NiO 스핀밸브 박막을 제작하고 이를 공기중에서 80 일간 자연산화시킨후, 형성된 산화층에 의한 NiO 스핀밸브 박막의 자기저항 특성을 연구하였다. NiO(600 $\AA$)Ni$_{81}$$Fe_{19}$(50$\AA$)/Co(7 $\AA$)/Cu(20 $\AA$)/Co(7 $\AA$)Ni$_{81}$$Fe_{19}$(70 $\AA$)의 구조를 갖는 스핀밸브박막을 공기중에서 약 80일 간 자연산화시켰을 때, 자기저항비와 교환결합력( $H_{ex}$)이 각각 4.9%와 110 Oe에서 7.3%와 170 Oe로 증가하였다. 이때, 스핀밸브박막의 비저항($\rho$)값은 28$\mu$$\Omega$m에서 17$\mu$$\Omega$m로 감소하였지만 박막의 비저항값의 변화량($\Delta$$\rho$)는 크기변화가 거의 없는 것을 알 수 있었다. 그러므로, 자기저항비의 증가는 자연산화에 따른 비저항값의 감소에 기인한 것으로 생각되며, 저항의 감소는 specular 효과 때문인 것으로 판단된다. 스핀밸브박막의 표면에 형성된 NiFe 산화층의 두께는 약 20 $\AA$인 것으로 추정되며, Auger electron spectroscopy(AES)를 이용하여 분석하였다.하였다.다.
$TiO_2(001)$ 박막을 Mo(100) 기판에 약 90${\AA}$ 두께로 적층 성장시키고 그 위에 Au를 증착시켜서 Au의 성장모드, 클러스터의 열적 변화, 열적 안정성, 증착량에 따른 Au 4f 전자 결합에너지의 변화를 오제 전자분광법, 열탈착 분광법, 이온 산란 분광법, X-선 광전자 분광법을 이용하여 연구하였다. Au는 $TiO_2(001)/Mo(100)$ 박막에 3차원적인 성장을 하며 낮은 온도에서 성장된 Au 클러스터는 높은 온도에서 성장된 것보다 보다 그 크기가 작고 온도가 높아지면서 클러스터는 비가역적으로 뭉친다. $TiO_2(100)/Mo(100)$에 증착된 Au의 열탈착은 1000 K부터 일어나며, 증착된 Au의 증착량이 많아질수록 더 높은 온도에서 나타난다. 선도 언저리 해석법으로 얻은 Au 클러스터의 탈착에너지는 약 50 kcal/mol이다. Au의 $TiO_2$ 박막에 대한 초기 흡착상수는 기판의 온도 200-600 K 사이에서는 거의 일정하였다. 400 K에서 $TiO_2$ 박막에 2.0 MLE 보다 적은 양의 Au가 증착된 경우에는 Au 4f의 전자 결합에너지가 벌크 Au에 비해서 증가한다. 0.1 MLE의 경우에는 그 결합에너지가 벌크 Au에 비해서 +0.30 eV 이동하였다.
Due to the scaling down of the dielectrics thickness, the leakage currents arising from electron tunneling through the dielectrics has become the major technical barrier. Thus, much works has focused on the development of high k dielectrics in both cases of memories and CMOS fields. Among the high-k materials, $Al_2O_3$ considered as good candidate has been attracting much attentions, which own some good properties as high dielectric constant k value (~9), a high bandgap (~2eV) and elevated crystallization temperature, etc. Due to the easy control of ion energy and flux, low ownership and simple structure of the inductively coupled plasma (ICP), we chose it for high-density plasma in our study. And the $BCl_3$ was included in the gas due to the effective extraction of oxygen in the form of BClxOy compound. In this study, the etch characteristic of ALD deposited $Al_2O_3$ thin film was investigated in $BCl_3/N_2$ plasma. The experiment were performed by comparing etch rates and selectivity of $Al_2O_3$ over $SiO_2$ as functions of the input plasma parameters such as gas mixing ratio, DC-bias voltage and RF power and process pressure. The maximum etch rate was obtained under 15 mTorr process perssure, 700 W RF power, $BCl_3$(6 sccm)/$N_2$(14 sccm) plasma, and the highest etch selectivity was 1.9. We used the x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) to investigate the chemical reactions on the etched surface. The Auger electron spectroscopy (AES) was used for elemental analysis of etched surface.
