• Progress in Superconductivity
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• v.11 no.2
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• pp.100-105
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• 2010

Reel-to-reel deposition of $Y_2O_3$ has been performed on Ni-5%W metal substrates using the RF-sputtering method. The epitaxial orientation of $Y_2O_3$ buffer layers to the base bi-axially textured substrate was well identified using ${\theta}-2{\theta}$, out-of-plane ($\omega$), and in-plane ($\phi$) scans in X-ray diffraction analysis. The optimization of $Y_2O_3$ seed layers in reel-to-reel fashion were investigated varying the deposition temperature, sputtering power, and pressure for its significant roles for the following buffer stacks and superconducting layers. $Y_2O_3$ were all grown epitaxially on bi-axially textured metal substrates at 380 watts and 5 mTorr in the temperature range of $600-740^{\circ}C$ with higher $Y_2O_3$ (400) intensities at ${\sim}710^{\circ}C$. It was found that the $\Delta\omega$ values were $1-2^{\circ}$ lower but the $\Delta\phi$ values were above $1^{\circ}$ higher than that of Ni-W substrates. As the sputtering power increased from 340 to 380 watts, $\Delta\omega$ and $\Delta\phi$ values showed decreased tendency. Even in the small window of deposition pressure of 3-7 mTorr, the $Y_2O_3$ (400) intensities increased and $\Delta\omega$ and $\Delta\phi$ values were reduced as sputtering pressure increased.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.336.1-336.1
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• 2014

대표적인 TCO 물질인 ITO는 디스플레이 패널이나 태양 전지 등과 같은 소자에 널리 사용되고 있다. 최근에는 대량생산 및 대면적화, 그리고 유연 디스플레이 응용을 위해 롤투롤 스퍼터링(roll to roll sputtering) 공정을 이용하여 플라스틱 기판에 ITO박막을 증착하여 ITO 필름을 제작하고 있다. 롤투롤 방식으로 ITO 필름의 제작 시 공정 변수에 따라 ITO 박막의 전기적 광학적 물성 변화가 매우 크기 때문에, 공정 변수에 따른 ITO 박막의 전기적, 광학적 특성 변화에 대한 연구의 필요성이 매우 높아지고 있다. 따라서 본 연구에서는 롤투롤 스퍼터링 방법으로 PET 기판 위에 다양한 조건으로 ITO 박막을 증착하여 공정변수에 따른 ITO 박막의 물성을 조사 하였다. 이를 위해 ITO (In/Sn=95/5 wt.%) 타겟을 사용하여 DC 파워와 산소 분압비, 열처리 온도 등을 변화시켜 낮은 면저항과 높은 광투과도를 가지는 최적의 ITO 증착 조건을 찾은 후 ITO 박막을 PET 기판 위에 두께 별로 증착 하였다. ITO 박막의 두께와 열처리 온도에 따른 전기적 특성은 면저항 측정기와 홀 측정 장치를 이용하여 분석하였고, 분광광도계와 탁도 측정기를 이용하여 광학적 특성을 관찰하였다. 또한, GIXD를 이용하여 이들 박막의 구조와 결정성에 대한 조사를 수행하였다. 이 결과들로부터 산소 분압비에 따른 ITO/PET 박막의 저항 특성 변화와 ITO 박막의 두께와 열처리 온도에 따른 구조적, 전기적, 광학적 특성을 조사하여, 롤투롤 스퍼터링법에서 공정 조건에 따른 ITO/PET 필름의 물성변화를 보고하고자 한다.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.17 no.10
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• pp.1023-1028
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• 2004

We fabricated AIN thin film by using RF magnetron sputtering and studied the structural characteristic of AIN thin film with the change of the deposition conditions such as Ar/$N_2$ flow ratio, working pressure, and the distance between substrate and target. The orientation and surface roughness of AIN thin film were studied by using XRD and AFM. We can not identify the orientation of the thin film deposited in Ar, while we obtained the (l00) orientation of the thin film with the addition of $N_2$. Especially, the thin film deposited at 18/2 (seem) of Ar/$N_2$ flow ratio exhibited to be the most (100) oriented. The (100) orientation of thin film becomes weaker as the working pressure becomes higher. The further distance between substrate and target is stronger the (100) orientation of the thin film, but the (100) orientation becomes weaker and (002) orientation started to appear as the distance is shorter. The surface roughness of the thin film deposited at 50$0^{\circ}C$ in Ar only is 1.1 nm, while very smooth thin film of 0.4～0.6 nm is obtained with the addition of $N_2$.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.192-192
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• 2011

