• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.211-211
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• 2003

PbTiO$_3$ 씨앗층을 이용하여 완화형 강유전체 Pb(Mg$_{1}$3/Ta$_{2}$3/)O$_3$ (PMT) 박막의 페로브스카이트 상안정화와 열처리 조건에 따른 미세구조변화, 이에 따른 전기적 특성 변화에 관하여 조사하였다. PbTiO$_3$ 박막을 스핀코팅법으로 3000 rpm에서 20초간(111) 방향으로 배향된 Pt / Ti / SiO$_2$/ Si 기판에 증착하여 안정화된 페로브스카이트 박막을 얻었다. 이렇게 제조된 PbTiO$_3$를 Buffer 층으로 사용하고 그 위에 Pb(Mg$_{1}$3/Ta$_{2}$3/)O$_3$를 박막을 Spin coating방법으로 증착한 후, 급속열처리 방법(RTA)으로 550- $650^{\circ}C$ 사이에서 열처리하였다. 제조된 박막의 열처리 온도에 따른 미세구조 변화와 결정성을 XRD, SEM, TEM으로 분석하였고 박막의 저온 강유전 특성을 RT66A를 이용하여 평가하였다. Pb(Mg$_{1}$3/Ta$_{2}$3/)O$_3$ 박막의 경우 씨앗층이 없는 경우에는 pyrochlore상이 주상이었지만 씨앗층을 사용한 경우 페로브스카이트 상이 주상임을 확인하였고 열처리 온도가 증가할수록 페로브스카이트상의 상대적 양이 증가함을 확인하였다. 미세구조와 상의 변화에 따른 전기적 특성 변화에 관하여 자세하게 논의할 것이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.231-231
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• 2013

ZnO은 hexagonal wurtzite 구조를 갖는 직접 천이형 화합물 반도체로서, 상온에서 3.37 eV 정도의 wide band gap energy를 가지고 있으며, 60 meV의 큰 엑시톤 결합 에너지(exciton binding energy)를 갖는다. 또한 동종 기판이 존재하고 열, 화학적으로 안정한 상태이며 습식 식각이 가능한 장점으로 인해 각광받고 있다. 또한, ZnO 박막은 우수한 전기 전도성을 나타내며 광학적 투명도가 우수하기 때문에 투명전극으로 많이 이용되어 왔고, 태양 전지(solar cell), 가스 센서, 압전소자 등 많은 분야에서 사용되고 있다. 이와 같은 ZnO박막을 안정적인 쇼트키 다이오드 특성을 얻기 위해서는 쇼트키 배리어 장벽의 형성이 필수적이다. Mg을 ZnO에 첨가하여 MgZnO 박막을 형성할 경우, 금속의 일함수와 MgZnO의 전자친화력 차이가 증가하여 더 큰 쇼트키 장벽 형성이 가능하며, 금속의 일함수가 큰 물질을 사용해야 한다. 또한, 박막의 결함이 적은 박막을 형성해야 하는 에피탁셜 박막이 필요하다. SiC는 높은 포화 전자 드리프트 속도(${\sim}2.7{\times}107$ cm/s), 높은 절연 파괴전압(~3 MV/cm)과 높은 열전도율(~5.0W/cm) 특징을 가지고 있으며, MgZnO/Al2O3의 격자 불일치는 ~19%인 반면에 MgZnO/SiC의 격자 불일치는 ~6%를 가진다. 금속의 일함수가 큰 Ag 금속은 열처리가 될 경우 AgOx가 될 경우 더욱 안정적인 쇼트키 장벽을 형성될 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구에서는 쇼트키 접합을 형성하기 위해 금속의 일함수가 큰 Ag 금속을 사용하였으며, Al2O3 기판과 6H-SiC 기판위에 MgZnO(30 at.%) 박막을 증착하였다. 증착 후에 Ag를 증착 한 뒤 급속 열처리를 하였다. 열처리된 MgZnO의 경우 열처리 하지않은 소자보다 약 $10^5$ 이상의 우수한 on/off 특성을 보였다.

• 한국진공학회지
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• 제10권4호
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• pp.396-402
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• 2001

전자빔 증착기를 이용하여 1000 $\AA$의 두께를 가진 MgO박막을 구리 기판위에 상온에서 증착하였다. 스퍼터링수율 측정시 MgO 층에 충전현상을 없애주기 위해서 1000 $\AA$ 두께의 Al을 증착하였다. 갈륨 액체금속을 집속이온빔 이온원으로 사용하였다. 두 개의 정전렌즈를 사용하여 이온빔을 집속하였고, MgO에 이온빔을 주사하기 위해 편향기를 사용하였다. 가속전압의 변화에 따라 시료대 전류와 이차입자 전류를 측정하였고, 이 전류값은 소스에 인가하는 가속전압에 따라 변화되었다 MgO 박막의 스퍼터링 수율은 분석된 시료대 전류, 이차입자 전류 및 순수빔 전류의 값을 사용하여 결정하였다. 집속이온빔 장치의 가속전압이 15 kV일 때 MgO 박막의 스퍼터링 수율은 0.30으로 나왔고 가속전압의 값이 증가할 때 스퍼터링 수율이 선형적으로 증가하였다. 이러한 결과를 볼 때 집속이온빔 장치를 이용하면 MgO 박막의 스퍼터링 수율을 측정할 패 매우 효과적임을 알 수 있다.