비정질실리콘은 빛을 받으면 자유전자와 자유정공이 무수히 발생하여 전류 또는 전압의 형태로 나타나는 광전변환 재료이다. 이를 광다이오드로 사용하기 위해서는 금속 박막(Thin film)과 결합하여 쇼트키 다이오드로 만드는 기술이 효과적이다. 본 연구에서는 광다이오드의 신뢰성 및 특성을 개선하기 위하여 크롬실리사이드를 기존의 방식과 달리 하부 전극으로 크롬금속 박막을 증착한 후 그 위에 사일렌(SiH4)가스를 사용해서 PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 진공 증착장비로 최적의 비정질실리콘 박막을 얇게 (100$\AA$) 만들어 열처리를 통하여 크롬실리사이드 박막을 형성 한 후 광다이오드 소자를 제조한다. 이렇게 형성된 크롬실리사이드 광 다이오드를 사용하여 암전류와 광전류를 측정찬 결과 기존의 방식보다 우수한 성능이 나타났고, 공정도 단순화 할 수 있었으며 그리고 신뢰성도 개선되었다.
1 kV high-voltage GaN Schottky diode is realized using GaN-on-Si template by oxidizing Ni-Schottky contact. The Auger electron spectroscopy (AES) analysis revealed the formation of $NiO_x$ at the top of Schottky contact. The Schottky contact was changed to from Ni/Au to Ni/Ni-Au alloy/Au/$NiO_x$ by oxidation. Ni diffusion into AlGaN improves the Schottky interface and the trap-assisted tunneling current. In addition, the reverse leakage current and the isolation-leakage current are efficiently suppressed by oxidation. The isolation-leakage current was reduced about 3 orders of magnitudes. The reverse leakage current was also decreased from 2.44 A/$cm^2$ to 8.90 mA/$cm^2$ under -100 V-biased condition. The formed group-III oxides ($AlO_x$ and $GaO_x$) during the oxidation is thought to suppress the surface leakage current by passivating surface dangling bonds, N-vacancies and process damages.
The characteristics of Ga-doped zinc oxide (GZO) thin films deposited at different deposition temperatures (TS~250 to $550^{\circ}C$) on 4H-SiC have been investigated. Structural and electrical properties of GZO thin film on n-type 4H-SiC(0001) were investigated by using x-ray diffraction(XRD), atomic force microscopy(AFM), Hall effect measurement, barrier height from I-V curve and Auger electron spectroscopy(AES). XRD $2\theta$ scan shows GZO thin film has preferential orientation with c-axis perpendicular to SiC substrate surface. The lowest resistivity ($\sim1.9{\times}10^{-4}{\Omega}cm$) was observed for the GZO thin film deposited at $400^{\circ}C$. As deposition temperature increases, barrier height between GZO and SiC was increased. Whereas, resistivity of GZO thin films as well as barrier height between GZO and SiC were increased after annealing process in air atmosphere. It has been found that the c-axis oriented crystalline quality as well as the relative amount of activated Ga3+ ions and oxygen vacancy may affect the electrical properties of GZO films on SiC.
Transactions on Electrical and Electronic Materials
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제9권1호
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pp.12-15
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2008
Hafnium oxynitride films have been deposited onto a silicon substrate by means of radio frequency (RF) reactive sputtering using a hafnium dioxide $(HfO_2)$ target with a variety of nitrogen! argon $(N_2/Ar)$ gas flow ratios. Auger electron spectroscopy (AES)results confirm that $N_2$ was successfully incorporated into the HfON films. An increase in the $N_2/Ar$ gas flow ratio resulted in metal oxynitride formation. The films prepared with a $N_2/Ar$ flow ratio of 20/20 sccm show (222), (530), and (611) directions of $HfO_2N_2$, and the (-111), (311) directions of $HfO_2$. From X-ray reflectometry measurements, it can be concluded that with $N_2$ incorporated into the HfON films, the film density increases. The density increases from 9.8 to $10.1g/cm^3$. XRR also reveals that the surface roughness is related to the $N_2/Ar$ flow ratio.
