• 제목/요약/키워드: Ar-$H_2$

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RF 마그네트론 스퍼터링 방법을 사용해 증착된 Al이 도핑 된 ZnO 박막의 H2/(Ar + H2) 가스 비율에 따른 특성 (The properties of Al-doped ZnO films deposited with RF magnetron sputtering system in various H2/(Ar + H2) gas ratios)

  • 김좌연;한정수
    • 한국결정성장학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.122-126
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    • 2012
  • $Al_2O_3$ 2 wt%가 도핑 된 ZnO(AZO) 타겟으로RF 스퍼터링 장비를 사용하여 $H_2/(Ar+H_2)$ 가스 비율에 따른 AZO 박막을 증착 후, 이들 박막의 특성을 조사하였다. AZO 박막은 $200^{\circ}C$, $2{\times}10^{-2}$ 공정조건에서 $H_2/(Ar+H_2)$ 가스 비율을 변화시키면서 증착하였다. AZO박막증착 중 수소가스의 첨가는 박막의 특성에 영향을 미쳤다. $H_2/(Ar+H_2)$ 가스 비율이 2.5 %일 때 비 저항(${\sim}9.21{\times}10^{-4}\;{\Omega}cm$)과 전자 이동도(${\sim}17.8\;cm^2/Vs$)는 각각 최소값과 최대값을 나타내었다. $H_2/(Ar+H_2)$ 가스 비율이 2.5 % 이상일 때는 $H_2/(Ar+H_2)$ 가스 비율이 증가할수록 비저항은 점차로 증가하였고 전자 이동도는 점차적으로 감소하였다. 전자 운반자 농도는 $H_2/(Ar+H_2)$ 가스 비율이 증가함에 따라 0 %에서 7.5 %까지 점차로 증가하였다. $H_2/(Ar+H_2)$ 가스 비율에 따라 증착된 박막의 가시광선 파장 범위에서 평균 광 투과도는 90 % 이상이었고 성장방향은 [002]이었다.

The characteristics of Al-doped ZnO films deposited with RF magnetron sputtering system in various H2/(Ar+H2) gas ratios

  • Kim, Jwayeon;Han, Jungsu;Park, Kyeongsoon
    • Journal of Ceramic Processing Research
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    • 제13권spc2호
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    • pp.407-410
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    • 2012
  • The properties of Al-doped ZnO (AZO) films were investigated as a function of H2/(Ar + H2) gas ratio using an AZO (2 wt% Al2O3) ceramic target in a radio frequency (RF) magnetron sputtering system. The deposition process was done at 200 ℃ and in 2 × 10-2Torr working pressure and with various ratios of H2/(Ar + H2) gas. During the AZO film deposition process, partial H2 gas affected the AZO film characteristics. The electron resistivity (~ 9.21 × 10-4 Ωcm) was lowest and mobility (~17.8 ㎠/Vs) was highest in AZO films when the H2/(Ar + H2) gas ratio was 2.5%. When the H2/(Ar + H2) gas ratio was increased above 2.5%, the electron resistivity increased and mobility decreased with increasing H2/(Ar + H2) gas ratio in AZO films. The carrier concentration increased with increasing H2/(Ar + H2) gas ratio from 0% to 7.5%. This phenomenon was explained by reaction of hydrogen and oxygen and additional formation of oxygen vacancy. The average optical transmission in the visible light wavelength region over 90% and an orientation of the deposition was [002] orientation for AZO films grown with all H2/(Ar + H2) gas ratios.

Ar/Ar-$H_2$ 플라즈마에 의한 Nb금속제조와 Nb금속의 수소용해 (A Study on the Carbothermic Reduction of Nb-Oxide and the refining by Ar/Ar-$H_2$ plasma and Hydrogen solubility of Nb metal)

