• Title/Summary/Keyword: 비정질 $Al_2O_3$

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Magnetization Switching of MTJs with CoFeSiB/Ru/CoFeSiB Free Layers (CoFeSiB/Ru/CoFeSiB 자유층을 갖는 자기터널 접합의 스위칭 자기장)

  • Lee, S.Y.;Lee, S.W.;Rhee, J.R.
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.17 no.3
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    • pp.124-127
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    • 2007
  • Magnetic tunnel junctions (MTJs), which consisted of amorphous CoFeSiB layers, were investigated. The CoFeSiB layers were used to substitute for the traditionally used CoFe and/or NiFe layers with an emphasis given on understanding the effect of the amorphous free layer on the switching characteristics of the MTJs. CoFeSiB has a lower saturation magnetization ($M_s\;:\;560\;emu/cm^3$) and a higher anisotropy constant ($K_u\;:\;2800\;erg/cm^3$) than CoFe and NiFe, respectively. An exchange coupling energy ($J_{ex}$) of $-0.003\;erg/cm^2$ was observed by inserting a 1.0 nm Ru layer in between CoFeSiB layers. In the Si/$SiO_2$/Ta 45/Ru 9.5/IrMn 10/CoFe 7/$AlO_x$/CoFeSiB 7 or CoFeSiB (t)/Ru 1.0/CoFeSiB (7-t)/Ru 60 (in nm) MTJs structure, it was found that the size dependence of the switching field originated in the lower $J_{ex}$ using the experimental and simulation results. The CoFeSiB synthetic antiferromagnet structures were proved to be beneficial for the switching characteristics such as reducing the coercivity ($H_c$) and increasing the sensitivity in micrometer size, even in submicrometer sized elements.

IGZO TFT의 캐리어 이동 경로 변화에 따른 특성 향상

  • Gang, Geum-Sik;Choe, Hyeok-U;No, Yong-Han
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.479-479
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    • 2013
  • 산화물 반도체 물질을 이용한 Thin film transistor (TFT) 소자는 기존의 비정질 Si TFT와 저온 다결정 Si TFT 소자가 가지지 못하는 장점들이 보고되면서 차세대 디스플레이용 소자로 주목을 받고 있다. 그 중 TFT의 채널 물질로 a-IGZO가 많이 활용되고 있다. a-IGZO의 활용이 더 많아지고 있는 이유는 저온공정이 가능하고 3.2 eV의 큰 밴드갭으로 투명하며 높은 균일도, 캐리어 이동도를 모두 가지고 있기 때문이다. 본 연구에서는 산화물 물질인 IGZO를 채널 층으로 사용한 TFT소자에서 IGZO의 캐리어인 전자의 이동경로를 금속을 통하여 이동하게 함으로써 전기적 특성의 변화를 관찰하였다. TFT는 다수 캐리어가 게이트 전압에 의하여 박막 아래쪽에 채널을 형성하여 동작한다. 이 때 IGZO박막과 SiO2 사이의 Al을 증착하여 다수 캐리어인 전자의 이동도를 향상시켰다. 전극으로 사용되어지는 Al은 IGZO박막과 ohmic contant이기 때문에 전자의 이동이 어렵지 않기 때문이다. 소자 제작은 게이트로 도핑된 P형 기판을 사용하였고 게이트 절연체로 SiO2 200 nm를 증착하였다. 채널층로 IGZO를 증착하기 전에 게이트 절연체 위에 evaporation으로 Al을 20 nm를 증착하였다. 이때 mask는 $2.4{\times}10^{-4}cm^2$ 크기의 dot 형태를 사용하였다. Al을 증착 후 RF sputtering으로 IGZO를 30 nm 증착하였으며 $350^{\circ}C$에서 90 min 동안 열처리하였다. 소스와 드레인은 evaporation으로 Al을 100 nm 증착하였다. HB 4145B 측정기로 I-V 그래프를 통하여 전기적 특성의 변화를 관찰하였다.

