• 제목/요약/키워드: 스퍼터링법

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bandgap engineering of MgZnO thin films by co-sputtering (co-sputtering법으로 증착된 $Zn_{1-x}Mg_xO$ 박막의 밴드갭 엔지니어링)

  • Gang, Si-U;Kim, Yeong-Lee;An, Cheol-Hyeon;Jo, Hyeong-Gyun
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 한국표면공학회 2007년도 춘계학술발표회 초록집
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    • pp.47-48
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    • 2007
  • 본 실험에서는 MgO (99.999%)와 ZnO (99.999%)의 두가지 타겟을 사용한 RF co-스퍼터링법을 이용하여 p-type Si (100) 기판 위에 $Zn_{1-x}Mg_xO$ 박막을 증착 하였다. ZnO 타겟의 RF-power은 고정시키고 MgO 타겟의 RF-power를 조절함으로써 Mg 함량을 조절하였다. EDX분석을 통해 MgO RF-power의 증가에 따라 고용되는 Mg의 함량이 증가함을 알 수 있었다. 또한 MgZnO내 Mg 함량이 높아짐에 따라 c-축 격자상수가 감소하는 것을 XRD분석을 통해 알 수 있었고, MgO기반의 2차상은 형성되지 않았다. PL 측정을 통해 Mg함량이 증가 할수록 UV 영역의 파장의 강도는 감소하고 UV 파장의 위치는 blueshift되는 것을 관찰 할 수 있었다.

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The crystallization characteristic of ZnO films deposition at low temperature by oxygen flow rate and RF power (저온공정에서 RF 파워와 산소유량에 의한 ZnO 박막의 결정성 연구)

  • Wen, Long;Kim, Hye-Ran;Jin, Su-Bong;Choe, Yun-Seok;Choe, In-Sik;Han, Jeon-Geon
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 한국표면공학회 2012년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.343-345
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    • 2012
  • 대향 타겟 스퍼터링법 (Facing Targets Sputtering)을 이용하여 저온 공정에서 ZnO 박막을 증착하였다. 이 실험에서 두 개의 타겟의 거리를 110nm로 고정하고 박막의 증착두께를 150nm로 정하였다. 산소 가스의 유량, 인가 전력을 변수로 하였을 경우 ZnO 박막의 방향성과 결정성을 XRD로 측정하고 분석하였다. 그 결과 인가전압과 산소 유량의 증가에 따라 결정성은 좋아진다.

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The Effects of Al-doped ZnO Thin Films Deposited as a function of the Plasma Process Parameters with Hydrogen Gas by Facing Target Sputtering System (대향타겟식 스퍼터를 이용한 AZO 박막의 플라즈마 변수와 수소 가스 유량에 따른 효과)

  • Sim, Byeong-Cheol;Kim, Seong-Il;Choe, Yun-Seok;Choe, In-Sik;Han, Jeon-Geon
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 한국표면공학회 2012년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.145-146
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    • 2012
  • Al이 2wt% 첨가된 AZO(Al-doped ZnO) 타겟을 기판을 가열한 대향 타겟 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 수소 유량에 따라 유리기판 위에 AZO 박막을 증착하였다. 수소 유량에 따른 AZO 박막내의 carrier concentration와 mobility의 변화를 확인하였으며 박막내 crystallinity와 grain size의 변화를 확인하였다. 증착된 AZO 박막 특성의 구조적, 전기적, 광학적 변화조사하고 비저항 및 광투과도 등을 분석하여 투명전극용으로 적합한지 연구하였다.

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대향타겟식 스퍼터링법을 이용한 AIN 박막의 제작

  • Geum Min-Jong;Chu Sun-Nam;Choe Myeong-Gyu;Lee Won-Sik;Kim Gyeong-Hwan
    • Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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    • 한국반도체및디스플레이장비학회 2005년도 추계 학술대회
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    • pp.89-92
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    • 2005
  • The AIN/AI thin films were prepared at various conditions, such as $N_2$ gas flow rate [$N_2(N_2+Ar)$] from 0.6 to 0.9, a substrate temperature ranging from room temperature to $300^{\circ}C$ and working pressure 1mTorr. We estimated crystallographic characteristics and c-axis preferred orientations of AIN/AI thin films as function of AI electrode surface roughness. The optimal processing conditions for AI electrode were found at substrate temperature of $300^{\circ}C$ sputtering power of 100W and a working pressure of 2mTorr. In these conditions, we obtained the c-axis preferred orientation of $AIN/AI/SiO_2/Si$ thin film about 4 degree.