  • 정용석;홍진석;김문철;백홍구
    • 한국재료학회지
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    • 제3권6호
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    • pp.565-574
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    • 1993
  • Ar/Ar-$H_{2}$ 플라즈마법으로 고순도 Nb금속을 환원 정련하였다. 또한, Ar-(20%)$H_{2}$플라즈마에서의 용융Nb금속과 수소간의 반응을 해석하였다. Ar플라즈마 환원에서는 $C/Nb_{2}O_{5}$=5.00의 비에서 99.5wt%의 금속 Nb을 얻었으며, 니오븀 산화물의 열분해에 의한 O/Sub 2/의 손실은 발생하지 않았다. Ar-(20%)$H_{2}$ 플라즈마에서는 $C/Nb_{2}O_{5}$=4.80의 비에서 99.8wt%의 금속 Nb을 제조하였다. 주된 탈산반응은 H, $H_{2}$와의 반응이었으며,$NbO_{x}$의 증발에 의한 탈산은 발생하지 않았으나, "splash"효과에 의해 Nb의 질량손실이 발생함을 관찰하였다. 탈산반응은 1차 반응속도론에 따랐으며, 탈산의 반응속도 상수(k')는 $7.8 \times 10_{-7}$(m/sec)였다. Ar-(20%)$H_{2}$ 플라즈마법에서 Nb금속 내의 수소 용해도는 60ppm으로 분자상태 수소의 용해도인 40ppm 보다 높았으며, 포화되는 시간은 60초 이내였다. 이를 다시 Ar 플라즈마로 처리함으로써 수소 함량을 10ppm 이하로 감소시킬 수 있었다.소시킬 수 있었다.

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Ar/Ar-H2 플라즈마에 의한 V, Ta, B 산화물의 탄소용융환원 및 정련 (A Study on the Carbothermic Reduction and Refining of V, Ta and B Oxides by Ar/Ar-H2 Plasma)

  • 정용석;박병삼;홍진석;배청찬;김문철;백홍구
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제7권1호
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    • pp.81-92
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    • 1996
  • Ar/Ar-$H_{2}$ 플라즈마법으로 V, Ta, B산화물과 금속의 환원 및 정련을 행하였다. 다시말해 Ar 플라즈마에서의 고온환원반응 및 Ar-(20%)$H_{2}$ 플라즈마에서의 정련 반응에 대한 연구를 각각 수행하였다. Ar 플라즈마 환원에 의하여 $C/V_{2}O_{5}$=4.50의 비에서 순도 96wt%의 조금속 Vdmf 얻었고, 바나듐 산화물의 열분해에 의한 $O_{2}$의 손실로 인해 $C/V_{2}O_{5}$=4.50에서 최대환원도가 얻어졌다. Ar-(20%)$H_{2}$ 플라즈마 정련에서는 $C/V_{2}O_{5}$=4.40의 비에서 99.2wt%의 금속 V을 얻었고, 주된 정련반응은 잔류탄소와 잔류산소의 반응으로 판단된다. 금속 Ta은 Ar 플라즈마 환원에 의하여 $C/Ta_{2}O_{5}$=5.10의 비에서 99.8wt%가 얻어졌고, $Ta_{2}O_{5}$의 열분해에 의한 $O_{2}$ 손실은 발생하지 않았다. Ar-(20%)$H_{2}$ 플라즈마 정련시 탈산반응이 탈탄반응보다 현저했으며, $C/Ta_{2}O_{5}$비가 4.50-5.10의 범위에서 99.9wt%의 금속 Ta을 제조하였다. 이 비에서는 탈산반응에 의한 잔류산소의 감소로 Ta외 Vickers 경도가 약 220Hv였다. 한편, Ar 및 Ar-$H_{2}$ 플라즈마에 의한 $B_{2}O_{3}$의 환원에는 C이 환원제로서 적합하지 않았으나, Fe원 소재와 C, $B_{2}O_{3}$ 및 페로보론을 고주파 유도 용해하였을 때 용강중에서의 $B_{2}O_{3}$의 환원으로 Fe-B-Si 합금을 얻었다.