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The Effect of Phases of Starting Materials on the Grain Size at High Pressure: the Comparison of Grain Size in the Samples Using Glass and Nano Powder as Starting Materials (고압환경에서의 결정 크기에 원시료의 상이 미치는 영향: 비정질 시료와 나노파우더를 이용한 시료의 결정 크기 비교)

  • Eun Jeong Kim;Alessio Zandona;Takehiko Hiraga;Sanae Koizumi;Nobuyoshi Miyajima;Tomoo Katsura;Byung-Dal So
    • Korean Journal of Mineralogy and Petrology
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    • v.36 no.3
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    • pp.213-220
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    • 2023
  • In this study, we report the effect of starting materials on the grain size in a multi-component system at high pressure experiments. We used two different starting materials, glass and nano powders, to synthesize bridgmanite in the reduced conditions in the presence of calcium-ferrite-phase MgAl2O4 to compared the grain size of synthesized samples. After synthesizing the sample at 40 GPa, 2000 K for 20 hrs, the sample from glass showed the grain size of 50-200 nm whereas the one from nano powders has ~500 nm of grains. This difference may come from 1) the temperature of 2000 K which is low enough for glass starting materials to make more crystal nucleis than to grow crystal size or 2) the possible difference in the redox state of starting materials. It is suggested that the using of nano powders is better to synthesize bigger grains in high pressure experiments with multi-component systems rather than using glass starting materials.

Characteristics of Magnetic Tunnel Junctions Comprising Ferromagnetic Amorphous NiFeSiB Layers (강자성 비정질 NiFeSiB 자유층을 갖는 자기터널접합의 스위칭 특성)

  • Hwang, J.Y.;Rhee, S.R.
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.16 no.6
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    • pp.279-282
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    • 2006
  • Magnetic tunnel junctions (MTJs), which consisted of amorphous ferromagnetic NiFeSiB free layers, were investigated. The NiFeSiB layers were used to substitute for the traditionally used CoFe and/or NiFe layers with the emphasis being given to obtaining an understanding of the effect of the amorphous free layer on the switching characteristics of the MTJs. $Ni_{16}Fe_{62}Si_{8}B_{14}$ has a lower saturation magnetization ($M_{s}:\;800\;emu/cm^{3}$) than $Co_{90}Fe_{10}$ and a higher anisotropy constant ($K_{u}:\;2700\;erg/cm^{3}$) than $Ni_{80}Fe_{20}$. The $Si/SiO_{2}/Ta$ 45/Ru 9.5/IrMn 10/CoFe $7/AlO_{x}/CoFeSiB\;(t)/Ru\;60\;(in\;nanometers)$structure was found to be beneficial for the switching characteristics of the MTJ, leading to a reduction in the coercivity ($H_{c}$) and an increase in the sensitivity resulted from its lower saturation magnetization and higher uniaxial anisotropy. Furthermore, by inserting a very thin CoFe layer at the tunnel barrier/NiFeSiB interface, the TMR ratio and switching squareness were improved more with the increase of NiFeSiB layer thickness up to 11 nm.

Deposition of Solar Selective Coatings for High Temperature Applications (고온용 태양 선택흡수막의 제작)

  • Lee, Kil-Dong
    • Journal of the Korean Solar Energy Society
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    • v.28 no.1
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    • pp.33-42
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    • 2008
  • Zr-O ($Zr-ZrO_2$) cermets solar selective coatings with a double cermets layer film structure were prepared using a DC (direct current) magnetron sputtering method. The typical film structure from surface to bottom substrate were an $Al_2O_3$ anti-reflection layer on a double Zr-O cermets layer on an Al metal infrared reflection layer. Optical properties of optimized Zr-O cermets solar selective coating had an absorptance of ${\alpha}\;=\;0.95$ and thermal omittance of ${\epsilon}\;=\;0.10\;(100^{\circ}C)$. The absorbing layer of Zr-O cermets coatings on glass and silicon substrate was identified as being amorphous by using XRD. AFM showed that ZF-O cermets layers were very smooth and their surface roughness were approximately $0.1{\sim}0.2 nm$. The chemical analysis of the cermets coatings were determined by using XPS. Chemical shift of photoelectron binding energy was occurred due to the change of Zr-O cermets coating structure deposited with increase in oxygen flow rate. The result of thermal stability test showed that the Zr-O cermets solar selective coating was stable for use at temperature below $350^{\circ}C$.