• 센서학회지
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• 제9권2호
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• pp.90-95
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• 2000

$Si_3N_4/SiO_2/Si_3N_4$/Si 판위에 MgO 박막을 성장하여 MgO 단결정과 결정배향성이 유사한 초전형 적외선 센서용 기판을 제작하였다. RF 마그네트론 스퍼터링법으로 MgO 박막을 성장하였고, 그 위에 Pt 하부전극과 PLT 박막을 성장시킨 후 c축 배향성을 조사하였다. $500^{\circ}C$의 기판온도와 30 mTorr의 분위기 압력 및 160 W의 RF power에서 성장된 MgO 박막이 단결정 MgO가 가지는 배향성 정도의 우수한 a축 배향성을 보였고, 그 위에 성장된 PLT 박막은 MgO 단결정 기판위에 성장된 것과 거의 회절강도 변화가 유사한 c축 배향성을 보였다.

• 한국광학회지
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• 제8권5호
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• pp.382-386
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• 1997

MgF$_{2}$와 TiO$_{2}$를 각각 다른 두 증발원으로부터 동시에 증착시켜 혼합 박막을 제작하였다. 박막의 특성을 개선시키기 위해 이온 보조 증착(IAD)을 하였다. 제작된 MgF$_{2}$-TiO$_{2}$ 혼합 박막의 원소 조성비, 광학적 특성과 결정 구조를 분석하였다. 상대적 증착률을 달리하여 제작된 MgF$_{2}$-TiO$_{2}$ 혼합 박막의 Mg:Ti의 조성비는 비선형적으로 변화하였으며, MgF$_{2}$의 조성비를 상대적으로 증가시킴에 따라 혼합 박막의 굴절률은 감소하였고 Drude 모델을 잘 만족함을 알 수 있었다. 그리고 MgF$_{2}$의 조성비가 증가할수록 비정질인 TiO$_{2}$ 구조 사이에 다결정질인 MgF$_{2}$의 양이 증가하여 결정성을 갖는 박막으로 성장함을 확인하였다.

• 한국재료학회지
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• 제11권3호
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• pp.197-202
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• 2001

교류구동형 플라즈마 표시소자의 보호막으로 사용되는 MgO의 특성향상을 위하여 기존의 MgO에 양이온이 등전적으로 치환될 수 있는 ZnO를 소량 첨가하여 고주파 마그네트론 스퍼터링 방법으로 $Mg_{1-x}$Z $n_{x}$O박막을 성장시키고 박막의 전기적, 광학적 특성을 조사하였다. ZnO농도가 0.5 at%, 1at%인 $Mg_{1-x}$Z $n_{x}$O 박막을 보호막으로 갖는 PDP 테스트 판넬을 제작하고 ZnO의 첨가가 소자의 방전전압과 메모리 이득에 미치는 영향을 살펴보았다. ZnO농도가 0at%, 0.5 at%, 1at%인 $Mg_{1-x}$Z $n_{x}$O 박막의 광투과율은 ZnO 첨가에 따라 변화를 보이지 않으나 유전상수는 다소 증가하는 경향을 보였다. ZnO의 농도가 0.5 at%인 $Mg_{1-x}$Z $n_{x}$O 박막을 보호막으로 갖는 PDP 소자의 방전개시전압과 방전유지 전압이 MgO 박막을 보호막으로 갖는 소자에 비해 20V까지 낮아졌고, 결과적으로 메모리계수는 다소 증가하였다. ZnO농도가 0.5 at%, 1at%인 $Mg_{1-x}$Z $n_{x}$O 박막을 보호막으로 갖는 소자에서 ZHO의 첨가에 비례하여 방전세기 (플라즈마 밀도)가 증가하였다.도)가 증가하였다.도)가 증가하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제29권4호
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• pp.49-53
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• 2022

본 연구는 최적화된 전기발광 성능을 가진 양자점 전계 발광 다이오드 소자를 제작하기 위해 RF sputtering 기법으로 Zn_0.85Mg_0.15O 박막을 전자수송층으로 적용하였다. 일반적으로 양자점 전계 발광 다이오드에서 ZnO 나노입자는 적절한 에너지 준위를 가지고 있어 전자 이동도가 빠르고 용액 처리가 용이하다는 장점으로 전자 수송층으로 널리 사용되는 재료이다. 그러나, 용액형 ZnO 나노입자의 불안정성 문제는 아직 해결되지 않고 있다. 이를 해결하기 위해 본 연구에서는 ZnO에 15 % Mg을 도핑한 ZnMgO 박막을 RF sputtering법으로 제작하고 전자수송층으로 적용한 소자를 최적화하였다. 최적화된 ZnMgO 박막을 이용한 소자는 최대 휘도 15,972 cd/m², 전류효율 7.9 cd/A를 보였다. Sputtering ZnMgO 박막 기반 양자점 전계 발광 다이오드 소자는 용액형 ZnO 나노입자의 문제를 해결하고 미래 디스플레이 소자 제작 기술의 적용 가능성을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.485-486
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• 2008