UBM-coated Si-wafer was fluxlessly soldered with glass substrate in $N_2$ atmosphere using plasma cleaning method. The bulk Sn-37wt.%Pb solder was rolled to the sheet of $100\mu\textrm{m}$ thickness in order to bond a solder disk by fluxless 1st reflow process. The oxide layer on the solder surface was analysed by AES(Auger Electron Spectroscopy). Through rolling, the oxide layer on the solder surface became thin, and it was possible to bond a solder disk on the Si-wafer with fluxless process in $N_2$ gas. The Si-wafer with a solder disk was plasma-cleaned in order to remove oxide layer formed during 1st reflow and soldered to glass by 2nd reflow process without flux in $N_2$ atmosphere. The thickness of oxide layer decreased with increasing plasma power and cleaning time. The optimum plasma cleaning condition for soldering was 500W 12min. The joint was sound and the thicknesses of intermetallic compounds were less than $1\mu\textrm{m}$.
현재 자동차 분야에서 차량 경량화를 통해 연비 향상 및 에너지 효율 향상을 기대하고 있으며, 차량 경량화의 한 수단으로 자동차용 유리를 고강도 투명 플라스틱 소재인 PC (Polycarbonate)로 대체하고자 하는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 그러나, PC의 낮은 내마모 특성과 자외선에 의한 열화 및 변색 현상은 해결하여야 할 중요한 문제점으로 지적되고 있다. 본 연구에서는, PC의 내마모 특성을 향상시키기 위하여 transmittance가 확보되고, 고경도 특성을 갖는 Al-Si-N 박막 증착에 대한 연구를 하였다. Al-Si-N 박막 증착을 위하여 ICP-assisted reactive magnetron sputtering 장비를 이용하였으며, 고경도 특성을 갖는 Al-Si-N 박막을 제조하였다. 분석 장비로는 박막의 chemical state와 crystallinity를 확인하기 위하여 XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy), AES (Auger electron spectrscopy)와 XRD (X-ray diffraction)를 이용하여 분석을 수행하였으며, Knoop ${\mu}$-hardness tester와 Pin-on-disk를 이용하여 경도 및 내마모 특성을 평가하였다. Al-Si-N 박막의 두께는 ~5,000 ${\AA}$을 증착하였으며, 가시광 영역에서 평균 92%의 transmittance를 나타내었다. 박막의 Si/(Al+Si) 비율에 따라 다른 경도 특성을 나타냈는데, Si/(Al+Si) 비율이 26~32% 부근에서 최대 31 GPa의 경도 값을 확인 할 수 있었다.
Both Cu-Cr and Cu-Ti alloy films with different composition were prepared by dc magnetron sputtering onto polyimide substrate and their adhesion and microstructure were observed. In addition, the effect of heat treatment at $400^{\circ}C$ for 2 hours on the variation of adhesion properties and on the changess of microstructure were investigated. Cu-Cr alloy films have crystalline structure of either for or bcc phase depending on the composition of the film. However, the Cu-Ti alloy film forms fcc phase at low Ti concentration while it forms an amorphous phase as the Ti concentration in the films is increased to more than 25at.%. TEM analysis reveal that the microstructure of Cu-Cr and Cu-Ti films forms an open structure with vacant spaces. The adhesion between Cu-Cr, Cu-Ti alloy films and polyimide substrate is relatively good before the heat treatment, but is noticeably reduced after the heat treatment. In particular, the adhesion strength is significantly reduced in the Cu-Ti alloy films after the heat treatment. The reduction of adhesion strength after the heat treatment is identified to relate with the formation of oxide phases at the metal/polyimide interface by AES(Auger Electron Spectroscopy).
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[게시일 2004년 10월 1일]
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