• 제목/요약/키워드: Ion beam etching

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Ar 이온빔 식각과 전자선리소그래피 방벙으로 제작한 고온초전도 조셉슨 접합 (Fabrication of High-T$_c$ Superconducting Josephson Junctions by Ar lon Milling and E-Beam Lithography)

  • 이문철;김인선;이정오;유경화;박용기;박종철
    • 한국초전도학회:학술대회논문집
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    • 한국초전도학회 1999년도 High Temperature Superconductivity Vol.IX
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    • pp.91-94
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    • 1999
  • A new type of high-T$_c$ superconducting Josephson junctions has been prepared by Ar ion beam etching and electron beam lithography. YBa$_2Cu_3O_{7-x}$ (YBCO) films deposited on (001) SrTiO$_3$ single crystal substrate by pulsed laser deposition were patterned by Ar ion milling with photolithography. The narrow slit with a electroresist mask, about 1000 ${\AA}$ wide, was constructed over a 3 ${\sim}$ 5 ${\mu}$m bridge of a 1200-${\AA}$-thick YBCO film by electron beam lithography. The slit was then etched by the Ar ion beam to form a damaged 600-${\AA}$-thick YBCO. Thus prepared structure forms an S-N-S (YBCO - damaged YBCO - YBCO) type Josephson junctions. Those junctions exhibit RSI-like I-V characteristics at 77 K. The properties of the Josephson junctions such as I$_c$ R$_N$, and J$_c$ were characterized.

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빔 위치변화에 따른 4빔 압저항형 실리콘 가속도 센서의 제조 및 특성비교 (Fabrication and Characteristics Comparison of Piezoresistive Four Beam Silicon Accelerometer Based on Beam Location)

  • 신현옥;손승현;최시영
    • 전자공학회논문지D
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    • 제36D권7호
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    • pp.26-33
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    • 1999
  • 4빔 브릿지형 압저항형 실리콘 가속도 센서에서 빔의 위치가 가속도 센서의 특성에 어떤 영향을 주는지 조사하기 위해서 빔의 위치가 서로 다른 3가지 형태의 가속도 센서를 FEM(finite element method)을 사용하여 해석하고, SDB(silicon direct bonding) 웨이퍼를 사용하여 RIE(reactive ion etching)와 KOH(potassium hydroxide) 애칭 공정으로 제조하였다. 세가지 형태의 가속도 센서에 대한 FEM 해석 경과, 첫 번째 공진 주파수와 Z축 감도는 세구조 모두 같게 나타났으나, 두 번째와 세 번째의 공진 주파수 및 X, Y축의 감도는 다른 것으로 나타났다. 제조된 가속도 센서의 특성을 살펴볼 때, 세 가지 형태의 센서는 비록 첫 번째 공진 주파수와 Z축 감도가 정확하게 일치하지는 않았지만, 첫 번째 공진 주파수는 1.3 ~ 1.7 KHz, Z축 감도는 5 V 인가시 180 ~ 220 lN/G, 타축감도는 1.7 ~ 2 %를 가지는 것으론 나타났다.

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Ion Beam을 이용한 사파이어($Al_2O_3$) 표면개질 및 금(Au) 박막증착: 접합성 향상 및 접학기구에 대한 연구 (Ion beam induced surface modifications of sapphire and gold film deposition: studies on the adhesion enhancement and mechanisms)

  • 박재원;이광원;이재형;최병호
    • 한국진공학회지
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    • 제8권4B호
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    • pp.514-518
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    • 1999
  • Gold (Au) is not supposed to react with sapphire(single crystalline ) under thermodynamic equillibrium, therefore, a strong adhesion between these two dissimilar materials is not expected. However, pull test showed that the gold film sputter-deposited onto annealed and pre-sputtered sapphire exhibited very strong adhesion even without post-deposition annealing. Strongly and weakly adhered samples as a result of the pull testing were selected to investigate the adhesion mechanisms with Auger electron spectroscopy. The Au/ interfaces were analyzed using a new technique that probes the interface on the film using Auger electron escape depth. It revealed that one or two monolayers of Au-Al-O compound formed at the Au/Sapphire interface when AES in the UHV chamber. It showed that metallic aluminum was detected on the surface of sapphire substrates after irradiating for 3 min. with 7keV Ar+ -ions. These results agree with TRIM calculations that yield preferential ion-beam etching. It is concluded that the formation of Au-Al-O compound, which is responsible for the strong metal-ceramic bonding, is due to ion-induced cleaning and reduction of the sapphire surface, and the kinetic energy of depositing gold atoms, molecules, and micro-particles as a driving force for the inter-facial reaction.

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실리콘 산화막의 플라즈마 식각에 대한 표면반응 모델링 (Surface Reaction Modeling for Plasma Etching of SiO2 Thin Film)

  • 임연호
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제44권5호
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    • pp.520-527
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    • 2006
  • 본 연구에서는 FC(fluorocarbon) 플라즈마 반응기에서 입사하는 이온에너지에 따른 고분자 증착, 식각과 증착의 경쟁반응 및 물리적 스퍼터링 등의 여러 표면 현상들을 모델링하였다. $SiO_2$ 식각에 대한 표면반응은 식각반응 영역을 잘 혼합된 CSTR(continuous stirred tank reactor) 가정을 도입하여 이온 도움에 의한 식각으로 모사되었다. 정상상태 고분자층을 통한 식각과 증착의 경쟁반응의 모델링은 이온 도움에 의한 고분자 생성 및 분해 메커니즘을 제안하여 수행하였다. 이러한 메커니즘은 최근 발표된 실험 및 분자동력학적 전산모사 결과에 기초하였으며,모델 계수들은 빔실험 결과 및 플라즈마 실험결과들을 이용하여 구하였다. 최종 개발된 모델의 결과들은 타당성을 검증하기 위해 문헌에 보고된 실험결과들과 비교하였다.