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Preparation of poly-crystalline Si absorber layer by electron beam treatment of RF sputtered amorphous silicon thin films (스퍼터링된 비정질 실리콘의 전자빔 조사를 통한 태양전지용 흡수층 제조공정 연구)

  • Jeong, Chaehwan;Na, Hyeonsik;Nam, Daecheon;Choi, Yeonjo
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.81-81
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    • 2010
  • 유리기판위에 큰 결정입자를 갖는 실리콘 (폴리 실리콘) 박막을 제조하는 것은 가격저가화 및 대면적화 측면 같은 산업화의 높은 잠재성을 가지고 있기 때문에 그동안 많은 관심을 가지고 연구되어 오고 있다. 다양한 방법을 이용하여 다결정 실리콘 박막을 만들기 위해 노력해 오고 있으며, 태양전지에 응용하기 위하여 연속적이면서 10um이상의 큰 입자를 갖는 다결정 실리콘 씨앗층이 필요하며, 고속증착을 위해서는 (100)의 결정성장방향 등 다양한 조건이 제시될 수 있다. 다결정 실리콘 흡수층의 품질은 고품질의 다결정 실리콘 씨앗층에서 얻어질 수 있다. 이러한 다결정 실리콘의 에피막 성장을 위해서는 유리기판의 연화점이 저압 화학기상증착법 및 아크 플라즈마 등과 같은 고온기반의 공정 적용의 어려움이 있기 때문에 제약 사항으로 항상 문제가 제기되고 있다. 이러한 관점에서 볼때 유리기판위에 에피막을 성장시키는 방법으로 많지 않은 방법들이 사용될 수 있는데 전자 공명 화학기상증착법(ECR-CVD), 이온빔 증착법(IBAD), 레이저 결정화법(LC) 및 펄스 자석 스퍼터링법 등이 에피 실리콘 성장을 위해 제안되는 대표적인 방법으로 볼 수 있다. 이중에서 효율적인 관점에서 볼때 IBAD는 산업화측면에서 좀더 많은 이점을 가지고 있으나, 박막을 형성하는 과정에서 큰 에너지 및 이온크기의 빔 사이즈 등으로 인한 표면으로의 damages가 일어날 수 있어 쉽지 않는 방법이 될 수 있다. 여기에서는 이러한 damage를 획기적으로 줄이면서 저온에서 결정화 시킬 수 있는 cold annealing법을 소개하고자 한다. 이온빔에 비해서 전자빔의 에너지와 크기는 그리드 형태의 렌즈를 통해 전체면적에 조사하는 것을 쉽게 제어할 수 있으며 이러한 전자빔의 생성은 금속 필라멘트의 열전자가 아닌 Ar플라즈마에서 전자의 분리를 통해 발생된다. 유리기판위에 흡수층 제조연구를 위해 DC 및 RF 스퍼터링법을 이용한 비정질실리콘의 박막에 대하여 두께별에 따른 밴드갭, 캐리어농도 등의 변화에 대하여 조사한다. 최적의 조건에서 비정질 실리콘을 2um이하로 증착을 한 후, 전자빔 조사를 위해 1.4~3.2keV의 다양한 에너지세기 및 조사시간을 변수로 하여 실험진행을 한 후 단면의 이미지 및 결정화 정도에 대한 관찰을 위해 SEM과 TEM을 이용하고, 라만, XRD를 이용하여 결정화 정도를 조사한다. 또한 Hall효과 측정시스템을 이용하여 캐리어농도, 이동도 등을 각 변수별로 전기적 특성변화에 대하여 분석한다. 또한, 태양전지용 흡수층으로 응용을 위하여 dark전도도 및 photo전도도를 측정하여 광감도에 대한 결과가 포함된다.

