• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.48-48
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• 1999

티타늄 알루미나이드 합금은 이들의 강도나 고온 특성 때문에 초음속 비행기의 구조물질이나 수소를 연료로 사용하는 비행기의 엔진물질로 각광받고 있다. 그러나 티타늄 알루미나이드 합금들은 이들이 갖는 규칙적인 미세구조로 인하여 실온에서 낮은 연성을 나타내는 단점이 있다. 실온에서 낮은 연성을 갖는 티타늄 알루미나이드 합금의 단점은 텅스텐, 물리브덴, 니오비움, 탄타륨, 바나디움 등의 베타 안정화 물질들을 첨가함으로서 어느정도 극복되고 있다. 따라서 티타늄 알루미나이드 합금이 초음속 비행기의 구조 물질이나 수소를 사용하는 엔진 물질로 사용되기 위해서는 이 물질들의 산화연구가 필수적이다. 지금까지 티타늄의 산화연구에서 알루미늄이나 니오비움의 역할에 대해서는 여러 연구자들이 연구를 한 바 있다. Chaze와 Coddet는 알루미늄이 티타늄에서 산소의 용해도를 감소시키고, Chen과 Rosa는 니오비움이 티타늄에서 산화물 형성율을 낮춘다는 것을 각각 알아냈다. 그러나 지금까지 티타늄 알루미나이드의 산화연구는 충분하지 못했다. 지금까지 티타늄 알루미나이드의 산화연구에서 밝혀진 산화운동학의 내용은 가열온도와 가열시간에 따라 크게 다른 두 개 혹은 그 이상의 산화물을 갖는다는 것이다. 본 연구의 목적은 여러 가지 티타늄 알루미나이드 합금의 산화특성을 밝히는 것이다. 이를 위하여 첫 번째 실험은 실온 공기 중에서 자연적으로 산화된 여러 가지 티타늄 알루미나이드 합금들($\alpha$2,$\beta$,${\gamma}$)을 초고진공($\leq$10-11Torr)속에 넣고, 시료의 온도를 실온에서 100$0^{\circ}C$까지 변화시키면서 AES(Auger Electron Spectroscopy)와 ISS(Ion Scattering Spectroscopy)를 사용하여 각각의 온도에서 여러 가지 시료들의 표면조성을 조사했다. 두 번째 실험은 티타늄 알루미나이드 시료를 고순도 공기(hydrocarbon$\leq$0.1^g , pp m) 중에서 각각 $600^{\circ}C$에서 100$0^{\circ}C$까지 가열하여 산화시켰다. 이 시료의 산화도는 각각의 가열온도에서 가열시간을 변하시키면서 TGA(Thermogravimetric Apparatus)로 측정했다. 실온 공기중에서 자연적으로 산화된 여러 가지 티타늄 알루미나이드 합금들을 초고진공속에 넣어 100$0^{\circ}C$까지 가열한 실험에서는 이들 시료에 포함된 알루미늄의 양에 따라서 표면 조성이 크게 다른 것을 알 수 있었다. 그리고 고순도 공기 중에서 100$0^{\circ}C$까지 가열하여 산화시킨 티타늄 알루미나이드 산화물의 산화기구는 명백한 3단계 포물선 산화의 특성을 나타냈다.

• 한국재료학회지
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• 제8권10호
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• pp.956-960
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• 1998

XPS와 glancing angle XRD, AES 및 AFM을 사용하여 $330^{\circ}C$-$800^{\circ}C$사이의 진공분위기에서 열처리할 때, Co/Nb이중층과 $SiO_2$기판 사이의 계면반응을 조사하였다. $600^{\circ}C$에서 Co와 Nb는 서로 활발하게 확산하여, $700^{\circ}C$이상에서는 두 층사이의 충역전이 완전히 일어났다. 그 때 Nb 중간층과 $SiO_2$기판 사이의 반응에 의하여 계면에 일부 NbO가 형성되었으며, 표면에서는 분위기 중의 산소에 의하여 $Nb_2O_5$가 생성되었다. Nb와 기판간의 반응에 의하여 유리된 Si는 $600^{\circ}C$이상에서 잔류 Co 및 Nb와 반응하여 실리사이드를 형성하였다. Co/Nb 이중층 구조는 $800^{\circ}C$에서 열처리한 후 면저항이 급증하기 시작하였는데, 이것은 Co층이 기판과 바로 접하게 되어 계면에너지를 줄이기 위해 응집되기 때문이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.229.2-229.2
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• 2013

