• 제목/요약/키워드: Pulsed Laser deposition

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박막형 고온초전도 선재를 위한 산화물 완충층의 IBAD_MgO 기판에서의 성장과 특성 (Growth and characterization of oxide buffer layer on IBAD_MgO template for HTS coated conductors)

  • 고락길;장세훈;하홍수;김호섭;송규정;하동우;오상수;박찬;문승현;김영철
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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    • pp.297-297
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    • 2008
  • Buffer layers play an important role in the development of high critical current density coated conductor. $LaMnO_3$, $SrTiO_3$ and $BaZrO_3$ buffer layers were compatible with MgO surfaces and also provide a good template for growing high current density REBCO(RE=Rare earth) films. Systematic studies on the influences of pulsed laser deposition parameters (deposition temperature, deposition pressure, processing gas, laser energy density, etc.) on microstructure and texture properties of $LaMnO_3$, $SrTiO_3$ and $BaZrO_3$ films as buffer layer deposited on ion-beam assisted deposition MgO (IBAD_MgO) template by pulse laser deposition method, were carried out. These results will be presented together with the discussion on the possible use of this material in HTS coated conductor as buffer.

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기판 온도의 영향에 따른 펄스레이저 증착법으로 성장된 ZnO 박막의 발광 특성 (Effect of Substrate Temperature on the Emission Characteristics of ZnO Films Grown by Pulsed Laser Deposition)

  • 김영환;김성일
    • 한국진공학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.358-364
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    • 2009
  • 펄스레이저 증착법으로 박막의 결함 생성을 최소화하여 우수한 발광 특성을 가지는 ZnO 박막 성장에 대한 연구를 수행하였다. 이를 위하여 기판 온도를 $400^{\circ}C$에서 $850^{\circ}C$까지 변화시켜 박막을 증착한 후 엑스선 회절법, 원자힘 현미경, photoluminescence (PL) 등을 사용하여 박막의 특성 변화를 분석하였다. 그 결과 ZnO 박막은 기판 온도에 관계없이 (0001) 사파이어 기판에 c-축 배향성을 가지며 성장하였음을 확인하였고 기판온도 $600^{\circ}C$에서 가장 조밀한 박막이 형성되면서 박막에 응력이 거의 걸리지 않고 결정성도 우수함을 확인하였다. PL 분석 결과 역시 $600^{\circ}C$에서 증착된 ZnO 박막이 UV 발광 피크의 반치폭 및 결함에 의한 가시영역에서의 발광 등을 고려했을 때 가장 뛰어난 특성을 보여주었다. 이와 같은 결과는 ZnO 박막의 발광 특성이 박막의 구조적 특성과 매우 밀접한 관계가 있음을 나타내며 또한 기판 온도가 매우 중요한 역할을 함을 나타낸다. 결론적으로 기판 온도 $600^{\circ}C$에서 우수한 UV 발광 특성을 가지면서 결함에 의한 가시영역 발광이 거의 나타나지 않는 ZnO 박막을 성장시킬 수 있었고 이러한 박막은 UV 광소자에 응용될 수 있을 것으로 생각된다.

산소압력이 테프론 휨성 기판위에 형성된 ZRO 투명박막의 전기적 특성에 미치는 영향 (Effect of Oxygen Pressure on the Electrical Properties of ZnO Transparent Thin Films on Flexible Teflon Substrate)

  • 서광종;장호정
    • 한국재료학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.271-274
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    • 2005
  • We investigated the crystalline and electrical properties of ZnO thin films for transparent electrode as a function of the oxygen pressures during the deposition. The ZnO thin films were deposited on a flexible teflon substrates by the pulsed laser deposition. From the X-ray diffraction, ZnO films showed c axis oriented ZnO(0002) crystal structure. The FWHM (full width at half maximum) values decreased from $0.51^{\circ}\;to\;0.34^{\circ}$ as the oxygen pressure increased from 0.1 mTorr to 10.0 mTorr showing the improvement of crystallinity. The resistivity and hall mobility of ZnO film deposited at the oxgen pressure of 0.1 mTorr at $200^{\circ}C$ was about $5\times10^{-4}\Omega{\cdot}cm\;and\;20cm^2/V{\cdot}s$, respectively. The optical transmittance of the ZnO films on flexible teflon substrate was found to be above $85\%$.

YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-{\delta}}$/SrTiO$_3$/YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-{\delta}}$ multilayer structures for ground planes for ramp-edge junction devices

  • Kim, C.H.;Kim, Y.H.;Jung, K.R.;Hahn, T.S.;Park, J.H.;Choi, S.S.
    • 한국초전도학회:학술대회논문집
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    • 한국초전도학회 2000년도 High Temperature Superconductivity Vol.X
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    • pp.179-183
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    • 2000
  • For a ground plane in high-temperature superconducting ramp-edge junction devices, YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-{\delta}}$/SrTiO$_3$/YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-{\delta}}$ multilayer structures were fabricated using pulsed laser deposition and ECR ion milling. Various process parameters were adjusted to enhance the device characteristics. By etching the STO layer to form a tapered edge of about 15$^{\circ}$ and in-situ RF plasma treatment of bottom YBCO surface prior to deposition of top YBCO, the top-to-bottom YBCO showed T$_c$ of 75${\sim}$80 K and I$_c$ of about 40 mA through holes. It was found that the deposition of bottom YBCO at a reduced laser repetition rate of 1Hz increased the T$_c$ of top YBCO to 79.9 K. The resistivity of 570 layer was about 10$^6$ ${\Omega}$cm at 60 K, which ensures good electrical isolation between successive YBCO layers.

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PLD법에 의해 제조된 SBT 박막의 구조 및 전기적 특성 (Structural and Electrical Characteristics of the SBT Thin Films Prepared by PLD Method)

  • 마석범;오형록;김성구;장낙원;박창엽
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.66-74
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    • 2000
  • The structural and electrical characteristics of SBT thin films, fabricated on Pt/Ti/SiO\ulcorner/Si substrates by a pulsed laser deposition(PLD), were investigated to develop ferroelectric thin films for capacitor lay-ers of FRAM. EFfects of target composition on the characteristics of SBT thin films were examined. Target were prepared by mixed oxide method, and composition of Sr/Bi/Ta on SBT was changed to 1/2/2, 1/2.4/2, 1/2.8/2, 0.8/2/2 and 1.2/2/2. SBt thin films were fabricated, as a function of substrate temperature and oxygen pressure, by PLD. The optimized ocndition, to fabricate high quality SBT thin films, was 700 $^{\circ}C$ of substrate temperature, 200 mTorr of oxygen pressure, and 2 J/$\textrm{cm}^2$ of laser energy density. Maximum remnant value(2Pr) of 9.0 $\mu$C/$\textrm{cm}^2$, coercive field value(Ec) of 50 kV/cm, dielectric constant value of 166, and leakage current densities of <10\ulcorner A/$\textrm{cm}^2$ were observed for the films with 1/2/2 composition, which was prepared at the above PLD condition.

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Magnetic hardening of nano-thick $Sm_2$$Fe_{17}$$N_x$ films grown by a pulsed laser deposition

  • Yang, Choong-Jin;Kim, Sang-Won;Jianmin Wu
    • 한국자기학회:학술대회 개요집
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    • 한국자기학회 2000년도 International Symposium on Magnetics The 2000 Fall Conference
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    • pp.251-265
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    • 2000
  • S $m_{2}$F $e_{17}$ $N_{x}$ film magnets using a S $m_{2}$F $e_{17}$ target were prepared at $N_{2}$ gas atmosphere using a Nd-YAG laser ablation technique. The effect of nitrogen pressure, deposition temperature, pulsation time and film thickness on the structure and magnetic properties of S $m_{2}$F $e_{17}$ $N_{x}$ film were studied. Increasing the nitrogen pressure up to 5 atm. was confirmed to lead the formation of complete S $m_{2}$F $e_{17}$ $N_{x}$ compound. Optimized magnetic properties with the nitrogenation temperature ranging over 500-53$0^{\circ}C$ could be obtained by extending the nitrogenation time up to 4 hours. Relatively low coercivities of 400~600 Oe were exhibited from the S $m_{2}$F $e_{17}$ $N_{x}$ films having the thickness of 50~100 nm while 4$\pi$ $M_{s}$ of 10~12 kG could be achieved. In-plane anisotropic characteristic, which was the basic goal in this study, was achieved by controlling the nitrogenation parameters.ameters.ers.ameters.