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Studies on Photocatalytic Thin Films($TiO_2$, TiO-N) Manufactured by DC Magnetron Sputtering Method and it's Characteristics for Removal of Pollutants (DC 마그네트론 스퍼터링법을 이용한 광촉매박막($TiO_2$, TiO-N)제조 및 오염물질 제거에 관한 연구)

  • Jeong, Weon-Sang;Park, Sang-Weon
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • 제27권1호
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    • pp.59-66
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    • 2005
  • [ $TiO_2$ ] was deposited by DC magnetron sputtering on glass surface under various sputtering parameters such as discharge power($0.6{\sim}5.2\;kW$, substrate temperature($R.T{\sim}350^{\circ}C$), Ar and $O_2$ flow ratio with $0{\sim}50\;sccm$($Ar+O_2$ 90 sccm) and about 1 mtorr of pressure. TiO-N thin film was prepared under same sputtering conditions for $TiO_2$ thin film except flow ratio($Ar+O_2+N_2$ 90 sccm). The sheet resistance of thin films deposited under these parameters was measured to analyze electronic characteristic and thin film's thickness(${\alpha}$-step), surface roughness(AFM) and formation construction(FE-SEM, XRD) were also measured to draw optimal sputtering parameters. In order to evaluate photo-activity of thin film($TiO_2$, TiO-N) made in optimal parameters for removal of pollutants, toluene among VOCs and Suncion Yellow among reactive dyes were chosen to probe organic compounds for photo-degradation. It was shown that the photo-catalytic thin films had a significant photo-activation for the chosen contaminants and especially TiO-N thin film showed maximum efficiency of 33% for toluene(5 ppm) removal in visible-light range.

Photocatalyst characteristic of WO3 thin film with sputtering process (스퍼터링법에 의해 제작된 WO3 박막의 광분해 특성)

  • Lee, Boong-Joo
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • 제17권7호
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    • pp.420-424
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    • 2016
  • In this study, we developed photocatalytic technology to address the emerging serious problem of air pollution through indoor air cleaning. A single layer of $WO_3$ was prepared by using the dry process of general RF magnetron sputtering. At a base vacuum of $1.8{\times}10^{-6}$[Torr], the optical and electrical properties of the resulting thin films were examined for use as a transparent electrode as well as a photocatalyst. The single layer of $WO_3$ prepared at an RF power of 100 [W], a pressure of 7 [mTorr] and Ar and $O_2$ gas flow rates of 70 and 2 sccm, respectively, showed uniform and good optical transmittance of over 80% in the visible wavelength range from 380 [nm] to 780 [nm]. The optical catalyst characteristics of the $WO_3$ thin film were examined by investigating the optical absorbance and concentration variance in methylene blue, where the $WO_3$ thin film was immersed in the methylene blue. The catalytic characteristics improved with time. The concentration of methylene blue decreased to 80% after 5 hours, which confirms that the $WO_3$ thin film shows the characteristics of an optical catalyst. Using the reflector of a CCFL (cold cathode fluorescent lamp) and the lens of an LED (lighting emitting diode), it is possible to enhance the air cleaning effect of next-generation light sources.

Characteristics in the Deposition of Mn-Zn Ferrite Thin Films by Ion Beam Sputtering Using a Single Ion Source (단일 이온원을 사용하는 이온빔 스퍼터링법에 의한 Mn-Zn 페라이트 박막의 증착 기구)

