• 제목/요약/키워드: Ar ion beam

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이온 빔 스퍼터링 방법으로 제작한 Mo 박막의 특성조사

  • 조상현;김효진;윤영목;이성호
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.304-304
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    • 2012
  • CIGS(CuInGaSe2) 태양전지의 후면전극(Back contact)으로 널리 사용되는 Mo 박막은 낮은 면저항, 높은 반사율, 광흡수층 Na-path 제공 등의 조건이 요구된다. 일반적으로 Mo 박막 제작은 DC 마그네트론 스퍼터링 방법이 가장 널리 사용되며, 제작조건에 따라 태양전지 효율에 강한 영향을 미치는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 DC 마그네트론 스퍼터링 시 기판에 이온빔(Ion-beam)을 동시 조사하는 이온 빔 스퍼터링 증착(Ion-beam sputter deposition)법으로 Mo 박막을 제작하였다. 제작된 박막의 전기적 및 광학적 특성은 4-point probe, UV-Vis-NIR spectrometer로 각각 조사하였으며 Na-path 제어를 위한 구조적 특성은 XRD, FE-SEM으로 분석하였다. 분석결과에 따르면 기존 DC 마그네트론 스퍼터링 방법보다 상대적으로 더 치밀한 구조와 높은 반사율을 가지는 박막이 제작됨을 알 수 있었다. Mo 박막의 최적조건은 DC power 300 W, Ion-gun power 50 W, Ar flow rate 20 sccm 였다.

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이온빔으로 표면처리한 스펙트라/비닐에스테르 복합재의 인장특성 (A Study on the Tensile Characteristics of Spectra/Vinylester Composites with Ion Beam Treatment of Spectra Fibers.)

  • 신동혁;이경엽
    • 한국표면공학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.206-210
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    • 2002
  • The use of Spectra fibers as fiber cloth is increasing because of their excellent impact resistance. However, a major limitation on the use of Spectra fibers is a chemical inertness. In this Study, Spectra fibers were surface-treated using Ar$^{+}$ ion beam under oxygen environment to improve the tensile property of Spectra/vinylester composites. The effect of surface treatment of Spectra fibers on the tensile property of Spectra/vinylester composites was determined from tensile tests using Spectra/vinylester composite specimens with and without a hole. It was found that the tensile stiffness and strength of surface-treated case were 22% and 17% higher than those of untreated case for specimens with no hole. The maximum load of surface-treated case was about 15% higher than that of untreated case for specimens with a hole.

급속열처리산화법으로 형성시킨 $SiO_2$/나노결정 Si의 전기적 특성 연구 (Electrical properties of metal-oxide-semiconductor structures containing Si nanocrystals fabricated by rapid thermal oxidation process)

  • 김용;박경화;정태훈;박홍준;이재열;최원철;김은규
    • 한국진공학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.44-50
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    • 2001
  • 전자빔증착법과 이온빔의 도움을 받는 전자빔 증착법(ion beam assisted electron beam deposition; IBAED)법으로 비정질 Si(-200nm) 박막을 p-Si 기판위에 성장하고 이 두 구조를 급속열처리산화(Rapid Thermal Oxidation; RTO)를 시킴으로서 $SiO_2$/나노결정 Si(nanocrystal Si)/p-Si구조를 형성하였다. 그 후 시료 위에 Au 막을 증착함으로서 최종적으로 나노결정이 함유된 MOS(metal-oxide-semiconductor)구조를 완성하였다. 이 MOS구조내의 나노결정 Si의 전하충전 특성을 바이어스 sweep 비율을 변화시키면서 Capacitance-Voltage(C-V) 특성을 측정하여 조사하였다. 전자빔증착시료의 경우에는 $\DeltaV_{FB}$(flatband voltage shift)가 1V 미만의 작은 C-V 이력곡선이 관측된 반면 IBAED 시료의 경우는 $\DeltaV_{FB}$가 22V(2V/s Voltage Sweep비율) 이상인 대단히 큰 C-V 이력곡선이 관측되었다. 전자빔증착중 Ar ion beam을 조사하면 표면 흡착원자이동이 활성화되고 따라서 비정질 Si내에 Si의 핵 생성율이 증가하여 후속 급속열처리산화공정중 이 높은 농도의 핵들이 나노결정 Si으로 자라나게 되고 이렇게 형성된 높은 농도의 나노결정의 전하 충전 및 방전현상이 큰 이력곡선을 나타내는 원인이라고 생각된다. 따라서 IBAED 방법이 고농도의 나노결정 Si을 형성시키는데 유용한 방법이라고 판단된다.