Yttrium oxide (Y2O3)는 band gap이 5.5 eV 정도로 상대적으로 넓고, 굴절상수가 1.8, 유전율이 10~15, Silicon 과의 격자 불일치가 작은 특성을 가지고 있다. 또한 녹는점이 높아 열적으로 안정하기 때문에 전자소자 및 광학소자에 다양하게 응용되는 물질이다. Y2O3 박막은 다양한 방법으로 증착할 수 있는데, 그 방법에는 e-beam evaporation, laser ablation, sputtering, thermal oxidation, metal-organic chemical vapor deposition, and atomic layer deposition (ALD) 등이 있다. ALD는 기판 표면에 흡착된 원자들의 자기 제한적 반응에 의하여 박막이 증착되기 때문에 박막 두께조절이 용이하고 step coverage와 uniformity 측면에서 큰 장점이 있다. 이전에는 Y(thd)3 and Y(CH3Cp)3 와 같은 금속 전구체를 이용하여 ALD를 진행하여, 증착 속도가 낮고 defect이 많아 non-stoichiometric한 조성의 박막이 증착되는 문제점이 있었다. 이번 연구에서는, (iPrCp)2Y(iPr-amd)와 탈이온수를 사용하여 Y2O3 박막을 증착하였다. Y2O3 박막 증착에 사용한 Y 전구체는 상온에서 액체이고 $192^{\circ}C$ 에서 1 Torr의 높은 증기압을 갖는다. Y2O3 박막 증착을 위하여 Y 전구체는 $150^{\circ}C$ 로 가열하여 N2 gas를 이용하여 bubbling 방식으로 공정 챔버 내로 공급하였다. Y2O3 박막의 ALD window는 $250{\sim}350^{\circ}C$ 였으며, Y 전구체의 공급시간이 5초에 다다르자 더 이상 증착 두께가 증가하지 않는 자기 제한적 반응을 확인할 수 있었다. 그리고 증착된 Y2O3 박막의 특성 분석을 위해 Atomic force microscopy (AFM)과 X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Auger electron spectroscopy (AES) 를 진행하였다. 박막의 Surface morphology 는 매끄럽고 uniform 하였으며, 특히 고체 금속 전구체를 사용했을 때와 비교하여 수산화물이 거의 없는 박막을 얻을 수 있었다. 그리고 조성 분석을 통해 증착된 Y2O3 박막이 stoichiometric하다는 것을 알수 있었다. 또한 metal-insulator-metal (MIM) 구조 (Ru/Y2O3/Ru) 의 resistor 소자를 형성하여 저항 스위칭 특성을 확인하였다.

• 한국재료학회지
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• 제3권2호
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• pp.111-120
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• 1993

플라즈마 아크 용해에 의해 0.31-1.14at%Hf과 0.08-1.00at%C의 조성을 갖는 Mo시편을 제조하여, 열처리에 따른 미세조직 변화를 광학현미경, AES(Auger Electron Spectroscopy)및 투과전자현미경(TEM)으로 조사하였다. 산소함량이 약 830ppm인 초기분말을 압분체로 성형하여 용해한 결과, 산소함량 약 40-130ppm의 시편으로 제조할 수 있었으며, 이때 Hf및 C의 첨가량이 증가할수록 시편의 결정립은 미세화되었다. Mo-1.14at% Hf-1.00at % C 조성의 시편을 열처리한 결과 130$0^{\circ}C$에서 결정립내의 편상의 ${\beta}$-Mo 탄화물(molybdenum carbide)이 열역학적으로 더욱 안정한 $\alpha$-Mo 탄화물로 변태되기 시작하고, 1400-150$0^{\circ}C$온도 구간에서는 급내에 의해 고용되어 있던 Hf과 C이 반응하여 미량의 Hf탄화물이 석출되었으며, 150$0^{\circ}C$에서는 결정립계에 Hf 탄화물이 편석되었다. 1500-170$0^{\circ}C$에서는 결정립계에 편석된 Hf탄화물이 분해되고 열역학적으로 더욱 안정한 Hf 산화물(Hafnium oxide)이 석출되었으며, 결정립내에도 미세한 Hf 산화물이 석출되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제28권8호
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• pp.976-983
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• 2004