Effect of Frit on sintering RGB phosphors (형광체의 소결에 대한 Frit의 첨가 연구)

  • Jung, Ah-Reum;Kim, Hyeong-Jun;Choi, Sung-Churl
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 2009.10a
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    • pp.255-267
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    • 2009
  • PDP용 형광체는 소성 후 입자간 결합부족으로 인한 탈락현상 및 셀 결함 불량과 Red, Green, Blue 간 유전율 불일치로 인한 방전불량 현상 등의 문제점을 안고 있다. PDP용 형광체의 소성 후 입자간의 결합력을 증진시키기 위하여 frit을 조제로 첨가하였고, 이에 따른 기계적, 전기적, 광학적 특성의 변화를 조사하였다. 사용된 frit은 자체 소결시 무색의 투명하고 ZnO-$B_2O_3-SiO_2-Al_2O_3$계 비정질 세라믹 재료이며, 연화점은 $499.78^{\circ}C$이다. 형광체 중량의 3${\sim}$20wt% 범위에서 frit의 첨가량 변화에 따른 영향을 조사하였다. Frit의 첨가량이 증가할수록 경도가 증진 되었고, 5wt% 미만 함유될 경우 Red, Green, Blue 형광체 모두 유전율 조절 효과가 미약하였다. Red 형광체는 frit함량이 3wt% 이상 함유되면 휘도가 90% 미만으로 감소하였고, Green과 Blue는 frit 함량이 10wt%이상 함유되면 확연하게 휘도가 감소 하였다.

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Decomposition Characteristics of Aniline Treated in Fe2O3 Supported γ-Alumina Catalyst and O3 (Fe2O3γ-Al2O3 세라믹촉매와 오존을 이용한 아닐린의 분해특성)

  • Park, Byung-Ki;Suh, Jeong-Kwon;Lee, Jung-Min
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.42 no.4
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    • pp.237-244
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    • 2005
  • We prepared the cylindrical $\gamma-alumina$ pellets of 5 mm in diameter and 10 mm in average length using amorphous alumina and pore generating agent. The pellets were immersed in an aqueous solution of the mixture of $Fe(NO_{3})_{3}{\cdot}9H_{2}O$ and $CH_{3}COOH$. They were then hydrothermally treated at $200^{\circ}C$ for 3 h in autoclave, dried and calcined. For the application as an environmental catalyst, we investigated the decomposition characteristics of aniline and the initiation characteristics of $OH^{\cdot}$ conversion action in $O_{3}$ environment with or without the $Fe_{2}O_{3}$ supported y-alumina catalyst and $O_{3}$ molecule.

A Study of High-Quality Factor Solenoid-Type RF Chip Inductor Utilizing Amorphous $Al_2O_3$ Core Material (비정질 $Al_2O_3$ 코아 재료를 이용한 Solenoid 형태의 고품질 RF chip 인덕터에 관한 연구)

  • Lee, Jae-Wook;Jung, Young-Chang;Yun, Eui-Jung;Hong, Chol-Ho
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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    • v.37 no.6
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    • pp.34-42
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    • 2000
  • Recently, there is a growing need to develope small-size RF chip inductors operating to GHz to realize high-performance, micro-fabricated wireless communication products. For the development of high-performance RF chip inductors, however, the ferrite-based chip inductors can not be used above 300MHz due to the limitation of the permeability of this material. In this work, small-size, high-performance RF chip inductors utilizing amorphous $Al_2O_3$ core material were investigated. Copper (Cu) with 40${\mu}m$ diameter was used as the coils and the chip inductor size fabricated in this work is $2.1mm{\times}1.5mm{\times}1.0mm$. The external current source was applied after bonding Cu coil leads to gold pads electro-plated on the bottom edges of a core material. The composition of core materials was measured using a EDX. High frequency characteristics of the inductance (L), quality factor (Q), and impedance (Z) of developed inductors were measured using an RF Impedance/Material Analyzer (HP4291B with HP16193A test fixture). The developed inductors have the self-resonant frequency (SRF) of 1 to 3.5 GHz and exhibit L of 22 to 150 nH. The L of the inductors decreases with increasing the SRF. The Z of the inductors has the maximum value at the SRF and the inductors have the quality factor of 70 to 97 in the frequency range of 500 MHz to 1.5 GHz.

