• 한국자기학회지
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• 제11권3호
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• pp.104-108
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• 2001

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.

• 한국자기학회지
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• 제11권4호
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• pp.163-167
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• 2001

DC 마그네트론 스퍼터링법으로 증착된 700 $\AA$의 NiFe 박막을 박막 증착시 형성시킨 자화용이축에 수직한 자기장을 인가하여 열처리한 후 일축 이방성 자기장의 회전을 조사하였다. NiFe 박막은 열처리온도 160 $^{\circ}C$에서 자화용이축과 자화곤란축을 구분할 수 없는 등방적인 상태가 되었고, 열처리온도가 증가함에 따라 다시 일축 이방성을 갖는 상태가 되었다. 열처리 온도가 400 $^{\circ}C$ 이상인 경우에 급격한 보자력의 증가를 보였다. 열처리 온도가 400 $^{\circ}C$인 경우에 XRD 분석과 AES depth profile은 NiFe 박막 내에서 (111) 방향으로 결정성장이 활발히 일어나며 인접한 전극 Au와 상호화산 현상도 광범위하게 일어남을 보여주었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제4권3호
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• pp.713-719
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• 2000

고체상 켜쌓기법(solid phase epitaxy)으로$Ge_xSi_{1-x}/Si$(111) 이종접합을 형성하기 위해 Si(111) 기판위에 먼저 Au를 1000A 증착하고 그 위에 Ge을 1000A 증착시켜 a-Ge/Au/Si(111)구조를 형성하고 이를 고진공 조건에서 이단계 열처리 하였다. 열처리 후 Auger 전자분광분석(AES), X-ray 회절(XRD), 고분해 투과전자현미경(HRTEM) 등을 통해 Au와 Ge의 거동과 형성된 $Ge_xSi_{1-x}$막의 특성을 열처리 조건에 따라 분석하였다. a-Ge/Au/Si(111)구조는 열처리에 의해 Au/GeSi/Si(111)의 구조로 변했으며 형성된$Ge_xSi_{1-x}/$((111)층은 Si(111) 기판의 면 방향과 잘 일치하였다. 그러나 $Ge_xSi_{1-x}/Si$((111)층 내부에 적층결함, 전이, 쌍정, planar defect 등이 주로 (111)면 방향으로 형성되어 있음을 알 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제14권6호
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• pp.389-393
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• 2004

The silicide layer used as a diffusion barrier in microelectronics is typically required to be below 50 nm-thick and, the same time, the silicides also need to have low contact resistance without agglomeration at high processing temperatures. We fabricated Si(100)/15 nm-Ni/15 nm-Co samples with a thermal evaporator, and annealed the samples for 40 seconds at temperatures ranging from $700^{\circ}C$ to $1100^{\circ}C$ using rapid thermal annealing. We investigated microstructural and compositional changes during annealing using transmission electron microscopy and auger electron spectroscopy. Sheet resistance of the annealed sample stack was measured with a four point probe. The sheet resistance measurements for our proposed Co/Ni composite silicide was below 8 $\Omega$/sq. even after annealing $1100^{\circ}C$, while conventional nickel-monosilicide showed abrupt phase transformation at $700^{\circ}C$. Microstructure and auger depth profiling showed that the silicides in our sample consisted of intermixed phases of $CoNiSi_{x}$ and NiSi. It was noticed that NiSi grew rapidly at the silicon interface with increasing annealing temperature without transforming into $NiSi_2$. Our results imply that Co/Ni composite silicide should have excellent high temperature stability even in post-silicidation processes.

• Journal of Magnetics
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• 제7권2호
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• pp.45-50
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• 2002

A magnetic field annealing is firstly used for nanostructured Sm-Co/Co films, prepared by magnetron sputtering method. The effects of magnetic field annealing on single-layered Sm-Co films are different from those on multi-layered Sm-Co/Co films. A detailed analysis of microstructures and magnetic properties is made by means of HRTEM, Auger electron spectroscopy, XRD and Physical Property Measurement System (PPMS). From magnetic properties and microstructure analysis, it was confirmed that these differences originate from the effects of magnetic field annealing on crystallization behavior of the films. The relationship between magnetic properties and microstructures explains a different demagnetization process of single-layered and multilayered films. For the single-layered Sm-Co films, magnetic-field-annealing makes the main phases change from $CaCu_5/ to Zn_2Th_{17}$ structure, resulting in a decrease of coercivity. The results show that the magnetic-field-annealing is useful to improve the properties of nanostructured Sm-Co(30 nm)/Co(10 nm) films, which ascribe to improving the pinning effectiveness in coercivity mechanism and decreasing the magnetostatic interaction of films. A very high coercivity about 0.7 T was obtained from nanoscaled multi-layered Sm-Co(30 nm)-/Co(10 nm) films.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.88-88
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• 2011

