• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
• /
• v.12 no.3 s.36
• /
• pp.259-265
• /
• 2005

Characteristics of electroplated Ni films and $Ni-Al_2O_3$ composite films, such as yield strength, fracture elongation, and $Al_2O_3$ content, were evaluated as a function of electroplating current density. $Al_2O_3$ content was $11.48\~11.64\;vol\%$ for $Ni-Al_2O_3$ composite films electroplated at $5\~20\;mA/cm^2$, and decreased to $8.41\;vol\%$ at $30\;mA/cm^2$ $Ni-Al_2O_3$ possessed yield strengths higher than those of Ni films. Especially, $Ni-Al_2O_3$ fabricated at $5\;mA/cm^2$ exhibited $50\%$ improved yield strength. Fracture elongations of Ni and $Ni-Al_2O_3$ decreased with increasing the electroplating current density. $Ni-Al_2O_3$ electroplated at $5\;mA/cm^2$ exhibited more uniform dispersion of $Al_2O_3$ and higher yield strength and larger fracture elongation than the composite films processed at other current densities.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2016.02a
• /
• pp.418.1-418.1
• /
• 2016

Atomic layer deposition (ALD)를 이용하여 증착된 aluminum oxide ($Al_2O_3$)는 우수한 패시베이션 특성을 가지고 있다. $Al_2O_3$ 박막은 많은 수소를 가지고 있기 때문에 화학적 패시베이션에 의한 실리콘 표면을 패시베이션 할 수 있다. 또한 $Al_2O_3$는 강한 고정전하를 가져 전계 효과 패시베이션을 할 수 있다. 따라서 $Al_2O_3$ 박막을 태양전지에 적용할 경우 높은 효율을 기대할 수 있다. 실리콘 태양전지를 제작하기 위해 소성공정(> $800^{\circ}C$)은 필수이다. $Al_2O_3$ 박막은 많은 수소를 가지고 있기 때문에 소성공정시 수소가스를 방출하여 $Al_2O_3$ 박막에 블리스터를 형성시킨다. 이 블리스터는 $Al_2O_3/Si$ 계면에서 발생하여 패시베이션 특성을 감소시킨다. 블리스터를 억제하기 위해 수소의 양을 조절할 필요가 있다. 이 실험에서는 plasma-assisted atomic layer deposition (PAALD)으로 $Al_2O_3$를 증착하였다. PAALD의 RF power를 200 W부터 800 W까지 조절하여 $Al_2O_3$ 막에 포함되는 OH의 농도를 조절하였다. $Al_2O_3$ 박막에 포함되는 OH 농도는 X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS)를 이용하여 분석하였다. 열처리공정 후, 화학적 패시베이션에 의한 유효 반송자 수명 (${\tau}_{eff}$) 향상이 나타났다 소성공정 후 블리스터가 형성되지 않는 조건에서 화학적 패시베이션과 전계 효과 패시베이션에 의해 ${\tau}_{eff}$가 증가하였다. 블리스터가 형성되었을 때 기존 논문들과 같이 패시베이션 특성이 감소하였다. 패시베이션 특성의 감소는 블리스터에 의한 화학적 패시베이션의 감소 때문이며 전계 효과 패시베이션은 오히려 증가하였다. 이를 통해 고온에서 열안정성을 갖는 $Al_2O_3$ 박막을 만들었으며 블리스터가 형성되지 않았고 패시베이션 특성이 증가하였다.

• Korean Journal of Materials Research
• /
• v.5 no.3
• /
• pp.280-287
• /
• 1995

첨가제로 $Al_{2}$$O_{3}$가 포함된 ZnO 소결체가 타깃을 이용하여 RF 마그네트론 스퍼터링법으로 Al이 첨가된 ZnO박막을 증착하고, 타깃에 첨가된 $Al_{2}$$O_{3}$의 농도와 증착시 스퍼터링장치내의 기판위치에 따른 박막의 물성 변화를 고찰하였다. 타깃의 $Al_{2}$$O_{3}$ 첨가농도가 2wt%인 경우에 비저항치 8 $\times$ $10_{-3}$ $\Omega$-cm인 박막이 증차되었다. 또한 $Al_{2}$$O_{3}$가 2wt%이상 첨가된 경우는 모든 Al이 박막내부에서 Zn를 치환하여 전자주게로의 역할을 하지 못하고, 오히려 치환되지 못한 Al원자의 중성 불순물 산란효과에 의해 박막의 비저항이 증가하였다. 타깃의 마모영역 위에서 증착된 Al을 첨가한 ZnO 박막은 그 영역 KR에서 증착된 박막보다 높은 비저항값을 나타냈으며, 이는 큰 에너지를 가지는 산소입자의 충돌에 기인한 것으로 여겨진다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
• /
• v.16 no.2
• /
• pp.59-65
• /
• 2006