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펄스 레이저 증착 방법으로 성장한 InGaZnO4 박막의 물리적 특성 연구

  • Hwang, Eun-Sang;Seo, Yu-Seong;Park, Su-Hwan;Bae, Jong-Seong;An, Jae-Seok;Hwang, Jeong-Sik;Park, Seong-Gyun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.74-74
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    • 2011
  • 최근 새로운 형태의 디스플레이에 관한 관심이 집중되고 있다. 이들 중 특히 투명 산화물 반도체는 기존의 실리콘 기반의 반도체에 비해 가시광 영역에서 높은 투과도를 보이며, 또한 기존의 비정질 실리콘 소자에 비해서 10 cm2/Vs이상의 높은 전하 이동도 값을 가진다. 본 연구에서는 투명 산화물 반도체 소재 중 InGaZnO4를 사용하여 펄스 레이저 방법으로 Al2O3 (0001)기판 위에 비정질 상태인 a-InGaZnO4 박막을 성장 시켰다. 박막의 증착 온도를 변화(RT, $50^{\circ}C$, $150^{\circ}C$, $250^{\circ}C$, $450^{\circ}C$, $550^{\circ}C$)시켜 성장된 박막의 구조적, 화학적, 전기적 그리고 광학적 특성을 조사하였다. 증착 온도가 $450{\sim}550^{\circ}C$ 사이에서 박막의 상태가 비정질(amorphous)에서 polycrystalline으로 성장되는 것을 X-Ray Diffraction과 Field Emission-Scanning Electron Microscope를 이용하여 확인하였고 이는 InGaZnO4 박막의 결정화 온도가 $450^{\circ}C$ 이상임을 알 수 있었다. X-ray Photoelectron Spectroscopy를 통해서 target 물질과 성장된 박막의 조성 및 화학적 상태를 고찰한 결과, 박막의 결정성 변화가 화학적 상태 변화와는 무관하다는 사실을 알 수 있었다. 온도 의존 비저항 측정을 통해 박막이 반도체 성향을 가지는 것을 확인 하였다. 또한 Hall 측정 결과 증착 온도가 올라 갈수록 전하 밀도는 증가 하지만, 전하 이동도는 다결정 박막($550^{\circ}C$)에서 급격히 감소하고, 이로 인해 비저항 값이 크게 증가함을 알 수 있었다. 이는 다결정 박막 내 존재하는 grain boundary들이 이동도 값에 영향을 준다는 것으로 추측할 수 있다. Ultra violet-Visible-Near Infrared 측정을 통해 가시광 영역에서 80%이상의 투과율을 나타내며 증착 온도가 증가함에 따라 에너지 밴드갭(Eg)이 커지는 것을 확인 할 수 있는데 이는 Hall 측정 결과에서 확인한 전하 밀도의 증가로 인해 에너지 밴드갭이 커지는 Burstein-Moss 효과로 설명할 수 있다.

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Characterization of the Kaolinite Synthesized According to the pH. (pH에 따른 캐올리나이트 합성과 특성 분석)

  • Ryu, Gyoung-Won;Jang, Young-Nam;Bae, In-Kook;Suh, Yong-Jae
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.41 no.2
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    • pp.165-172
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    • 2008
  • Kaolinite [$Al_2Si_2O_5(OH)_4$] used in these experiments was synthesized at 250$^{\circ}C$ for 36 hrs by a hydrothermal process from amorphous $Al(OH)_3$ and $SiO_2$. The change of the mineralogical properties of the phase synthesized were observed in the pH range 2 to 9. The synthetic kaolinite were characterized by the analytical methods of XRD, IR, DIA, and FE-SEM. Kaolinite was obtained in a wide range of pH. The phases with high- to midium- defect kaolinite with high thermal stability were obtained from the acidic conditions and high-defect kaolinite with low thermal stability from the basic conditions. These variations of kaolinite properties appears to be related to the pH dependence of kaolinite surface speciation. The peaks intensity and resolution of the kaolinite decrease according to the alkalinity of the solution by the results of the IR testing. And the peak intensity increases in the 60 to 70$^{\circ}C$ range due to dehydration reaction observed by TG-DTA. Such phenomena was the result of increase of unreacted amorphous materials in the high pH condition, which could be identified by FE-SEM.