In high-density hard disk drives, the slider should be made to fly close to the magnetic recording disk to generate better signal resolution and at an increasingly high velocity to achieve better data rate. The slider disk interaction in CSS (contact-start-stop) mode is an important source of particle generation. Contamination particles in the hard disk drive can cause serious problems including slider crash and thermal asperities. We investigated the number and the sizes of particles generated in the hard disk drive, operating at increasing disk rotational speeds, in the CSS mode. CNC (condensation nucleus counter) and PSS (particle size selector) were used for this investigation. In addition, we examined the particle components by using SEM (scanning electron microscopes), AES (auger electron spectroscopy), and TOF-SIMS (time of flight-secondary ions mass spectrometry). The increasing disk rotational speed directly affected the particle generation by slider disk interaction. The number of particles that were generated increased with the disk rotational speed. The particle generation rate increased rapidly at motor speeds above 8000 rpm. This increase may be due to the increased slider disk interaction. Particle sizes ranged from 14 to 200 nm. The particles generated by slider disk interaction came from the lubricant on the disk, coating layer of the disk, and also slider surface.

• 한국진공학회지
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• 제10권1호
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• pp.119-126
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• 2001

ECR-PECVD 방법으로 ECR 플라즈마 소스 power, $CH_4/H_2$ 가스 혼합비와 유량, 증착시간 및 기판 bias 전압을 변화시켜 가면서 수소가 함유된 비정질 탄소 박막을 증착하고, 증착조건에 따라서 박막 내부에 함유되어 있는 수소함량 변화를 2.5 MeV 헬륨 이온빔을 사용하는 ERDa로 측정하였다. ERDA의 결과와 hES 및 RBS에 의한 성분분석으로부터 본 실첨에서 증착된 박막은 탄소와 수소만으로 구성 되어있음을 확인할 수 있었고, FTIR의 결과로부터 박막 증착조건에 따라서 박막 내부에 함유되어 있는 수소함량이 변화함을 알 수 있었다. 기판 bias 전압을 증가시킬수록 이온충돌 현상이 두드러져 탄소와 결합하고 있던 수소원자들이 떨어져 나가는 탈수소화 현상으로 수소함량이 크게 감소됨을 알 수 있었다. 그 밖의 조건에서는 박막증착 초기에는 수소보다 탄소량이 좀 더 많다가 점차적으로 수소함량이 증가되었고, 이때 박막 내부에 함유되어 있는 수소함량은 45~55% 범위 내에 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국진공학회지
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• 제5권4호
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• pp.333-340
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• 1996

Cu 확산방지막으로서의 Tin의 특성을 면저항 특정, X선 회절 분석, SEM, AES, capacitance-voltage(C-V) 측정에 의하여 평가하고, Cu의 확산을 민감하게 알아내는 정도를 특성 평가 방법간에 비교하였다. 여러 가지 증착방법에 의하여 Cu/TiN/Ti/SiO2/Si 구조의 다층 박막시편을 제작하였으며, 이 시편을 10% H2/90% Ar분위기, 열처리 온도 500~$800{\circ}C$ 범위에서 2시간 동안 열처리하였다. TiN의 Cu 확산방지 효과가 소멸된 경우 Cu 박막 표면에서 불규칙한 모양의 spot을 관찰할 수 있었으며 outdiffusion된 Si를 검출할 수 있었다. MOS capacitor의 C-V 특성은 열처리 온도에 따라 급격하게 변화하였다. C-V 측정에서 inversion capacitance는 열처리 온도 500~$700^{\circ}C$범위에서 열처리 온도가 높아질수록 감소하다가 $800^{\circ}C$에서 크게 증가하였으며, 이러한 특성의 변화는 TiN을 통해서 $SiO_2$와 Si내로 확산된 Cu에 의하여 발생되는 것으로 생각된다.

