• Title/Summary/Keyword: Cr 박막

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마그네트론 스퍼터링에 의해 제조된 CrAlSiN 박막의 화학성분에 따른 온도저항계수와 미세구조

  • Mun, Seon-Cheol;Ha, Sang-Min;Kim, Sang-Ho
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.100-102
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    • 2013
  • Magnetron-sputtering법을 사용하여 기존에 연구하였던 CrAlN (Cr 7:Al 3)박막에 Si를 첨가하여 Si의 함량 변화에 따라 미세구조와 화학적 결합상태, 온도저항계수(TCR) 및 산화저항의 영향과 기계적특성 개선을 통한 multi-functional heater resistor layer로써의 가능성을 연구하였다. CrAlSiN 박막의 Si 함량에 변화에 따라 온도저항계수 변화를 확인하였으며 X-선 회절 분석(XRD) 패턴 분석결과 CrAlSiN 박막의 결정구조가 Bl-NaCl 구조를 가지고 있는 것을 확인하였으며 SEM과 AFM을 통한 표면 및 미세구조 분석결과 Si의 함량이 증가할수록 입자가 조밀해짐을 알 수 있었다. 최근 digital priting technology의 핵심 기술로 부각되고 있는 inkjet priting technology는 널리 태양전지뿐만 아니라 thin film process, lithography와 같은 반도체 공정 기술에 활용 할 수 있기 때문에 반도체 제조장비에도 사용되고 있으며, 현재 thermal inkjet 방식을 사용하고 있다. Inkjet printing technology는 전기 에너지를 잉크를 배출하기 위해 열에너지로 변환하는 thermal inkjet 방식을 사용하고 있는데, 이러한 thermal inkjet 방식은 기본적으로 전기저항이 필요하지만 electrical resistor layer는 잉크를 높은 온도에서 순간적으로 가열하기 때문에 부식이나 산화 등의 문제가 발생할 수 있어 이에 대한 보호층을 필요로 한다. 하지만, 고해상도, 고속 잉크젯 프린터, 대형 인쇄 등을 요구되고 있어 저 전력 중심의 잉크젯 프린터의 열효율을 방해하는 보호층 제거에 필요성이 제기되고 있다. 본 연구는 magnetron-sputtering을 사용하여 기존의 CrAlN 박막에 Si를 합성하여 anti-oxidation, corrosion resistance 그리고 low temperature coefficient of resistance 값을 갖는 multi-functional heater resistor layer로써 CrAlSiN 박막의 Si 함량에 따른 효과에 초점을 두었다. 본 실험은 CrAlN 박막에 Si 함량을 4~11 at%까지 첨가시켜 함량의 변화에 따른 특성변화를 확인하였다. 함량이 증가할수록 amorphous silicon nitride phase의 영향으로 박막의 roughness는 감소하였으며 XRD 분석결과 (111) peak의 Intensity가 감소함을 확인하였으며 SEM 관찰시 모든 박막이 columnar structure를 나타내었으며 Si함량이 증가할수록 입자가 치밀해짐을 보여주었다.Si함량이 증가할수록 CrAlN 박막에 비하여 면저항은 증가하였으며 TCR 측정결과 Si함량이 6.5 at%일 때 가장 안정한 TCR값을 나타내었다. Multi-functional heater resistor layer 역할을 하기 위해서, CrAlSiN 박막의 원소 분포, 표면 거칠기, 미세조직, 전기적 특성 등을 조사하였다. CrAlN 박막의 Si의 첨가는 크게 XRD 분석결과 주상 성장을 억제 할 수 있으며 SEM 분석을 통하여 Si 함량이 증가할수록 Si3N4 형성이 감소하며 입자크기가 작아짐을 확인하였다. 면저항의 경우 Si 함량이 증가함에 따라 높은 면저항을 나타내었으며 Si함량이 6.5 at%일 때 가장 낮은 TCR 값인 3120.53 ppm/K값을 보였다. 이 값은 상용되고 있는 heater resistor보다 높지만, CrAlSiN 박막이 더 우수한 기계적 특성을 가지고 있기 때문에 hybrid heater resistor로 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

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Micro structure and mechanical properties of CrZrON coatings Synthesized by Cr-Zr Segment Target and unbalanced magnetron sputtering (Cr-Zr Segmet target과 unbalanced magnetron sputtering을 이용하여 합성한 CrZrON 박막의 미세구조 와 기계적 특성)

  • Kim, Dong-Jun;Ra, Jeong-Hyeon;Kim, Seong-Min;Lee, Sang-Yul
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2013.05a
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    • pp.176-176
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    • 2013
  • CrZrN 3원계 박막은 상온에서 매우 우수한 기계적 특성을 나타내지만, $500^{\circ}C$ 이상의 고온에서는 Zr의 산화로 인하여 기계적 특성이 저하되게 된다. 따라서 본 연구에서는 CrZrN 박막의 고온 특성을 개선하기 위해서 내산화성이 향상에 영향을 미치는 표면 산화물을 만들기 위해 산소 원소를 첨가하여 CrZrON 4원계 oxynitride 박막을 segment target을 이용해 합성하였고, 박막의 미세구조를 분석하였다.