Mo 박막은 열적 안전성과 전기 전도성이 우수한 소재로 CIGS 태양전지의 배면전극으로 사용되고 있다. 스퍼터링법에 의한 Mo 박막의 전도성은 공정압력에 민감하여 높은 압력과 낮은 압력에서 이중박막으로 제조되고 있다. 연구에서는 압력에 크게 영향을 받지 않으면서 전도성이 $10{\mu}{\Omega}-cm$ 이하로 우수한 Mo 박막을 얻을 수 있는 아크 이온플레이팅법으로 Mo 박막을 제조하였다. 그러나 Mo 박막 증착시에 나타나는 높은 압축응력은 기재(Soda lime Glass; SLG)와의 밀착성을 떨어뜨렸다. 기재(SLG)와의 밀착성을 확보하기 위해 Ti 중간층($0.3{\mu}m$, $0.9{\mu}m$)을 증착하고 그 위에 Mo 박막을 증착하여 전도성이 우수한 박막을 제조하였으나 여전히 압축잔류응력의 문제점을 보였다. 압축응력의 완화를 위해 CIGS 박막이 제조되는 $550^{\circ}C$의 온도에서 열처리를 1시간 수행하였다. 열처리를 통해 열처리 전과 후에 나타나는 전도성과 잔류응력의 변화를 공정압력(5 mTorr~30 mTorr)별로 알아보았다. 사용된 시험편은 Si wafer, SLG, SUS계 소재를 이용하였으며 공정압력별로 아크 타겟에 인가되는 전류는 100 A로 고정하였고, 바이어스 전압은 0V, -50V를 인가하였다. 열처리 전과 후에 전도성은 크게 변화가 관찰되지 않았으나 잔류응력에는 많은 변화가 관찰 되었다. 잔류응력은 공정압력(5mTorr~30mTorr)별로 응력 완화가 일어났으며, 바이어스 전압이 0V에서 공정압력이 5 mTorr일 때 열처리 전에 측정된 1346 MPa 압축응력이 열처리 후에는 188 MPa의 인장응력을 나타내었다. 이러한 응력 변화에 대해 XRD와 SEM으로 구조분석을 통해 Mo 박막의 결정성과 전도성 및 잔류응력의 상관관계에 대해 알아보았다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.82-82
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• 2018

광전소자용 투명전극으로 적용하기 위한 초박형 Al 박막에 대해서 기초연구를 수행하였다. 증착 전 챔버(chamber) 내 기저압력은 $3{\times}10^{-7}Torr$이하로 유지하였으며 Ar 불활성 기체의 유입을 통해 작업압력을 $1{\times}10^{-2}Torr$로 상승시켜 증착을 실시하였다. DC 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 유리기판상에 Al 박막의 증착을 실시하였으며, 박막의 두께가 3-12 nm인 Al 박막을 각각 형성하였다. 두께가 7 nm 일 때 면저항은 $135{\Omega}/{\square}$로 측정되었고 7 nm 이상인 두께의 박막은 두께가 증가할 때 면저항이 점진적으로 감소되는 경향을 확인할 수 있었다. 두께가 10 nm인 박막의 측정된 면저항은 $13.1{\Omega}/{\square}$로 두께 7 nm인 박막과 비교하였을 때 약 10배의 차이를 확인할 수 있었다. 두께 6 nm 이하인 박막은 면저항 측정이 불가능하였는데 이는 SEM 분석 결과, 연속박막을 이루지 못 하였기 때문이라고 결론을 내릴 수 있었으며, 두께 12 nm인 박막까지 완전한 연속박막이 형성되지 않았다. 각각의 박막에서 입자의 크기는 선 교차법(line intercept method)을 이용하여 시편당 평균 120개의 입자에 대한 평균값을 측정하였으며, 이론적으로 예상할 수 있는 바와 같이 두께가 증가할수록 입자크기도 비례하여 증가하게 되는 것을 확인할 수 있었다. 가시광선 파장영역 내 투과도의 경우, 3 nm 두께에서 평균 80% 이상의 투과도가 측정된 데 반하여, 4-5 nm 두께에서 평균 60%로 급격하게 감소되기 시작하며 그 이후, 두께 증가에 따라 투과도가 점진적으로 감소되는 경향을 확인할 수 있었다. 또한 Al 박막은 시간의 경과에 따른 표면의 산화가 진행되어 기존에 측정된 면저항보다 10-60%의 면저항이 증가하였는데 이는 두께가 얇을수록 더 산화의 영향을 많이 받기 때문에 나타난 결과로 보인다. 추후 산화방지막 및 빛반사방지막 층을 초박형 Al박막과 함께 Oxide/Metal/Oxide 구조로 형성하여 위와 같은 현상들을 해결하고 박막물성의 증진을 통해 투명전극에 적용을 목표로 한다.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.7 no.2
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• pp.83-89
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• 1998