ZnO는 직접 천이형 반도체로써, 상온에서 3.4eV에 해당하는 띠틈을 가지고 있다. 뿐만 아니라 60meV의 큰 엑시톤 결합에너지를 가지고 있어 단파장 광전 소자 영역의 LED(Light Emitting Diode)나 LD(Laser Diode)에 널리 사용되고 있다. 하지만 일반적으로 격자틈새 Zn(Zni2+)이온이나 O 빈자리(V02+)이온과 같은 자연적인 도너 이온이 존재하여 n-형 전도성을 나타낸다. 그러므로 ZnO계 LED와 LD의 개발에 있어서 가장 중요한 연구 과제는 재현성 있고 안정된 고농도의 p-형 ZnO박막을 성장시키는 것이다. 하지만, 자기보상효과나 얕은 억셉터 준위, 억셉터의 낮은 용해도로 인하여 어려움을 가지고 있다. 본 연구에서는 고품질의 p-형 ZnO박막을 제작하기 위해 AlN를 도핑시킨 ZnO박막을 RF 마그네트론 스퍼터링 법을 이용하여 Ar과 O2분위기에서 성장시켰다. ZnO와 AlN타겟을 동시에 사용하였으며, ZnO타겟에 걸어준 RF 파워는 80W, AlN타겟에 걸어준 RF 파워는 5~20W로 변화시켰다. 박막의 전기적, 광학적 특성은 XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy), REELS (Reflection Electron Energy Loss Spectroscopy), XRD (X-ray Diffraction), SIMS (Secondary Ion Mass Spectrometry), AES (Auger Electron Spectroscopy), Hall measurement를 이용하여 연구하였다. XPS측정결과, AlN를 도핑시킨 ZnO박막의 Zn2p3/2와 O1s피크는 undoped ZnO박막의 피크보다 낮은 결합에너지에서 측정되었다. 모든 박막이 결정화 되었으며, (002)방향으로 우선적으로 성장된 것을 확인할 수 있었다. 홀 측정 결과, 기판을 $200^{\circ}C$로 가열하면서 성장시킨 박막이 p-형을 나타내었으며, 비저항(Resistivity)이 $5.51{\times}10^{-3}{\Omega}{\cdot}m$, 캐리어 농도(Carrier Concentration)가 $1.96{\times}1018cm^{-3}$, 이동도(Mobility)가 $481cm^2$/Vs이었다. 또한 QUEELS -Simulation에 의한 광학적 특성분석 결과, 가시광선영역에서 투과율이 90%이상으로 투명전자소자로의 응용이 가능하다는 것을 보여주었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.53-53
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• 2011

This paper describes results for surface and bulk characterization of the most promising thin film solar cell material for high performance devices, (Ag,Cu) (In,Ga) Se2 (ACIGS). This material in particular exhibits a range of exotic behaviors. The surface and general materials science of the material also has direct implications for the operation of solar cells based upon it. Some of the techniques and results described will include scanning probe (AFM, STM, KPFM) measurements of epitaxial films of different surface orientations, photoelectron spectroscopy and inverse photoemission, Auger electron spectroscopy, and more. Bulk measurements are included as support for the surface measurements such as cathodoluminescence imaging around grain boundaries and showing surface recombination effects, and transmission electron microscopy to verify the surface growth behaviors to be equilibrium rather than kinetic phenomena. The results show that the polar close packed surface of CIGS is the lowest energy surface by far. This surface is expected to be reconstructed to eliminate the surface charge. However, the AgInSe2 compound has yielded excellent atomic-resolution images of the surface with no evidence of surface reconstruction. Similar imaging of CuInSe2 has proven more difficult and no atomic resolution images have been obtained, although current imaging tunneling spectroscopy images show electronic structure variations on the atomic scale. A discussion of the reasons why this may be the case is given. The surface composition and grain boundary compositions match the bulk chemistry exactly in as-grow films. However, the deposition of the heterojunction forming the device alters this chemistry, leading to a strongly n-type surface. This also directly explains unpinning of the Fermi level and the operation of the resulting devices when heterojunctions are formed with the CIGS. These results are linked to device performance through simulation of the characteristic operating behaviors of the cells using models developed in my laboratory.