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Closed field unbalanced magnetron sputtering system을 이용하여 증착한 CrZr-Si-N 박막의 고온 안정성과 내 마모 특성 연구

  • O, Seung-Cheon;Kim, Gwang-Seok;Kim, Beom-Seok;Lee, Sang-Yul
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2008.11a
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    • pp.61-62
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    • 2008
  • Closed field unbalanced magnetron sputtering 방법을 이용하여 CrZr-Si-N 박막을 증착하였다. Si Target power의 변화에 따라 박막을 증착하여 XRD, SEM, XPS, GDOES, AFM, XPS, Nanoindentation을 이용하여 박막의 미세구조, 성분분석, 표면 조도, 경도를 측정하였다. $500^{\circ}C$에서 annealing한 후 상온에서의 박막의 경도와 비교하였고, 상온과 $500^{\circ}C$에서 마모 실험을 행한 후 마찰 계수를 측정하여 비교하였다. $Cr_{39.4}Zr_{12.3}N_{48.3}$ 박막은 $500^{\circ}C$ annealing 후 경도는 30 GPa에서 24 GPa로 감소하였고 마찰계수는 0.23에서 0.81로 약 4배 증가하였다. $500^{\circ}C$ annealing 후 $Cr_{34.6}Zr_{10.6}-Si_{6.4}-N_{48.4}$ 박막의 경도는 30 GPa로 상온에서의 경도 32 GPa과 비슷하였고 $500^{\circ}C$와 상온에서 수행된 마모시험 결과는 $500^{\circ}C$에서 마찰계수 0.43으로 상온 마모시험 결과와 거의 비슷한 결과를 보였다. 상온의 경우 Si 함량에 따른 기계적 특성 및 마모특성의 변화는 거의 없었다. 그러나 $500^{\circ}C$ annealing 후 CrZi-Si-N 박막의 기계적 특성 및 마모특성은 Si 함량에 따라 큰 차이를 나타내었다. 이러한 결과들을 통해 Si 첨가가 CrZrN 박막의 고온 안정성 향상에 기여함을 확인할 수 있었다.

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Elastic properties of ion-assisted Cr films measured by brillouin light scattering (브릴루앙 산란 실험을 이용한 이온빔 보조 증착법의 Cr 박막의 탄성특성)

  • ;;;John R. Dutcher
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.6 no.1
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    • pp.50-55
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    • 1995
  • We have performed Brillouin light scattering experiments to study the elastic properties of Cr films deposited on soda-lime glasses by using Ar-ion assisted deposition techniques. The elastic constants of the films increased as the ion-current density employed during the film deposition increases and they approached to the values of bulk Cr. The best fit values of the elastic constants of the films manufactured with ion current density of $400\muA/cm^{2}$are $c_{11}=296, c_{13}=83, c_{33}=289$, and $c_{55}=c_{44}=108(\times10^9/N/m^{2}}$ and these are 5% lower than those of bulk Cr in hexagonal symmetry. metry.

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Magnetic properties of $\textrm{SiO}_2$/CoNiCr/Cr thin films ($\textrm{SiO}_2$/CoNiCr/Cr 합금 박막의 자기적 성질)

  • Kim, Taek-Su;Kim, Jong-O;Seo, Gyeong-Su
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.7 no.1
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    • pp.69-75
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    • 1997
  • Thin films of $Si0_2(1000{\AA})/CoNiCr(400{\AA})/Cr$ were fabricated as a function of Cr thickness by KF magnetron sputtering. The saturation magnetization, coercive force and squareness with annealing temperature for these films were investigated. The values of saturation magnetization of $SiO_2/CoNiCr/Cr$ thin films decreased as the thickness of Cr underlayer increased, whereas coercive force increased as the thickness of Cr underlayer increased. The value of Ms was 600 emu/cc and the maximum value of Hc was 550 Oe. Especially, the value of saturation magnetization was rapidly decreased $SiO_2/CoNiCr/Cr(1700{\AA})$ thin films as the annealing temperature increased And the coercive force increased as the annealing temperature increased When annealing temperature was $650^{\circ}C$, the Ms was reduced to 90 % of the as-deposited film. And the Hc was showed maximum 1600 Oe. It was thought that Cr diffusion into CoNiCr layer reduced the magnetic moment of CoKiCr layer. In addition. Hc might he increased due to grain growth perpendicular to the film plane.

