Two kinds of physical treatments were examined for the analysis both of intrinsic surface and interior nature of CuInS $e_2$[CIS] and CuGaS $e_2$[CGS] films grown in separated systems. For the first method, a selenium protection layer which was immediately deposited after the growth of the CIS was investigated. The Se cap layer protects CISe surface from oxidation and contamination during the transport under ambient atmosphere. The Se cap was removed by thermal annealing at temperature above 15$0^{\circ}C$. After the decapping treatment at 2$25^{\circ}C$ for 60 min, ultraviolet photoemission and inverse photoemission measurements of the CIS film showed that its valence band maximum(VBM) and conduction band minimum (CBM) are located at 0.58 eV below and 0.52 eV above the Fermi level $E_{F}$, respectively. For the second treatment, an Ar ion beam etching was exploited. The etching with ion kinetic energy $E_{k}$ above 500 eV resulted in broadening of photoemission spectra of core signals and occasional development of metallic feature around $E_{F}$. These degradations were successfully suppressed by decreasing $E_{k}$ below 400 eV. CGS films etched with the beam of $E_{k}$ = 400 eV showed a band gap of 1.7 eV where $E_{F}$ was almost centered.st centered.
An ultra-sharp tungsten electrode for field emission was manufactured by using an electrochemical etching method, and its beam characteristics were investigated. KOH and NaOH were the electrolytes used in this research, and the taper length of the tip varied form 150 $\mu\textrm{m}$ to 250 $\mu\textrm{m}$ according to the applied voltage and the concentration of the electrolyte. The electron-beam stability was measured to be within 5% for a total emission current of 5 ${\mu}\textrm{A}$ during 4 hours of operation, and the Ignition voltages were found to be ∼300 V. The tip radius was experimentally found to be 250${\AA}$ from a linear fitting of Fowler-Nordheim plots, which was in remarkably good agreement with that of the image size from scanning ion-microscopy.
본 논문에서는 VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) 레이저를 만드는 구조와 유사한 GaAs 웨이퍼상에 MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 장비로 GaAs와 AlGaAs 에피층을 형성시킨 구조를 사용한다. 3차원 공진현상에 의해 자연 발생되는 광양자테 (PQR: Photonic Quantum Ring) 소자를 건식 식각 방법인 CAIBE (Chemically Assisted Ion Beam Etching) 기술로 제작하였지만, 진공 분위기에서 진행해야 하는 문제점 때문에 저가격으로 쉽게 소자를 제작할 수 있는 방법이 연구되었고, 그 결과 인산, 과산화수소, 메탄올이 혼합된 용액의 습식식각 기술로 가능성을 확인하였으며, 이 방법을 적용하여 소자를 제작한 내용에 대해 논한다. 또한, 제작된 광소자의 스펙트럼을 측정하였고, 이 결과들을 이론적으로 해석하여 얻은 파장값과 비교한다. 광양자테 소자는 3차원 형상으로 세포를 모델링하거나, 디스플레이 분야로의 응용이 가능할 것으로 기대한다.
변형된 end-Hall type의 이온 소스를 사용하여 이온 소스의 형태에 따라 달라지는 이온 빔의 변화를 측정하였다. 이온 소스 cathode의 wehnelt mask를 세 가지 종류로 제작하였으며, 생성된 이온 빔을 이용하여 Al이 sputter 방식으로 증착된 유리 기판을 etching 하였다. 실험 결과 wehnelt mask의 모양에 따라 focus, broad, strate의 형태로 이온 빔이 생성되는 것을 확인하였다. Al이 증착된 유리 기판의 제작을 위하여 Al target을 사용하여 RF power로 150 W, 2분간 sputtering을 하였고, 이온 소스와 기판사이의 거리를 1 cm씩 증가시켜가며 이온 빔을 2,500 V로 3분간 유리 기판을 etching한 후, 유리 기판이 etching된 모양을 통해 이온 빔의 형태를 분석하였다. 본 연구를 위하여 sputtering과 이온 빔 처리가 가능한 챔버를 제작하였으며, scroll pump와 turbo molecular pump를 사용하였다. Base pressure $1.5{\times}10^{-6}Torr$에서 실험이 진행되었고, 불활성 기체 Ar을 사용하였다. Ar 기체를 주입시 pressure는 $2.6{\times}10^{-3}Torr$였다.