본 연구에서는 AC-PDP의 MgO박막의 특성을 개선하기 위하여 MgO재료에 $Al_2O_3$, CaO, BaO도핑을 하여 MgO 박막을 증착하였다. $Al_2O_3$, CaO, BaO가 도핑된 MgO 박막의 기초특성을 실험하였고 AC-PDP에서 면방전 구동시 휘도 및 효율의 개선과 대항방전 구동에서의 방전지연을 개선하였다. 특히, $Al_2O_3$ 200ppm, CaO 200ppm 일때 효율의 상승, CaO 200ppm, BaO 100ppm 일 때 방전늦음이 개선되었다. 이는 MgO재료에 $Al_2O_3$, CaO, BaO등 여러가지 재료의 도핑시에는 적정의 도핑함량이 있는 것으로 보여진다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.188-188
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• 2011

MgO는 암염구조의 이온결합성 화합물로 7.8 eV의 높은 띠 틈과 약 95%의 탁월한 투과도를 갖는다. 또한, ${\gamma}$ process에 의한 이차 전자 방출이 높고 이온 스퍼터링에 의한 표면 손상이 적어 면 방전 AC-PDP의 보호막으로 이용된다. 따라서 MgO 보호막에 관한 연구는 이차 전자 방출 계수를 높여 방전 전압을 감소시키고 높은 유전율과 투과도를 유지시키기 위한 목적으로 전개되어지고 있다. 본 연구는 이온 스퍼터링에 의한 MgO 보호막의 표면 특성의 변화를 알아보기 위해 이루어졌다. MgO 박막은 electron beam evaporation의 방법을 통해 챔버 내에 O 기체를 주입하고 P type Si 기판을 300$^{\circ}C$ 가열하여 40 nm 두께로 제작되었다. 박막 시료는 표면분석 전 초고진공챔버 내에서 표면에 산화된 불순물 제거를 위해 550$^{\circ}C$의 열처리가 되어졌다. 그리고 250 eV의 He 이온으로 박막 표면을 스퍼터링 하여 XPS, REELS, UPS를 이용하여 전자 및 광학적 특성을 연구하였다. XPS 분석을 통해 MgO 박막은 He 이온 스퍼터링에 의해 표면의 화학적 조성이 변하지 않는다는 것을 확인했다. MgO 박막에 이온 스퍼터링을 하면 표준 시료와 비교하여 Ep=1,500 eV일 때 7.54 eV에서 7.63 eV로 높아지는 경향이 있다. 일함수는 He 이온 스퍼터링 한 결과 3.85 eV로부터 4.09 eV로 약간 높아졌다. 또한, QUEELS simulation으로 얻은 가시광 투과도는 91~92%로 분석되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.109-109
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• 2000

AC형 PDP에서 보호막은 방전시 내구성(내 sputter)이 약한 유전체를 보호함으로써 panel이 장시간동안 안정된 동작을 하게 하며, 방전시 2차 전자를 많이 방출함으로써 방전전압을 낮추는 기능을 갖는다. 또한 패널의 전압특성을 결정하고 수명을 크게 좌우하며 방전전극을 플라즈마 발광에 의한 이온 스퍼터로부터 보호하고 벽전하에 의한 메모리 기능을 가지도록 하는 역할도 하는 것으로 알려져 있다. 일반적으로 보호막의 재료로는 MgO, ZrO, CeO2등이 있으며 특히 MgO는 보호막으로 널리 쓰이고 있다. 일반적으로 MgO의 증착방법의 전자빔 증착, 스퍼터링, 이온 플레이팅법이 있으며 많은 연구자들이 이러한 증착방법에 성장된 박막들을 연구하고 있다. 그러나 Cs을 이용한 MgO의 증착방법은 그리 널리 알려져 있지는 않다. 따라서 본 연구에서는 Ar/O2/Cs을 이용하여 MgO박막을 sputtering 방법으로 증착하였으며 이들의 특성에 관하여 연구하였다. Target으로는 Mg을 사용하였으며 DC sputtering법으로 MgO를 증착하였다. 기판으로는 실리콘과 유리를 이용하였으며 가스로는 Ar과 O2를 이용하고 Cs의 첨가 유무에 따라 증착하였다. 또한 입력 전력, 공정압력, 그리고 O2 가스량에 따라 박막을 증착하였으며 이에 따른 증착속도, 결정성, 조성비를 $\alpha$-step, XRD, 그리고 XPS를 이용하여 측정하였다. CS 참가할 경우 Ar/O2 가스만을 이용하여 증착했을 때보다 증착속도는 증가하였으며 XRD 분석시 (111), (200) 방향으로 우선 성장하는 것을 관찰할 수 있었다.