• 한국산업정보학회:학술대회논문집
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• 한국산업정보학회 2001년도 춘계학술대회논문집:21세기 신지식정보의 창출
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• pp.224-231
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• 2001

2.45 GHz 마이크로웨이브를 사용하는 전자회전공명 플라즈마를 이용하여 화학적 기상증착(electron cyclotron resonance plasma enhanced chemical vapor deposition; ECR-PECVD) 방법으로 ECR 마이크로웨이브 power, CH$_4$/H$_2$가스 혼합비와 유량, 증착시간, 그리고 기판 bias 전압 등을 변화시켜 가면서 수소가 함유된 비정질 탄소(a-C:H) 박막을 증착하였고, 증착시킨 박막의 특성을 AES(Auger electron spectroscopy), ERDA(elastic recoil detection analysis), FTIR(Fourier transform infrared) 및 Raman 측정 등으로 조사하였다. 증착시킨 a-C:H 박막은 탄소 및 수소원소들로만 구성되어 있음을 AES 측정으로 확인하였다. 그리고 FTIR 측정으로부터 a-C:H 박막은 대부분 sp$^3$결합을 하고 있고 일부는 sp$^2$결합을 하고 있음을 확인하였으며, CH$_4$/H$_2$가스 혼합비와 유량의 변화가 a-C:H 박막의 탄소와 수소의 결합구조에 큰 영향을 미치지 않았으며, 다만 증착시간이 증가할수록 탄소와 수소 원자들의 결합구조가 $CH_3$구조에서 CH$_2$나 CH 구조로 변하고 있음을 알았다. 또한 Raman 스펙트럼의 Gaussian curve fitting을 통하여 sp$^3$/sp$^2$의 결합수에 비례하는 D 및 G peak의 면적 강도비(I$_{D}$/l$_{G}$)는 기판 bias 전압을 증가시킬수록 증가하였으며, 경도도 역시 증가하였다.하였다.

• 대한금속재료학회지
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• 제49권4호
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• pp.313-320
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• 2011

100 nm-thick hydrogenated amorphous silicon $({\alpha}-Si:H)$ films were deposited on a glass and glass/30 nm Ni substrates by inductively-coupled plasma chemical vapor deposition (ICP-CVD) at temperatures ranging from 100 to $550^{\circ}C$. The sheet resistance, microstructure, phase transformation and surface roughness of the films were characterized using a four-point probe, AFM (atomic force microscope), TEM (transmission electron microscope), AES (Auger electron spectroscopy), HR-XRD(high resolution X-ray diffraction), and micro-Raman spectroscopy. A nano-thick NiSi phase was formed at substrate temperatures >$400^{\circ}C$. AFM confirmed that the surface roughness did not change as the substrate temperature increased, but it increased abruptly to 6.6 nm above $400^{\circ}C$ on the glass/30 nm Ni substrates. HR-XRD and micro-Raman spectroscopy showed that all the Si samples were amorphous on the glass substrates, whereas crystalline silicon appeared at $550^{\circ}C$ on the glass/30 nm Ni substrates. These results show that crystalline NiSi and Si can be prepared simultaneously on Ni-inserted substrates.

• 한국진공학회지
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• 제7권1호
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• pp.51-58
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• 1998

Traveling wave reactor atomic layer epitaxy(ALE) 방법으로 ZnS와 ZnS:Tb박막을 성장하고 성장 조건에 따른 박막 특성을 연구하였다. ZnS박막의 precursor로는 ZnCl2와 H2S를 이용하였으며, 기판 온도 400-$500^{\circ}C$범위에서 성장하였다. 본 연구 논문에서는 성장온 도에 따른 ZnS박막의 결정성의 변화와 precursor에 의한 Cl유입량의 변화를 살펴보고 투과 전자현미경과 주사형 전자현미경으로 ZnS박막의 표면 형상과 미세구조를 관찰하였다. 연구 결과에 의하면 ALE에 의하여 매우 균일하고 hexagonal 2H구조의 결정성이 향상되었다. 성 장온도 $400^{\circ}C$에서 약 9at.%, $500^{\circ}C$에서 약 1at.%의 Cl이 유입되었으며, 박막 내에 유입된 Cl 은 표면으로의 segregation현상을 나타내었다. 또한 electroluminescent 소자의 녹색 형광재 료인 ZnS:Tb을 Tb precursor로 tris(2,2,6,6-tetramethyl 3,5-heptandionato)terbium을 이용하 여 성장하고 박막 결정성과 박막 내 불순물이 유입되는 경향 등을 연구하였다. Auger electron spectroscopy분석 결과에 의하면 0.5at.%의 Tb이 표함된 AnS:Tb박막은 C은 거의 포함하고 있지 않았으나 O은 약 1at.%정도 포함되어 있었다. ZnS:Tb박막은 Tb과 소량의 O 을 함유하고 있음에도 불구하고 결정성은 우수한 hexagonal구조를 유지하고 있었다.