• 센서학회지
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• 제6권2호
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• pp.155-162
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• 1997

zinc acetate를 포함하는 용액으로부터 r-plane 사파이어 기판 위에 ZnO 막(膜)을 증착하였다. 초음파(超音波) 발생기(發生器)로 용액을 진동시켜 증기입자를 만든 후 이것을 고온 반응로(反應盧) 내에서 열분해(熱分解) 시켜 막(膜)을 증착하였다. 제조된 막(膜)의 결정성, 표면형태 및 조성을 XRD, SEM 및 AES로 각각 분석하였다. 기판온도가 막(膜)의 특성에 미치는 영향에 대해 조사하였다. 기판온도 $300^{\circ}C$에서 (110) 방향으로 강하게 성장된 막(膜)을 얻을 수 있었다. 구리의 첨가(添加)와 습식산화(濕式酸化)에 의해 막(膜)의 저항율을 $3{\times}10^{6}{\Omega}{\cdot}cm$이상으로 높일 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제9권2호
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• pp.173-180
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• 1999

Thermally evaporated ZnTe films were investigated as a back contact material for CdS/CdTe solar cells. Two deposition methods, coevaporation and double-layer methods, were used for Cu doping in ZnTe films. ZnTe layers (0.2$\mu\textrm{m}$ thick) were deposited either on glass or on CdS/CdTe substrates without intentional heating of the substrates. Post-deposition annealing was performed at 200,300 and $400^{\circ}C$ for 3,6 and 9 minutes, respectively. Band gap of 2.2eV was measured for both undoped and doped films and a slight change in the shape of absorption spectra was observed in Cu-doped samples after annealing at $400^{\circ}C$. The resistivity of as-deposited ZnTe decreased from 10\ulcorner~10\ulcornerΩcm down to 10\ulcornerΩcm as Cu concentration increased from 0 to 14 at.%. There was not a noticeable change in less of annealing temperature up to $300^{\circ}C$ whereas films annealed at $400^{\circ}C$ revealed hexagonal (101) orientations as well. Some of Cu-doped ZnTe revealed x-ray diffraction (XRD) peaks related with Cu\ulcornerTe(x=1.75~2). Grain growth was observed from about 20nm in as-deposited films to 50nm after annealing at $400^{\circ}C$ by scanning electron microscopy (SEM). Cu distribution in ZnTe films was not uniform according to Auger electron spectroscopy (AES) measurements.

• 한국표면공학회지
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• 제29권6호
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• pp.862-868
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• 1996

Cadmium sulfide is commonly used as the window material for thin film solar cells, and can be prepared by several techniques such as sputtering, spray pyrolysis, close spaced sublimation (CSS), thermal evaporation, solution growth methods, etc. In this study, CdS films were deposited by thermal evaporation, close spaced sublimation, and solution growth methods, respectively, and the effects of the methods on physical properties of polycrystalline CdS deposited on ITO/glass were investigated. Also, the effects of variously prepared CdS thin films on the physical properties of CdTe deposited on the CdS were investigated. The thickness of polycrystalline CdS films was maintained at $0.3\mu\textrm{m}$ except for the solution grown CdS when $0.2\mu\textrm{m}$ thick CdS was deposited. After the deposition, all the samples were annealed at $400^{\circ}C$ or $500^{\circ}C$ in H2 atmosphere. To investigate physical properties of the deposited and annealed CdS thin films, UV-VIS spectro-photometry, X-ray diffractometry (XRD), and Auger electron spectroscopy (AES), and cross sectional transmission electron microscopy(XTEM) were used to analyze grain size, crystal structure, preferred orientation, optical properties, etc. The annealed CdS showed the bandedge transition at 510nm and the optical transmittance high than 80% for all of the variously deposited films. XRD results showed that CdS thin films variously deposited and annealed had the same hexagonal structures, however, showed different preferred orientations. CSS grown CdS had [103] preferred orientation, thermally evaporated CdS had [002], and CdS grown by the solution growth had no preferred orientation. The largest grain size was obtained for the CSS grown CdS while the least grain size was obtained for the solution grown CdS. Some of the physical properties of CdTe deposited on the CdS thin film such as grain size at the junction and grain orientation were affected by the physical properties of CdS thin films.