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Multiferroic Properties of BiFeO3-$Ba(Cu_{1/3}Nb_{2/3})O_3$ Films Fabricated by Aerosol-Deposition

  • 백창우;류정호;오남근;박동수;정대용
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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    • pp.33.1-33.1
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    • 2010
  • BiFeO3 (BFO)는 강자성과 유전체 특성을 모두 구현할 수 있는 재료로서 연구가 활발히 진행되고 있다. BFO 박막을 제조하는 방법에는 sputtering, chemical solution deposition, pulsed laser deposition methods 등이 알려져 있으나, 이러한 방법들은 근본적으로 고 진공을 사용하거나, 고온에서의 열처리, 낮은 성막 속도 등의 문제점이 있어, 상온에서 비교적 쉽게 박막을 제조할 수 있는 Aerosol deposition에 관한 관심이 증가하고 있다. 본 연구에서는 BFO의 강자성, 강유전 특성을 향상시키기 위해 Ba(Cu1/3Nb2/3)O3 (BCN)를 첨가한 Ba(Cu1/3Nb2/3)O3 (BFO-BCN) 복합재료를 합성하였다. 합성한 마이크론 크기의 입자를 사용하여 나노 결정립 크기의 Ba(Cu1/3Nb2/3)O3 (BFO-BCN) 박막을 상온에서 진공 분말 분사 공정(Aerosol-Deposition)을 이용하여 제조하고, 강자성 및 강유전성 특성을 평가하였다. Aerosol deposition방법으로 제조된 BFO-BCN박막은 BFO박막에 비해 우수한 강자성과 강유전 특성 나타내었다.

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액상 펄스 레이저 어블레이션에 의한 친수성 그라파이트 나노입자의 제조 및 센서 응용 (Hydrophilic Graphite Nanoparticles Synthesized by Liquid Phase Pulsed Laser Ablation and Their Carbon-composite Sensor Application)

  • 최문열;김용태
    • 전기화학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.236-241
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    • 2012
  • 일반적으로 그라파이트는 높은 결정성으로 인해 나노입자상으로 제조하기 어려우며 특히 표면에 친수성을 부여하기가 쉽지 않은 재료로 알려져 왔다. 본 연구에서는 박막 증착에 널리 활용되어 오던 펄스 레이저 어블레이션 기법을 액상에 적용하여 친수성이 부여된 그라파이트 나노입자를 합성하였다. 타겟으로는 그라파이트 로드를 사용하였으며 레이저 출력을 조절하며 액상에서 어블레이션을 실시한 결과 매우 높은 분산 안정성을 갖는 친수성 그라파이트 나노입자를 합성할 수 있었다. FT-IR 분석결과 합성된 친수성 그라파이트 나노입자는 카르복시기 및 카르보닐기 등이 나노입자의 형성과 동시에 표면에 도입된 것이 밝혀졌으며 이는 제타 포텐셜로도 확인할 수 있었다. 최종적으로 Polyethyleneglycol(PEG)과 컴포지트하여 아세톤 센서에 적용한 결과 기존의 카본 블랙 대비 우수한 감도를 나타내었다.

펄스레이저증착법을 이용한 $\textrm{LaAlO}_3$ 박막의 Molecular Beam Epitaxy 성장 (Molecular Beam Epitaxy Grouth of $\textrm{LaAlO}_3$ Thin Film by a Pulsed laser Deposition Technique)

  • 김인선;허남회;박용기
    • 한국재료학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.25-29
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    • 1999
  • We have developed a laser molecular beam epitaxy system for the layer-by-layer growth of oxide thin films. Using this system, we could grow and control oxide thin films of LaAlO$_3$in a molecular layer epitaxy mode on the atomically flat SrTiO$_3$ substrate with a LaAlO$_3$single crystal target. Very clear RHEED oscillations were observed during to growth of a LaAlO$_3$ film for a long period under the optimized conditions of substrate temperature at $650^{\circ}C$, oxygen pressure at 1$\times$10\ulcorner torr, and an incident laser fluence of 4.6J/$\textrm{cm}^2$. The height of mono-layer-LaAlO$_3$ film grown during one period of RHEED intensity oscillation was 3.8$\AA$.

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PLD로 증착한 ZnO 박막의 발광 특성 분석 (Emission Properties of ZnO Grown by PLD)

  • 배상혁;이상렬
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 추계학술대회 논문집 학회본부 C
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    • pp.422-424
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    • 2000
  • ZnO thin films for light emission device have been deposited on sapphire and silicon substrates by pulsed laser deposition technique(PLD). A Nd:YAG laser was used with the wavelength of 355 nm. In order to investigate the emission properties of ZnO thin films, PL measurements with an Ar ion laser as a light source using an excitation wavelength of 351 nm and a power of 100 mW are used. All spectra were taken at room temperature by using a grating spectrometer and a photomultiplier detector. ZnO exhibited PL bands centered around 390, 510 and 640 nm, labeled near ultra-violet (UV), green and orange bands. Structural properties of ZnO thin films are analized with X-ray diffraction (XRD).

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