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Ar 및 $Ar/H_2$ 분위기에서 스퍼터 증착한 NiFe/Ag 다층박막의 구조, 자기 및 자기저항 거동에 관한 연구 (Structural,Magnetic, and Magnetoresistance Behavior of Magnetron Sputtered NiFe/Ag Multilayers under an Ar and $Ar/H_2$ Atmosphere)

  • 서유석;이성래
    • 한국자기학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.159-165
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    • 1999
  • Ar 및 Ar/H2 분위기에서 마그네트론 스퍼터로 제조한 NiFe/Ag 다층박막의 구조, 자기 및 자기저항 거동에 관하여 연구하였다. Ar 분위기에서 제조한 시편은 균일한 다층박막 구조 형성이 어려우며 따라서 열처리 전후의 자기저항의 변화가 없었다. Ar/H2 분위기 하에서 제조한 경우 균일한 다층박막이 이루어졌으며 이는 스퍼터 원자의 에너지 감소 및 박막내의 Ar함량의 감소에 의한 표면 평활도의 개선에 기인되는 것으로 사료된다. 균일한 다층구조가 이루어진 경우 열처리에 의하여 불연속 다층박막구조에 의한 자기저항 거동을 보인다. 그러나 증착된 상태에서 균일한 다층구조를 이루지 못할 경우, 미세입상합금박막의 자기저항 거동을 보이며 열처리 전후의 차이가 나타나지 않는다. 기판 온도는 다층구조 개선에 효과가 없었으며 20$0^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 미세입상합금박막 구조를 이루었다.

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Ar/Ar-$H_2$ 플라즈마 및 전자선 용해에 의한 인바 및 퍼멀로이 Fe-Ni 합금의 정련 (Refining of Invar and Permalloy Fe-Ni Alloys by $Ar/Ar-H_2$ Plasma and Electron Beam Melting)

  • 박병삼;백홍구
    • 한국주조공학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.175-183
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    • 1995
  • It is difficult to remove such interstitial impurities as sulfur, oxygen, hydrogen and carbon in Fe-Ni alloys. Thermodynamic and kinetic studies were carried out on the behavior of hydrogen gas, oxygen gas, Si, Al and slag, and the reaction time by the $Ar/Ar-H_2$ plasma and electron beam melting. After the addition of Al, Si, they were melted by Ar plasma with reaction time changed. 80%Ni-Fe alloys showed a better deoxidation than 36%Ni-Fe alloys. At $Ar-H_2$ plasma melting, the deoxidation was significant. In the case of the electron beam melting, the residual oxygen was higher than in Ar plasma melting because electron beam melting temperature was lower than that of Ar plasma. For the decaburization, it was melted by $Ar-O_2$ plasma melting, which could remove effectively carbon by activated oxygen in plasma. We added slag to Fe-Ni alloys for the desulfurization. As the result of this experiments, the amount of residual sulfur was not changed according to the slag ratio and reaction time.

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유도결합 플라즈마 스퍼터링 장치에서 MgO의 반응성 증착 시 공정 진단 (Process Diagnosis of Reactive Deposition of MgO by ICP Sputtering System)

  • 주정훈
    • 한국표면공학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.206-211
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    • 2012
  • Process analysis was carried out during deposition of MgO by inductively coupled plasma assisted reactive magnetron sputtering in Ar and $O_2$ ambient. At the initiation of Mg sputtering with bipolar pulsed dc power in Ar ambient, total pressure showed sharp increase and then slow fall. To analyse partial pressure change, QMS was used in downstream region, where the total pressure was maintained as low as $10^{-5}$ Torr during plasma processing, good for ion source and quadrupole operation. At base pressure, the major impurity was $H_2O$ and the second major impurity was $CO/N_2$ about 10%. During sputtering of Mg in Ar, $H_2$ soared up to 10.7% of Ar and remained as the major impurity during all the later process time. When $O_2$ was mixed with Ar, the partial pressure of Ar decreased in proportion to $O_2$ flow rate and that of $H_2$ dropped down to 2%. It was understood as Mg target surface was oxidized to stop $H_2$ emission by Ar ion sputtering. With ICP turned on, the major impurity $H_2$ was converted into $H_2O$ consuming $O_2$ and C was also oxidized to evolve CO and $CO_2$.