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초소수성 전기 분무 마이크로 추진 장치 및 마이크로 추력 측정 (Study on super-hydrophobic electro-spray micro thruster and measurement of micro scale thrust)

  • 이영종;유용훈;;김상훈;박배호;변도영
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.175-180
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    • 2009
  • 이 논문은 폴리머 기반의 전기 분무 장치를 만들기 위하여 이온빔 장치를 통하여 초소수성으로 가공 된 polytetrafluoroethylene(PTFE) 노즐을 사용하였다. 초소수성 표면을 만들기 위하여, PTFE 표면은 Ar과 $O_2$를 이용한 이온빔 공정 장치를 사용하였다. 최적의 표면 공정 조건은 Ar과 $O_2$ 유량 및 에너지 단위를 변화 시켜 얻을 수 있었다. 공정된 노즐의 표면 특성을 분석하기 위하여 접촉각 측정을 수행하였고, 표면의 형태적 분석을 위해 scanning electron microscope(SEM) 그리고 atomic force microscope(AFM) 측정을 하였다. 초소수성으로 공정된 노즐을 사용함으로써 보다 안정적이고 반복적인 전기 분무가 가능함을 확인 하였으며, 공정 된 노즐의 성능을 평가하기 위하여 외팔보와 이온빔으로 표면 처리 된 노즐 그리고 레이져 변위센서를 이용하여 마이크로 스케일의 추력을 측정하였다.

Solid-state Reactions in Ni/Si Multilayered Films, Investigated by Optical and Magneto-optical Spectroscopy

  • Lee, Y. P.;Kim, S. M.;Y. V. Kudryavtsev;Y. N. Makogon
    • 한국진공학회지
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    • 제12권S1호
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    • pp.7-9
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    • 2003
  • Solid-state reactions in Ni/Si multilayered films (MLF) with an overall stoichiometry of $Ni_2Si$, NiSi and $NiSi_2$, induced by ion-beam mixing (IBM) and thermal annealing, were studied by using spectroscopic ellipsometry and magneto-optical spectroscopy as well as x-ray diffraction (XRD). The mixing was performed with Ar+ ions of an energy of 80 keV and a dose of $1.5 x\times10^{16}$ $Ar^+$/$\textrm{cm}^2$. It was shown that the IBM induces structural changes in the Ni/Si MLF, which cannot be detected by XRD but are confidently recognized by the optical method. A thermal annealing at 673 K of the Ni/Si MLF with an overall stoichiometry of NiSi and $NiSi_2$ causes formation of the first η -NiSi phase. The first trace for $NiSi_2$ phase on the background of NiSi one was detected by XRD after an annealing at 1073 K while, according to the optical results, $NiSi_2$ turns out be the dominant phase for the annealed Ni/Si MLF with an overall stoichiometry of $NiSi_2$.

Ion Beam Mixing에 의한 Ni/Si계의 상 형성 및 전이에 관한 연구 (A study on the phase formation and sequence in Ni/Si system during ion beam mixing)

  • 최정동;곽준섭;백홍구;황정남;한정인
    • 한국재료학회지
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    • 제5권5호
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    • pp.503-511
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    • 1995
  • 금속/실리콘계에 대한 이온선 혼합시의 비정질상 및 결정상 형성여부를 예측할 수 있는 모델(ADF Model)과초기 결정상 예측 모델(PDF Model)의 적용을 실험적으로 조사하기 위하여 Ni/Si계에 대한 이온선 혼합을 온도와 이온선량을 변수로 하여 행하였으며 상형ㅅㅇ과정을 해석하였다. 이온선 혼합은 80keV가속기를 이용하여 상온~20$0^{\circ}C$의 온도 범위에서 1.0 $\times$ $10^{15}$Ar^{+}$/$cm^{2}$~2.0 $\times$ $10^{-16}$Ar^{+}$/$cm^{2}$의 이온선량을 변화시키면서 실험하였고, 상분석은 TEM과 GXRD를 이용하였다. Ni/Si게에 대한 ADF값은 0.804로 양의 값을 가지므로 이온선 혼합시 비정실상이 형성되고, $Ni_{2}$Si상이 다른 화합물상보다 훨씬 큰 음의 PDF값을 갖으므로 초기 결정상이 $Ni_{2}$Si가 될 것을 예측하였다. 이러한 예측은 실험결과와 매우 잘 일치하였다. 이상의 연구결과로부터 ADF 및 PDF모델을 이용하여 박막에서 형성되는 상을 보다 정확히 예측할수 잇음을 알 수 있었다.

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