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Effect of $Co_{73}Cr_{27}$ Seed Layer on the Crystalline Alignment and Microstructure in CoCr Thin Films ($Co_{73}Cr_{27}$ 씨앗층이 CoCr 박막의 결정배향성 및 미세구조에 미치는 영향)

  • 이유기;이택동
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.3 no.1
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    • pp.45-50
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    • 1994
  • CoCr 박막에 있어서 C축 결정배향성과 미세구조 변화에 대한 Co73Cr27 씨앗층의 영향이 조사되 었다. 기록밀도가 높고 재생전압도 높은 CoCr 수직기록매체를 개발하기 위해서는 CoCr층의 두께가 엷 으면서 결정배향성이 우수하고 결정립 크기가 적고 균일한 자성기록막 제조가 필요하다. CoCr 단층막 또는 CoCr/퍼말로이 이중막 제조에서 500$\AA$정도의 Co73Cr27 층을 씨앗층으로 만들어 줌으러써 기록층인 CoCr 박막이 $0.2mu$m의 두께에서도 천이층이 거의 없고 결정배향성이 우수한 자성막을 제조할 수 있었 다. 또한 Co73Cr27 씨앗층은 비록 결정립 크기는 증가시켰지만 기록층의 에피택시 성장에 보다 바람직 한 것으로 조사되었다.

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Effects of Mo and Si on the Coercivity of CoCrTa/CrMo and CoCrTa/CrSi Thin Film Media (CoCrTa/CrX (X=Mo, Si) 자성박막의 보자력에 미치는 Mo와 Si의 영향)

  • 조준식;남인탁;홍양기
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.9 no.4
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    • pp.203-209
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    • 1999
  • Effects of Mo and Si addition in Cr underlayer on magnetic properties of CoCrTa/CrMo and CoCrTa/Si thin films media were investigated. Thin films were prepared with DC magnetron sputtering system. The thickness of CoCrTa magnetic layer and Cr underlayer were fixed at 300 $\AA$ and 700 $\AA$, respectively. The substrate heating temperature was kept constant at 26$0^{\circ}C$ for both magnetic layer and underlayer preparation. The coercivity increase of CoCrTa film was realized due to Mo addition in Cr underlayer. Si addition made a small decrease in coercivity. Coercivity increase seems to be attributed by the improvement of preferred orientation of Cr(200) plane. It is found that lattice fit between Cr(200) and CoCrTa(1120) of CrMo underlayer is better than that of CrSi underlayer. This small misfit may also contribute coercivity increase.

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Magnetic properties due to variation of microstructure of Co-Cr thin films (Co-Cr 박막의 미세구조 변화에 따른 자기적 특성)

  • 김경환;손인환
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.8 no.1
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    • pp.26-30
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    • 1999
  • Sputter deposited Co-Cr thin films been developed continuously as one of the major candidates for high density recording media. In this study, Co-26at%Cr thin films with c-axis oriented normal to substrate surface were prepared by a improved facing targets sputtering system. We find that the effect of microstructural changes of the sputtered Co-Cr thin films on magnetic properties and changes of crystal orientation due to the variation of substrate temperature.

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Effect of Chromium and Nitrogen content on the corrosion properties of Ti-Cr-N films (Cr 및 N2 함량에 따른 Ti-Cr-N 박막의 부식특성 변화)

  • Cha, Byeong-Cheol;Heo, Seong-Bo;Park, Min-Jae;Jeong, U-Chang
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2014.11a
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    • pp.302-303
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    • 2014
  • 유도결합플라즈마 보조 D.C.마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 STS316L 위에 Ti-Cr-N 박막의 증착하였으며 크롬과 질소의 함량에 따른 부식특성 변화를 관찰하였다. Ti-Cr-N 박막을 증착시켰을 때는 미처리 STS316L에 비해 더 우수한 부식특성을 보였으며 크롬타겟의 인가전원이 100W 일 때와 질소비가 0.3일 때 가장 우수한 내부식 특성을 나타내었다.

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The Characterization of Interfaces between ZnO Thin Films and Metal Electrodes (ZnO 박막과 금속전극과의 계면특성조사)

  • 박성순;임원택;이창효
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.7 no.3
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    • pp.201-207
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    • 1998
  • We have investigated about interface characteristics between ZnO thin films and metal electrodes when ZnO and metal electrodes were fabricated as piezoelectric vibrators. At this, ZnO thin films were deposited by rf reactive magnetron sputtering method. After fabricating piezoelectric vibrator of Cr/ZnO/Cr structure with optimum condition, we analyse interface characteristics between ZnO thin films and metal electrodes by I-V measurement. AES depth profile, SEM and C-V measurement. From these measurements we found that ZnO piezoelectric vibrators showed good property when they fabricated as Cr/$SiO_2$/ZnO/Cr structure. And we could confirm these things by driving, and measuring vibration displacement of piezoelectric vibrator with $SiO_2$diffusion barrier.

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