 분압의 변화에는 영향을 받고 있지 않은 것으로 분석되었다. 시료의 표면을 주사전자현미경 분광법으로 분석한 결과 Ar 분압이 증가 할수록 GZO grain 크기가 감소하여 그 조밀도가 증가하는 경향을 나타내었다. 또한 x-ray 회절 스펙트럼에서는 ZnO (002) peak의 세기가 증가함을 확인하였고, 이에 반하여 $ZnGa_2O_4$의 (311) peak의 세기는 감소하는 경향을 확인할 수 있었다. 한편 제작된 시료의 전기적 특성을 분석한 결과 Ar 분압의 증가에 따라 비저항이 약 $7.5{\times}10^{-3}{\Omega}cm$ 까지 감소하는 경향을 보였다. 이는 Ar 분압이 증가할수록 Ar-plasma enhancement 효과로 GZO의 결정학적 특성이 향상되면서 GZO의 전기전도 특성을 저해 하는 insulating $ZnGa_2O_4phase$의 형성을 억제하였기 때문인 것으로 해석된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.243.1-243.1
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• 2013

본 연구에서는 산소 분압과 열처리 온도에 따른 ITZO 박막 트랜지스터의 전기적 특성 향상을 목적으로 실험을 진행하였다. 1) ITZO 박막 증착 시 산소 분압 가변($O_2/(Ar+O_2)$ 30~40%), 열처리 온도 고정($350^{\circ}C$)과 2) ITZO 박막 증착 시 산소 분압 고정(30%), 열처리 온도($200{\sim}400^{\circ}C$)를 가변하여 실험을 진행하였다. 두 실험 모두 특성향상을 위해 산소 분위기에서 열처리를 진행하였다. 산소의 분압이 증가할수록 산소 빈자리를 채우면서 전자 농도가 감소하여 채널 전도 효과가 줄어들면서 Hump 현상이 발생하였고, 스윙이 증가, 문턱 전압이 음의 방향으로 이동하였다. 이에 $O_2/(Ar+O_2)$)의 30%에서 30%일때, 문턱전압은 1.98 V, 전계 효과 이동도는 28.97 $cm2/V{\cdot}s$, sub-threshold swing은 280 mv/dec, on-off 비율은 ~107로 가장 우수한 전기적 특성을 보였다. 또한 열처리 온도 가변 시 $400^{\circ}C$에서 전계 효과 이동도는 28.97 $cm^2/V{\cdot}s$로 $200^{\circ}C$의 전계 효과 이동도는 11.59 $cm^2/V{\cdot}s$에 비해 약 3배 증가하였고, 소자의 스위칭 척도인 sub-threshold swing은 약 180 mv/dec 감소하였다. 문턱 전압은 0.97V, on-off ratio는 약 107을 보였다. 동일한 산소 분압의 분위기에서 $400^{\circ}C$ 열처리 시 가장 우수한 전기적 특성을 보였고, 저온 공정으로 인한 플렉서블 디스플레이 투명 디스플레이 적용 가능성을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2010.06c
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• pp.221-225
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• 2010

본 연구에서는 제한된 온도 영역에서 보통 정밀 온도 측정 소자로 많이 쓰이는 NTC 써미스터를 사용하여 전압 분배 회로(voltage divider circuits)를 구성하였다. 분압 저항이 온도측정 해상도에 미치는 영향을 분석하고, 회로의 분압 저항을 결정하는 방법으로서 측정하고자 하는 온도 구간의 최대 온도와 최저 온도의 NTC 써미스터 저항 값을 조화평균을 사용하여 분압 저항(divider resistance)으로 사용하였다. 선택한 분압 저항이 이상적인 저항인지에 대하여 조화평균으로 계산한 분압 저항과 대조군 저항으로 전압 분배 회로를 병렬로 구성하였다. 센서들을 항온조 넣어 설정온도($50^{\circ}C$, $70^{\circ}C$, $90^{\circ}C$)에서 각각의 온도를 측정한 후 측정 데이터의 표준편차를 구하여 평균 온도 분해능을 비교 하는 실험을 하였다. 실험결과 측정온도 구간의 최대 온도와 최소 온도에서의 NTC 써미스터 저항 값을 조화평균으로 계산한 분압 저항 값이 대조군 저항에 비해 설정온도에서 보다 높은 평균 온도 분해능(sensing resolution)을 보였다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.7 no.5
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• pp.243-248
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• 1997