Al-doped and F-doped ZnO (ZnO : Al & ZnO : F) thin films were coated onto glass substrate by sol-gel method. These films showed c-axis orientation in common, but different I(002)/[I(002) + I(101)] and FWHM (full width at half-maximum). In particular, the grain size of the ZnO : Al films decreased with the increase in the Al-doping concentration, while for the ZnO : F films the grain siae increased up to F 3 at% and then decreased. For the electrical properties, Hall effect measurement was used. The resistivity of the ZnO : Al films and the ZnO : F films were, respectively, $2.9{\times}10^{-2}{\Omega}cm$ at Al 1 at% and $3.3{\times}10^{-1}{\Omega}cm$ at F 3 at%. Moreover compared with ZnO:Al films, ZnO:F films have lower carrier concentration (ZnO : Al $4.8{\times}10^{18}cm^{-3}$, ZnO : F $3.9{\times}10^{16}cm^{-3}$) and higher mobility (ZnO : Al $45cm^2/Vs$, ZnO : F $495cm^2/Vs$). For average optical transmittances, ZnO : Al thin films have $86{\sim}90%$ and ZnO : F films have $77{\sim}85%$ comparatively low.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
• /
• v.24 no.3
• /
• pp.106-110
• /
• 2014

The passivation property of $Al_2O_3$ thin film formed using atomic layer deposition (ALD) for the application of crystalline Si solar cells was investigated using microwave photoconductance decay (${\mu}$-PCD). After post-annealing at $400^{\circ}C$ for 5 min, $Al_2O_3$ thin film exhibited the structural stability having amorphous nature without the interfacial reaction between $Al_2O_3$ and Si. The post-annealing at $400^{\circ}C$ for 5 min led to an increase in the relative effective lifetime of $Al_2O_3$ thin film. This could be associated with the field effective passivation combined with surface passivation of textured Si. The capacitance-voltage (C-V) characteristics of the metal-oxide-semiconductor (MOS) with $Al_2O_3$ thin film post-annealed at $400^{\circ}C$ for 5 min was carried out to evaluate the negative fixed charge of $Al_2O_3$ thin film. From the relationship between flatband voltage ($V_{FB}$) and equivalent oxide thickness (EOT), which were extracted from C-V characteristics, the negative fixed charge of $Al_2O_3$ thin film was calculated to be $2.5{\times}10^{12}cm^{-2}$, of which value was applicable to the passivation layer of n-type crystalline Si solar cells.

• Journal of the Korean Magnetics Society
• /
• v.16 no.6
• /
• pp.283-286
• /
• 2006

We have studied the role of ${\alpha}-Al_{2}O_{3}$ buffer layer as a diffusion barrier in the Ba-ferrite/$SiO_{2}$ magnetic thin films for high-density recording media. In the interface of amorphous Ba-ferrite $(1900-{\AA}-thick)/SiO_{2}$ thin film during annealing, the interfacial diffusion started to occur at ${\sim}700^{\circ}C$. As the annealing temperature increased up to $800^{\circ}C$, the interfacial diffusion abruptly proceeded resulting in the high interface roughness and the deterioration of the magnetic properties. In order to control the interfacial diffusion at the high temperature, we introduced ${\alpha}-Al_{2}O_{3}$ buffer layer ($110-{\AA}-thick$) in the interface of Ba-ferrite/$SiO_{2}$ thin film. During the annealing of Ba-ferrite/${\alpha}-Al_{2}O_{3}/SiO_{2}$ thin film even at ${\sim}800^{\circ}C$, the interface was very smooth. The magnetic properties, such as saturation magnetization and intrinsic coercivity, were also enhanced, due to the inhibition of interfacial diffusion by the ${\alpha}-Al_{2}O_{3}$ buffer layer. Our study suggests that the ${\alpha}-Al_{2}O_{3}$ buffer layer act as a useful interfacial diffusion barrier in the Ba-ferrite/$SiO_{2}$ magnetic thin films.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2004.04b
• /
• pp.5-8
• /
• 2004

전자빔 증착법 (e-beam evaporation)를 이용하여 $TiO_2$ 박막과 $Al_2O_3/TiO_2$ 이중박막을 제조한 후, $800^{\circ}C$ 공기 중에서 열처리하여, 알루미나 층의 유무에 따른 두 박막의 전기전도 특성과 100 ppm CO 가스에 대한 반응 특성을 고찰하였다. 알루미나 층이 증착되지 않은 순수한 $TiO_2$ 박막의 전기 전도도 (in dry air)는 $100^{\circ}C-500^{\circ}C$ 온도범위에서 온도가 증가함에 따라 증가하였으며 알루미나 층이 증착된 $Al_2O_3/TiO_2$ 이중막보다 높은 전도도를 나타내고 있으나, 약 $300^{\circ}C$이상의 온도에서는 $Al_2O_3/TiO_2$ 이중막의 전기 전도도가 급격히 증가하여 $TiO_2$ 박막의 전기전도도 보다 더 높은 값을 나타내었다. 또한 온도에 따른 CO 가스 감도(sensitivity)는 $TiO_2$ 박막의 경우 $400^{\circ}C$까지는 서서히 증가하여 그 이상의 온도에서 급격히 감소하였으나, $Al_2O_3/TiO_2$ 이중막은 $250^{\circ}C$에서 감도가 급격히 증가하여 최대값을 나타내었으며, $350^{\circ}C$에서 감도가 급격히 감소하는 특성을 나타내었다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
• /
• v.3 no.1
• /
• pp.59-64
• /
• 1994

