• 제목/요약/키워드: 펄스 레이저 증착

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펄스 레이저 증착법에 의해 증착된 Phosphorus 도핑된 ZnO 박막의 특성 분석 (Characterization of Phosphorus Doped ZnO Thin Films grown by Pulsed Laser Deposition Method)

  • 임성훈;강홍성;김건희;장현우;이상렬
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2005년도 추계학술대회 논문집 Vol.18
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    • pp.55-56
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    • 2005
  • The properties of phosphorus doped ZnO thin films deposited on (001) sapphire substrates by pulsed laser deposition (PLD) were investigated depending on various deposition conditions. The phosphorus (P) doped ZnO target was composed of ZnO + x wt% Al (x=1, 3, 5). The structural, electrical and optical properties of the ZnO thin films were measured by X-ray diffraction (XRD), Hall measurements and photoluminescence (PL). As the deposition temperature optimized, the electrical properties of the phosphorus doped ZnO (ZnO:P) layer showed a electron concentration of $7.76\times10^{16}/cm^3$, a mobility of 10.225 $cm^2/Vs$, a resistivity of 7.932 $\Omega$cm. It was observed the electrical property of the film was changed by dopant activation effect as target variations and deposition conditions.

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사파이어 기판 위에 성장한 N-tyep ZnO Ohmic 접합 연구

  • 이경수;서주영;송후영
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.96-96
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    • 2011
  • ZnO는 실온에서 3.37 eV의 큰 밴드갭 에너지와 60 meV의 높은 exciton binding energy를 가지고 있어 광소자를 만드는데 큰 관심을 얻고 있다. 또한 최근에는 ZnO를 기반으로 한 동종접합 전광소자를 만드는데 성공하였다. 그러나 소자의 성능을 높이기 위해 여러 가지 개선할 사항이 있다. 그 중에 하나는 캐리어를 잘 주입 시키기 위한 금속-반도체 접합을 구현하는 것이다. 이러한 문제를 개선하기 위해서는 ZnO 기반으로 한 낮은 비저항을 가진 소자가 필요하다. 일반적으로 n-type ZnO Ohmic 접합에서 쓰이는 금속은 Ti/Au, Ta/Au, Al/Au 등이 있다. 실험방법은 c-plane 사파이어 기판 위에 펄스 레이저 증착 방법으로 3시간 동안 $500^{\circ}C$ 환경에서 ZnO 박막을 성장하고, 표면을 고르게 하기 위해 $1000^{\circ}C$에서 1분 동안 열처리를 진행하였다. 샘플 위에 photo-resist 코팅을 한 다음 transfer length method(TLM)를 이용하기 위해 포토리소그래피 장비를 통하여 샘플을 노광하였다. 그 위에 Ti/Au (30 nm/80 nm)를 E-beam/thermal evaporation으로 증착 하였다. 이는 일반적인 반도체 공정과 Lift-off방식을 이용하여 패터닝 하였다. 샘플을 열처리하는 것은 금속과 반도체의 접촉 접착과 전기적인 성질을 개선하고 응력과 계면 결함을 감소시키기 때문에 샘플을 100, 200, 300, 400, $500^{\circ}C$에서 각각 열처리하였다. 저항을 구하기 위해 각각 열처리된 샘플과 as-deposited의 전류, 전압 특성을 측정하고, 이러한 실험 방법으로 n-type ZnO의 Ohmic 접합을 구현하는 것이 목표이다.

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$\textrm{SrTiO}_3$ 기판 위에 계단형 모서리 제작 및 $\textrm{YBa}_{2}\textrm{Cu}_{3}\textrm{O}_{7-\delta}$계단형 모서리 접합의 특성 연구 (Study on the Fabrication Step-edges on $\textrm{SrTiO}_3$ Substrates and the Characterization of $\textrm{YBa}_{2}\textrm{Cu}_{3}\textrm{O}_{7-\delta}$ Step-edge Junctions)