$TiO_{2-x}$ thin film humidity sensors have been fabricated by sputtering method and their physical and hygroscopic characteristics have been investigated. The sputtering conditions and sintering conditions affect the sensor's sensitivity toward humidity. AES and SEM micrographs were taken for the analysis of crystal structures, surface morphology caused by adsorbed water vapour. $TiO_{2-x}$ humidity sensors showed negative impedance-humidity characteristics and the sensor which was fabricated by experimental condition 2(rf power of 200W) showed higher sensitivity and linearity than others. Then the slope of the sensor was about $0.794\;K{\Omega}/%RH$ and the response time of $TiO_{2-x}$ humidity sensors was about 2 min. for adsorption and about 3 min. for desorption at the operating temperature of $30^{\circ}C$.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.41 no.1
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• pp.36-40
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• 2004

$SnO_2$ thin films were deposited on a $SiO_2$/Si substrate with the flow of Ar and $O_2$ of 25 sccm by RF-magnetron sputtering method. the post-annealing was conducted at $500^{\circ}C$ in atmosphere of dry air and $N_2$ were changed fairly, while those annealed in dry air resembled as-deposited films. This may be attributed to the desorption of adsorbed oxygen and the extraction of lattice oxygen during annealing. Resistivity of films annealed in $N_2$ was increased over 5 times than that of as-deposited films. It can be explained that the increment of resistivity may result from the discontinuous conduction path with change of microstructures after annealing in $N_2$.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.34 no.8
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• pp.803-810
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• 1997

Ba0.5Sr0.5TiO3 thin films were deposited by RF magnetron sputliring method in order to clarify the anneal condition and doping effect on loakage current Nb and Al were selected as electron donor and acceptor dopants respectively, in the BST films because they have been known to have nearly same ionic radii as Ti and thought to substitute Ti sites to influence the charge carrier and the acceptor state adjacent to the gram boundary. BST thin films prepared in-situ at elevated temperature showed selatively high leakage current density and low breakdown voltage. In order to achieve smooth surface and to improve electrical properties, BST thin films were deposited at room temperature and annealed at elevated temperature. Post-annealed BST thin films showed smoother surface morphology and lower leakage current density than in-situ prepared thin films. The leakage current density of Al doped thin films was measured to be around 10-8A/cm2, which is much lower than those of undoped and Nb doped BST films. The result clearly demonstrates that higher Schottky barrier and lower mobile charge carrier concentration achieved by annealing in the oxygen atmosphere and by Al doping are desirable for reducing leakage current density in BST thin films.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.4 no.4
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• pp.319-325
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• 1994

Permalloy films were deposited by an RF magnetron sputtering method using several different targets which had been cold-rolled and annealed at various temperatures to give different microstructure and texture. The grain refinement occurs at high temperature annealing due to recrystallization and subsequently the initial (110) target texture transforms to the random texture. The coercive forces of thin films fabricated using targets which are not recrystallized are below 0.2 Oe in the AI pressure range of 1~5 mTorr and the lowest coercive force achieved is 0.07 Oe. The low value of coercive force, 0.25 Oe, is only obtained at the sputtering conditions of 400 W and 1 mTorr, and 300 W and 5 mTorr when recrystallized targets are used. The internal stress changes from compressive to tensile as the Ar pressure increases, the stress-free being at 5 mTorr. The changes of coercive force and permeability can be well interpreted by the differences from the composition and the internal stress.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.3 no.4
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• pp.289-292
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• 1993

[Ni/Fe/Cu] and [Fe/Ni/Fe/Cu] multilayers were prepared with three gun rf-magnetron sputtering, and dependence of magnetoresistance on the Ni IFe thickness ratio was investigated. Vaccum annealing was tried to invetigated the effect of annealing. Oscillation of magnetoresistance on the Cu spacer thickness was dbserved in these two kinds of multilayers. When the thickness of Fe inserted into the Ni/Cu interface was about $3\;\AA$. the maximum value of magnetoresistance(13 %) could be observed. In a sample of $1~2\;\AA$ Fe thickness, saturation field decreased significantly, while magnetoresistace decreased slightly in comparison with the sample of $3\;\AA$ Fe. In ${[Cu(23\;\AA)/Fe(1\;\AA)/Ni(18\;\AA)/Fe(1\;\AA)]}_{20}/Fe(80\;\AA)/Si$, 6 % magnetoresistance with 100 Oe saturation field could be obtained. No appreciable change in magnetoresistance and saturation field could be observed by low temperature annealing. Formation of Ni-Fe alloy was not confinred.