극소전자 디바이스의 고집적화와 더불어 박막배선의 선폭은 0.5$\mu$m이하까지 축소되며 초고집적 submicron 박막금속화가 진행되고 있다. 미세회로에 적용되어지는 배선재료는 인가되는 고전류밀도로 인하여 electromigration 에 의한 결함이 쉽게 발생한다는 단점이있다. 금속박막 전도체위의 dielectric overlayer는 electromigration 에 대한 passivation 효과를 보여 극소전자 디바이스의 평균수명을 향상시 킨다.본 연구에서는 박막금속화에서 dielectric overlayer의 passivation 효과를 알아보기 위하여 약 3000 $\AA$ 두께의 Al,Al-1%Si, Ag 그리고 Cu 박막배선위에 증착하여 SiO2절연보호막의 유무에 따른 박막배선 의 수명변화 및 신뢰도를 측정하였다. 박막배선에 인가된 전류밀도는 1x106 A/cm2와 1x107 A/cm2 이었다. SiO2 dielectric overlayer는 Al,Al-1%Si Ag. Cu 박막배선에서는 electromigration에 대한 보호막 혀과를 보이며 평균수명을 모두 향상시킨다. SiO2 passivation 효과는 Al, Ag, Cu 박막중 Cu 박막배선에서 가 장 크게 나타났다. SiO2 dielectric overlayer가 형성되지 않은 경우 Al 박막배선의 수명이 가장 긴 것으 로 나타났으나 SiO2 가 형성된 경우는 Cu 박막배선의 수명이 가장 길게 나타났다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2015.08a
• /
• pp.125.1-125.1
• /
• 2015

산업 자동화기술이 발달함에 따라 다양한 용도의 부품개발과 산업 장비들의 부품에 대한 수요가 날로 증가하게 되어 산업이 발달하게 된 반면, 장비의 성능을 저하시키는 마모에 대한 문제점이 제기되고 있다. 이에 대한 해결책으로 내열성 및 내마모성을 가지는 박막코팅기술이 요구되고 있다. 특히, Alumina (Al2O3)와 Zirconia (ZrO2)는 내식성과 내열성, 내마모성의 우수한 특성을 지닌 재료이며, 이들을 기어, 베어링, 실린더 등 각종 기계의 부품에 코팅하여 내마모성을 가지게 한다. 본 실험에서는 Al2O3 : ZrO2 = 50 : 50 wt% 의 비율로 혼합한 target이 사용되었다. 그리고 Al2O3-ZrO2 target을 사용하여 RF-magnetron sputtering 방법으로 박막을 제작 하였다. sputter시에 power를 20 W에서 80 W까지 변화를 주었다. AFM, SEM, XRD를 통하여 알루미늄 기판위에 증착된 Al2O3-ZrO2 박막의 구조적 특성을 알아보았으며, 내마모성 테스트 장비를 통하여 박막의 마찰마모 특성에 대하여 조사하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
• /
• 2003.03a
• /
• pp.191-191
• /
• 2003

가시광선영역에서 높은 광학적 투명도를 갖는 n-type 반도체인 ZnO 박막은 넓은 범위에서 응용되고 있다. 현재 ZnO 박막의 특성 향상을 위하여 여러 원소(Al, Ga)의 도핑을 시도하고 있다. 특히 Al-doped ZnO 박막은 sol-gel dip coating에 의해서도 높은 전기전도도와 투과율로 활발히 연구되고 있다 본 논문에서는 여러 도핑농도를 갖는 Al-doped ZnO 박막이 sol-gel dip coating법에 의해 준비되었다. Al-doped ZnO 박막은 zinc acetate [Zn($CH_3$COO$_2$)ㆍ2$H_2O$] powder 와 여러 도핑농도를 갖는 aluminum nitrate (Al(NO$_3$)$_3$ㆍ9$H_2O$) powder를 알코올에 용해하여 $H_2O$, Ethylene glycol, Ethylene diamine 등을 첨가하여 제조하였다 XRD와 SEM (Scanning electron microscope)이 막의 상형성 분석을 위해 이용되었으며, 가시광선 영역 투과율(UV/VIS spectrophotometer)과 표면전기저항(four point probe)이 주요 특성으로 분석되었다.