In this study, a neutral beam was formed using a low angle forward reflection of the ion beam and its degree of neutralization at different reflection angles was investigated. When the ion beam was reflected by a reflector at the angles lower than 15$^{\circ}$, most of the ions reflected were neutralized and the lower reflector angle showed the higher degree of neutralization. Photoresist(PR) and SiO$_2$ etchings were carried out with the neutralized oxygen and fluorine radical fluxes, respectively, and highly anisotropic etch profiles could be obtained suggesting the formation of highly directional neutral flux.
이전의 연구에서의 소스 형태는 전기화학적 방법으로 에칭된 텅스텐 선에 코일형태의 히터를 부착한 것으로 액체금속을 직접 가열하는 방법이었다. 이전의 모델에서는 액체금속을 가열하는 과정에서 코일형태의 히터에 대한 과다한 전력소모가 발생함으로써 본 연구에서는 코일형태의 히터를 대체할 수 있는 새로운 방법을 제시하고 그의 특성을 연구하였다. Pre-etching된 250$\mu\textrm{m}$의 텅스텐 선을 7mm 단위로 절단, 이를 갈륨저장소로 만든 형태이다. 가열방식은 직접방식으로 갈륨을 저장소에 적재(loading)하는 과정과 빔의 안정도가 이전의 방법보다 더욱 향상되었음을 본 연구의 결과를 통해 볼 수 있다.
Here we report the Ar-ion milling rates of ultrathin Si and GaAs single crystals. The thickness change is measured using convergent beam electron diffraction (CBED) technique with the help of Bloch wave simulation method. This study suggests the experimental procedures to determine the references for an etching rate to reduce a sample thickness or to remove the damaged sample surface using Ar-ion source.
I Ion beam technology has recently attracted much interest because it has exciting t technological p아:ential for surface analysis, ion beam mixing, surface cleaning and etching i in thin film growth and semiconductor fabrication processes, etc. Es야~cially, ion beam s sputtering has been widely used for sputter depth profiling with x-photoelectron S spectroscopy (XPS) , Auger electron s$\pi$~troscopy(AES), and secondary-ion mass S야i따oscopy(SIMS). However, The problem of surface compositional ch없1ge due to ion b bombardment remains to be understo여 없ld solved. So far sputtering processes have been s studied by s따face an외ysis tools such as XPS, AES, and SIMS which use the sputtering p process again. It would be improbable to measure the modified surface composition profiles a accurately due to ion beam bombardment with surface analysis techniques based on sputter d depth profiling. However, recently Medium energy ion scattering spectroscopy(MEIS) has b been applied to study the sputtering of solid surface at ion bombardment and has been p proved that it has been extremely valuable in probing the surface composition 뻐d s structure nondestructively and quantita디vely with less than 1.0 nm depth resolution. To u understand the sputtering processes of solid surface at ion bombardment, The Molecular D Dynamics(MD) and Monte Carlo(MC) simulation has been used and give an intimate i insight into the sputtering processes of solid surfaces. In this presentation, the sputtering processes of alloys and compound samples at ion b bombardment will be reviewed and the MEIS results for the Ar+ sputter induced altered l layer of the TazOs thin film 뻐dd없nage profiling of Ar+ ion sputt얹"ed Si(100) surface will b be discussed with the results of MD and MC simulation.tion.
자성박막의 미세패턴 소자 제작을 위해 전자 사이크로트론 공명(electron cyclotron resonance; ECR) Ar 이온밀링 시스템을 제작하였다. 소자 식각에 적용한 ECR 이온밀링 시스템에서 주파수 2.45 GHz 파장 12.24 cm의 마이크로파 소스인 마그네트론은 전력 600 W에 의해 가동되어 파장의 정수배에 맞추어 만든 도파관을 통하여 전달되도록 설계하였다. 마이크로파 주파수와 공명시키기 위해 전자석으로 908 G의 자기장을 인가하였고, 알곤 개스를 cavity에 유입시켜서 방전된 이온들은 그리드 사이에 인가한 약 1000 V의 가속전압에 의한 에너지를 갖고 표면을 밀링한다. 이것을 이용하여 다층구조 GMR-SV(giant magnetoresistance-spin valve) 자성박막에 광 리소그래피, 이온밀링 및 전극제작 공정과정을 마치고 폭이 $1{\mu}m$에서 $9{\mu}m$까지의 소자들을 제작하여 광학현미경으로 소자 크기를 관찰하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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