The effect of $O_2$ partial pressure on microstructure and soft magnetic properties of as-deposited Fe-Hf-O thin film alloys, which are produced by rf magnetron sputtering method in $Ar+O_2$ mixed gas atmosphere, are investigated. Saturation magnetization ($4{\pi}M_s$) of Fe-Hf-O film were decreased with increasing $O_2$ partial pressure, the best soft magnetic properties exhibit at $O_2$ partial pressure of 10%. With further increase of $O_2$ partial pressure, soft magnetic properties decreased continuously. The $Fe_{82}Hf_{3.4}O_{14.6}$ film with $P_{O2}=10%$ exhibits good soft magnetic properties with $4{\pi}M_s=17.7kG$, $H_c=0.7Oe$ and ${\mu}_ {eff}$ (1~100 MHz)=2,500, respectively. The addition of O is effective in grain refinement. In case of $P_{O2}=15%$, it is observed that $Fe_3O_4$ compound is formed and high frequency soft magnetic properties are decrease. The electrical resistvity($\rho$) of Fe-Hf-O film is increased with increasing $O_2$ partial pressure. Electrical resistivity of $Fe_{82}Hf_{3.4}O_{14.6}$ film was 5 times higher than that of the film without oxygen. Thus, it is considered that the good magnetic properties of $Fe_{82}Hf_{3.4}O_{14.6}$ film results from decreasing the $\alpha$-Fe grain size by precipitates (Hf and O), high electrical resistivity.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.7 no.4
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• pp.293-299
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• 1998

An objective of this study is to develop a voltage measuring device that uses a gas-filled switch (GS) on 22.9 kV-y extra-high voltage distribution lines. The voltage measuring device proposed in this paper is a kind of capacitive divider which consists of a detecting electrode attached outside of the bushing of GS, an impedance matching circuit, and a voltage buffer. It can be easily installed in an established GS without changing the structure. For the calibration and application investigations, the voltage measuring device was set up in the 25.8 kV 400 A GS, and a step pulse generator having 5 ns rise time is used. As a result, it was found that the frequency bandwidth of the voltage measuring device ranges from 1.35 Hz to about 13 MHz. The error of voltage dividing ratio which is evaluated by the commercial frequency voltage of 60 Hz was less than 0.2%. In addition, voltage dividing ratio in the commercial frequency voltage and in a non-oscillating impulse voltage were compared, and their deviation were less than 0.7%.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.166.2-166.2
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• 2016

최근 생산 장비의 발달로 인해 절삭공구, 전기전자 부품, 항공 및 자동차 부품 생산에 필요한 생산 장비의 수명연장, 고속 절단 및 고성능화가 중요시 되면서 우수한 내구성, 내마모성 및 고온 안정성을 갖는 기계부품 및 공구를 요구하게 되었다. 내마모성을 가지는 표면을 얻기 위해서는 TiN, TiC, AlN, Al2O3, CrN, ZrO2와 같은 경도 높은 물질을 증착하여 특성을 개선시키는 방법이 있다. 특히 AlN은 비교적 우수한 경도와 고온 안정성을 가지고 있어, 생산 장비의 고속 절단 및 반복되는 정밀 작업으로 인한 열충격과 마모를 완화시키는 역할을 하는 코팅재로 사용하기 적합하다. 본 실험에서는 RF-magnetron sputtering 방법을 이용하여 AlN 박막을 파워 150W, 질소가스 분압비에 따라 25%, 50%, 75%, 100%의 조건으로 금속기판 위에 증착하였다. 금속 기판 위에 제작된 AlN막은 XRD (X-ray Diffraction)을 사용하여 배향성을 확인하였고, HM-220 (Micro-vickers hardness tester)을 사용하여 AlN박막의 경도를 측정하였으며, SEM (Scanning Electron Microscope), AFM (Atomic Force Microscope)을 이용하여 표면의 구조와 거칠기를 측정하였다. 이 실험을 통하여 우수한 물성과, 치밀한 조직의 AlN박막이 고속 절삭 공구, 유공압 실린더, 베어링과 같은 금속부품의 코팅소재로 적용가능 할 것으로 기대된다.