  • 남병창;김인선;이순걸;박종철;박용기
    • 한국재료학회지
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    • 제8권10호
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    • pp.950-955
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    • 1998
  • Ar 이온 식각법을 이용하여 (001) SrTiO3(STO) 단결정 기판 위에 200nm 높이의 계단형 모서리를 제작하였다. 계단식은 입사하는 Ar 이온 빔에 대한 Ar 이온 입사각과 마스크 회전각을 조절함으로써 38$^{\circ}$-70$^{\circ}$의 넓은 범위로 제어할 수 있었다. 초전도 YBa2Cu3O7-$\delta$박막은 계단이 있는 STO 기판 위에 펄스레이저 증착법을 이용하여 증착하였으며, 박막의 두께는 계단 높이에 대한 박막의 두께비가 0.5-1.2가 되도록 하였다. 계단형 모서리 조셉슨 접합의 임계전류밀도와 IcRn값은 77K에서 각각 104A/$\textrm{cm}^2$, 70-200$\mu$V이었다.

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펄스 레이저 증착법으로 $SrRuO_3$/Si 구조위에서 증착된 강유전체 $Pb(Zr_{0.2}Ti_{0.8})O_3$ 박막 (The ferroelectric $Pb(Zr_{0.2}Ti_{0.8})O_3$ thin film growth on $SrRuO_3$/Si structure by pulsed laser deposition)

  • 함성길;윤순길
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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    • pp.302-302
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    • 2007
  • The $SrRuO_3$/Si thin film electrodes are grown with (00l) preferred orientations on SrO buffered-Si (001) substrates by pulsed laser deposition. The optimum conditions of SrO buffer layers for $SrRuO_3$ preferred orientations are the deposition temperature of $700^{\circ}C$, deposition pressure of $1\;{\times}\;10^{-6}\;Torr$, and the thickness of 6 nm. The 100nm thick-$SrRuO_3$ bottom electrodes deposited above $650^{\circ}C$ on SrO buffered-Si (001) substrates have a rms roughness of approximately $5.0\;{\AA}$ and a resistivity of 1700 -cm, exhibiting a (00l) relationship. The 100nm thick-$Pb(Zr_{0.2}Ti_{0.8})O_3$ thin films deposited at $575^{\circ}C$ have a (00l) preferred orientation and exhibit $2P_r$ of $40\;C/cm^2$, $E_c$ of 100 kV/cm, and leakage current of about $1\;{\times}\;10^{-7}\;A/cm^2$ at 1V.

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PLD 법을 이용한 고유전율, 저유전손실 BZN 박막 제작 (Fabrication of High-permittivity and low-loss dielectric BZN thin films by Pulsed laser deposition)

  • 배기열;이원재;신병철
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.230-231
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    • 2009
  • 펄스 레이저 층착법 (이하 PLD)은 다성분계 산화물 박막 또는 다층구조의 박막 제작에 매우 유용한 기술이다. 본 실험에서는 KrF 엑시머 레이저를 이용하여 pt on Si 기판 위에 150nm 두께의 $Bi_{1.5}ZnNb_{1.5}O_7$(이하 BZN) 박막을 다양한 기판온도에서 제작하였다. XRD를 이용하여 BZN 박막의 구조적 특성을 분석하였고, 박막을 MIM 구조로 제작하여 유정적 특성을 측정하였다. 제조한 BZN 박막은 $500^{\circ}C$ 이상에서 결정질을, $500^{\circ}C$ 이하의 온도에서는 비정질 특성을 보였다. 유전 특성은 100 - 400$^{\circ}C$ 영역에서는 온도가 증가함에 따라 졸은 특성을 나타내었고, $500^{\circ}C$에서부터는 감소하였다. 증착 온도 $400^{\circ}C$에서 제작한 BZN 박막이 유전상수가 67.8, 유전 손실이 0.006으로 가장 줄은 유전특성을 나타내었다.