  • Jo, Hae-Seok;Ha, Sang-Gi;Lee, Dae-Hyeong;Hong, Seok-Gyeong;Yang, Gi-Deok;Kim, Hyeong-Jun;Kim, Gyeong-Yong;Yu, Byeong-Du
    • Korean Journal of Materials Research
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    • 제5권2호
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    • pp.239-245
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    • 1995
  • Mn-Zn ferrite thin films were deposited on $SiO_2(1000 \AA)/Si(100)$ by ion beam sputtering using a single ion source. A mosaic target consisting of a single crystal(ll0) Mn-Zn ferrite with a Fe metal strip on it was used. As-deposited films without oxygen gas flow have a wiistite structure due to oxygen deficiencies, which originated from the extra metal atoms sputtered from the metal strips during deposition. The as-deposited films with oxygen gas flow, however, have a spinel structure with (111) preferred orientation. The crystallization of thin films was maximized at the ion beam extraction voltage of 2.lkV, at which the deposited films are bombarded appropriately by the energetic secondary ions reflected from the target. As the extraction voltage increased or decreased from the optimum value, the crystallinity of thin films becomes poor owing to a weak and severe bombardment of the secondary ions, respectively. Crystallization due to the bombardment of the secondary ions was also maximized at the beam incidence angle of $55^{\circ}$. The as-deposited ferrite thin films with a spinel structure showed ferrimagnetism and had an in-plane magnetization easy axis.

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Effects of oxygen partial pressure on the properties of indium tin oxide film on PET substrates by RF magnetron sputtering (RF 마그네트론 스퍼터링법에 의해 PET 기판 위에 증착된 ITO 박막의 특성에 대한 산소 분압의 영향)

  • Kim, Seon Tae;Kim, Tae Gyu;Cho, Hyun;Kim, Jin Kon
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • 제24권6호
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    • pp.252-255
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    • 2014
  • Indium tin oxide (ITO) films with various oxygen partial pressure from 0 to $6{\times}10^{-5}$ Pa were prepared onto polyethylene terephthalate (PET) using RF magnetron sputtering at room temperature. The structural, electrical and optical properties of the grown ITO films were investigated as a function of the oxygen partial pressure. The amorphous nature of the ITO films was dominant at the partial pressure below $1{\times}10^{-5}$ Pa and the degree of crystallinity increased as the oxygen concentration increased further. This structural change comes with the increased carrier concentration and reduction of the electrical resistivity down to $9.8{\times}10^{-4}{\Omega}{\cdot}cm$. The average transmittance (at 400~800 nm) of the ITO deposited on the PET substrates increased as the oxygen partial pressure increased and transmittance above 80 % was achieved with the partial pressure of $4{\times}10^{-5}$ Pa. The results show that the choice of optimal oxygen partial pressure can present improved film crystallinity, the increased carrier concentration, and the enhancement in the electrical conductivity.

Deposition of Copper Film on Polytetrafluoroethylene (PTFE) Modified by 1 keV Ion Irradiation (1 keV $Ar^+$이온빔으로 개질된 polytetrafluoroethylene (PTFE) 위의 구리 박막 증착)

  • Cho, Jun-Sik;Yoon, Ki-hyun;Koh, Seok-Keun
    • Korean Journal of Materials Research
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    • 제10권1호
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    • pp.77-82
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    • 2000
  • A surface of polytetrafluoroethylene(PTFE) was modified with changing ion doses by 1 keV $Ar^+$ ion irradiation and Cu films having thickness $5000\;{\AA}$ were deposited on the modified PTFE. The SEM study showed that the surface texture of modified PTFE was in the form of cones whose height increased depending on ion doses. Through XPS spectra, it was found that the intensity of F ls peaks decreased with ion doses by preferential sputtering of F atoms and the C-C and / or C-F chains were formed by the crosslinking in the newly unstable chains. Cu films were deposited uniformly along the filaments formed on the modified PTFE. In x-ray diffraction (XRD) spectra of deposited Cu films on modified PTFE, a preferred orientation along (111) and (200) planes was found and the peak intensity of (111) plane increased as surface roughness of modified PTFE increased. The resistivity of Cu films was changed from $2.7{\mu}{\Omega}cm$ of unmodified PTFE to $4.3{\mu}{\Omega}cm$ of modified PTFE at ion dose of $1{\times}10^{16}/\textrm{cm}^2$ and the abrupt increase of resistivity in the modified PTFE at ion dose of $1{\times}10^{17}/\textrm{cm}^2$ was due to being cut off the film which resulted from the increased surface roughness.

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