선택 건식에칭에 의한 단일 산화주석 나노와이어 소자의 접촉 특성 개선 (Improved Contact Characteristics in a Single Tin-Oxide Nanowire Device by a Selective Reactive Ion Etching (RIE) Process)

  • 이준민;김대일;하정숙;김규태
    • 전기학회논문지
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    • 제59권1호
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    • pp.130-133
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    • 2010
  • Although many structures based on $SnO_2$ nanowires have been demonstrated, there is a limitation towards practical application due to the unwanted contact potential between the metal electrode and the $SnO_2$ nanowire. This is mostly due to the presence of the native oxide layer that acts as an insulator between the metal contact and the nanowire. In this study the contact properties between Ti/Au contacts and a single $SnO_2$ nanowire was compared to the electrical properties of a contact without the oxide layer. RIE(Reactive Ion Etching) is used to selectively remove the oxide layer from the contact area. The $SnO_2$ nanowires were synthesized by chemical vapor deposition (CVD) and dispersed on a $Si/Si_3N_4$ substrate. The Ti/Au (20nm/100nm) electrodes were formed bye-beam lithography, e-beam evaporation and a lift-off process.

PDMS 기판상에 금속층의 안정적 증착 및 패터닝 (The stable e-beam deposition of metal layer and patterning on the PDMS substrate)

  • 백주열;권구한;이상훈
    • 센서학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.423-429
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    • 2005
  • In this paper, we proposed the fabrication process of the stable e-beam evaporation and the patterning of metals layer on the polydimethylsiloxane (PDMS) substrate. The metal layer was deposited under the various deposition rate, and its effect to the electrical and mechanical properties (e.g.: adhesion-strength of metal layer) was investigated. The influence of surface roughness to the adhesion-strength was also examined via the tape test. Here, we varied the roughness by changing the reactive ion etching (RIE) duration. The electrode patterning was performed through the conventional photolithography and chemical etching process after e-beam deposition of $200{\AA}$ Ti and $1000{\AA}$ Au. As a result, the adhesion strength of metal layer on the PDMS surface was greatly improved by the oxygen plasma treatment. The e-beam evaporation on the PDMS surface is known to create the wavy topography. Here, we found that such wavy patterns do not effect to the electrical and mechanical properties. In conclusion, the metal patterns with minimum $20{\mu}m$ line width was produced well via the our fabrication process, and its electrical conductance was almost similar to the that of metal patterns on the silicon or glass substrates.

가스 클러스터 이온빔을 이용한 고체 표면 평탄화 및 식각에 대한 연구 (Solid surface smoothing and etching by gas cluster ion beam)

  • 송재훈;최덕균;최원국
    • 한국진공학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.55-63
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    • 2003
  • 150 kV급 가스 클러스터 이온 가속기를 제자하여 $CO_2$$N_2O$ 클러스터의 크기를 비행시간 측정법을 통하여 조사하였다. Isolated cluster ion impact를 통하여 클러스터 이온이 고체 표면과 충돌시 1nm 정도 놀이와 수십 nm 폭을 가지는 hillock을 형성시키는 것을 원자간 척력 현미경으로 관찰하였다. 또한 hillock이 존재하는 ITO 표면에 $CO_2$ 클러스터 이온을 조사하면 단원자 이온의 충돌시 보이는 sharpening 현상과는 다른 다중 충돌에 의한 sputtering 효과가 관찰되었으며, 25 kV의 가속 전압에서 $CO_2$ 클러스터 이온을 $5\times10^{-14}\textrm{cm}^2$ 만큼을 ITO 표면에 조사시킨 경우에는 표면이 평탄화되었다. 또한 표면 거칠기가 0.3 nm 정도인 Si 기판 위에 $CO_2$ 클러스터 이온을 조사하면서 이온 조사량에 따른 표면 형상 및 거칠기의 변화를 조사하였다. $10^{12}\textrm{cm}^2$ 이하의 낮은 이온 조사량에서는 hillock들의 형성과 그 밀도의 증가로 표면의 거칠기가 증가하는 surface embossment 현상이 지배적으로 이루어졌으며, 형성된 hillock의 면적과 비조사된 곳의 면적이 같아지는 임계 이온 조사량부터는 hillock이 스퍼터링되고 그 원자들의 표면확산에 따른 hillock 사이의 valley들이 채워지는 스퍼터링과 표면의 평탄화가 이루어지는 구간이 관찰되었고, 그 이후 더 높은 이온 조사량부터는 깊이 방향으로의 식각이 진행되는 연차적인 충돌과정이 관찰되었다.

Enhanced Cathodoluminescence of KOH-treated InGaN/GaN LEDs with Deep Nano-Hole Arrays

  • Doan, Manh-Ha;Lee, Jaejin
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제18권3호
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    • pp.283-287
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    • 2014
  • Square lattice nano-hole arrays with diameters and periodicities of 200 and 500 nm, respectively, are fabricated on InGaN/GaN blue light emitting diodes (LEDs) using electron-beam lithography and inductively coupled plasma reactive ion etching processes. Cathodoluminescence (CL) investigations show that light emission intensity from the LEDs with the nano-hole arrays is enhanced compared to that from the planar sample. The CL intensity enhancement factor decreases when the nano-holes penetrate into the multiple quantum wells (MQWs) due to the plasma-induced damage and the residues. Wet chemical treatment using KOH solution is found to be an effective method for light extraction from the nano-patterned LEDs, especially, when the nano-holes penetrate into the MQWs. About 4-fold CL intensity enhancement factor is achieved by the KOH treatments after the dry etching for the sample with a 250-nm deep nano-hole array.