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펄스레이저증착법을 이용한 $\textrm{LaAlO}_3$ 박막의 Molecular Beam Epitaxy 성장 (Molecular Beam Epitaxy Grouth of $\textrm{LaAlO}_3$ Thin Film by a Pulsed laser Deposition Technique)

  • 김인선;허남회;박용기
    • 한국재료학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.25-29
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    • 1999
  • We have developed a laser molecular beam epitaxy system for the layer-by-layer growth of oxide thin films. Using this system, we could grow and control oxide thin films of LaAlO$_3$in a molecular layer epitaxy mode on the atomically flat SrTiO$_3$ substrate with a LaAlO$_3$single crystal target. Very clear RHEED oscillations were observed during to growth of a LaAlO$_3$ film for a long period under the optimized conditions of substrate temperature at $650^{\circ}C$, oxygen pressure at 1$\times$10\ulcorner torr, and an incident laser fluence of 4.6J/$\textrm{cm}^2$. The height of mono-layer-LaAlO$_3$ film grown during one period of RHEED intensity oscillation was 3.8$\AA$.

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펄스 레이저 증착법을 이용한 실리콘 박막의 어닐링 온도 변화에 따른 발광 특성연구 (Effect of Annealing Temperature on the Luminescence of Si Nanocrystallites Thin Flms Fabricated by Pulsed Laser Deposilion)

  • 김종훈;전경아;이상렬
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2001년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.127-130
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    • 2001
  • Si thin films on p-type (100) Si substrate have been fabricated by pulsed laser deposition technique using a Nd:YAG laser. The pressure of the environmental gas during deposition was 1 Torr. After deposition, Si thin film has been annealed again at 400-840$^{\circ}C$ in nitrogen ambient. Strong blue photoluminescence (PL) have been observed at room temperature. We report the PL properties of Si thin films depending on the variation of the annealing temperature.

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Off-axis 펄스레이저 증착법으로 성장된 ZnO 나노구조에 관한 연구 (ZnO Nanostructure Formed by Off-axis Pulsed Laser Deposition)

  • 강정석;강홍성;김재원;이상렬
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.319-322
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    • 2004
  • ZnO nanostructures were formed on a Si substrate by off-axis pulsed laser deposition(PLD) system in which a substrate plane was tilted toward a plume propagation direction. Atomic force microscopy (AFM) showed islands of 20∼40 nm width. From the x-ray diffraction (XRD) pattern exhibiting only (002) ZnO peak, the islands observed in AFM image were found to well crystallized. Optical bandgap enlargement from 3.26 eV to 3.35 and 3.47 eV due to the quantum size effect of ZnO nanostructures were observed by Photoluminescence (PL) at room temperature.

펄스레이저 증착법에서 기판-플룸 각 변화가 ZnO 박막의 구조 및 광학적 특성에 미치는 영향 (Structural and Optical Properties of ZnO Thin Films Grown at Various Plume-Substrate Angles by Pulsed Laser Deposition)

  • 강정석;강홍성;김재원;이상렬
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.329-332
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    • 2004
  • ZnO thin films were grown with different plume-substrate angles by pulsed laser deposition (PLD) to control the amount of ablated species arriving on a substrate per laser shot. The angles between plume propagation direction and substrate plane (P-S angle) were 0$^{\circ}$, 45$^{\circ}$ and 90$^{\circ}$. The growth time was changed in order to adjust film thickness. From the XRD pattern exhibiting a dominant (002) and a minor (101) XRD peak of ZnO, all films were found to be well oriented along c-axis. From the AFM image, it was found that the grain size of ZnO thin film was increased, as P-S angle decreased. UV intensity investigated by PL (Photoluminescence) increased as P-S angle decreased.

펄스 레이저 증착법에 의해 제작된 ZnO-Si-ZnO 다층 박막의 특성 분석 (Characteristics analysis of ZnO-Si-ZnO multi-layer thin films by pulsed laser deposition)

  • 강홍성;강정석;심은섭;방성식;이상렬
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집 Vol.3 No.2
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    • pp.1057-1059
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    • 2002
  • ZnO-Si-ZnO multi-layer thin films have been deposited by pulsed laser deposition (PLD). And then, the films have been annealed at $300^{\circ}C$ in oxygen ambient pressure. Electrical properties of the films were improved slightly than ZnO thin film without Si layer. Also, the optical and structural properties changed by Si layer in ZnO thin film. The optical and structural properties of Si-doped ZnO thin films were characterized by PL(Photoluminescence) and XRD(X-ray diffraction method) respectively. Electrical properties were measured by van der Pauw Hall measurements.

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