Ru 핵생성에 대한 ECR plasma 전처리 세정의 효과 (ECR plasma pretreatment for Ru nucleation enhancement on the TiN film)

  • 엄태종;신경철;최균석;이종무
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.120-120
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    • 2003
  • MOCVD법으로 TiN 표면에 Ru을 증착함에 있어서 Ru의 핵생성을 고양시키기 위한 ECR plasma 전처리 세정이 필요하다. 본 연구에서는 Ru 증착시 ECR $H_2O$$_2$, AE Plasma 전처리 세정 효과를 SEM, AES, XRD로 분석하였다. Ru의 핵생성은 ECR H$_2$, Ar Plasma의 노출시간이 증가할수록 향상된 반면, ECR $O_2$ plasma의 경우 노출시간이 증가할수록 핵생성 효과는 감소하였다. H$_2$ plasma 내의 H$_2$ion은 Ti와 NH$_3$를 형성하기 위해서 TiN과 반응하여 TiN을 Ti로 개질 시켰으며, Ar plasma 전처리 세정하는 동안 Ar plasma 내의 Ar ion은 TiN 또는 TiON 표면의 질소와 산소원자를 제거하는 효과를 나타내었다. 그 결과 TiN 표면상에서도 Ru의 핵생성이 쉽게 이루어졌으며 H$_2$, Ar ECR Plasma 전처리 세정에서 RU 핵생성이 향상되는 결과를 얻었다. 세 종류의 plasma중에서 Ar ECR plasma로 전처리 세정한 경우에 가장 높은 Ru 핵생성 밀도를 얻을 수 있었다.

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$H_2/Ar$분위기에서 제조한 투명전극용 ZnO:Al 박막의 특성 (Characteristics of ZnO:Al Thin Films for TCO Prepared by RE Magnetron Sputtering in $H_2/Ar$ Atmosphere)

  • 탁성주;이정섭;김원목;김동환
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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    • pp.162-165
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    • 2006
  • AZO (ZnO:Al) were fabricated by RF magnetron sputtering In $H_2/Ar(5%\;H_2)$ atmosphere, and structural, electrical and optical properties were investigated. The substrate temperatures were varied at RT, $100^{\circ}C,\;150^{\circ}C$ and$200^{\circ}C$. The resistivity of the films grown in $H_2/Ar(5%\;H_2)$ were reduced from $7.67{\times}10^{-4}{\Omega}\;cm$ to $5.95{\times}10^{-4}{\Omega}\;cm$ comparing that Ar (100%) and the transmittance of the ZnO:Al films in the visible range was 85%.

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(N-C-N) 세자리 리간드를 가지는 니켈 착물 (Nickel Complexes Having (N-C-N) Tridentate Ligands)

  • 이동환;박순흠
    • 대한화학회지
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    • 제51권6호
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    • pp.499-505
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    • 2007
  • 세자리 비스(이미노)알릴 (N,C,N-집게발) 리간드를 가진 단핵 Ni(II) 착물을 발표하고자 한다. 새로운 착물(2,6-(ArN=CH)2C6H3)NiBr (Ar=2,6-dimethylphenyl (1), 2,6-diisopropylphenyl (2))은 산화성 첨가반응에 의해 Ni(COD)2 (COD=1,5-cyclooctadiene)와 1,3-(ArN=CH)2C6H3Br (bis(N-Ar)-2-bromoisophthalaldimine: Ar=Ph-2,6-Me2, Ph-2,6-iPr2) 으로부터 높은 수율로 합성하였다. 리간드와 니켈 착물에 대한 개선된 합성경로에 대하여 설명하고자 한다. 니켈(II) 착물 1, 2는 적외선 분광학, 수소-핵자기공명, 그리고 원소분석에 의해 구조를 밝혔다. 합성한 니켈 착물을 촉매로 사용하여 에틸렌 중합반응을 시도하였으나 목적하는 에틸렌고분자는 얻어지지 않고 소량의 올리고머가 형성되었다. 본 연구에서 합성한 니켈 착물이 에틸렌고분자 촉매반응에 활성을 보이지 않는 이유는 아마도 집게발 착물의 높은 경직성과 리간드의 비치환성 때문에 반응에 필요한 적합한 조건을 제공하지 못 했다고 사료된다.