인듐 주석 산화물 박막을 In/Sn (2, 5 wt.%) 합금 타겟을 사용하여 DC 마그네트론 반응성 스퍼터링법을 이용하여 증착하였다. 기판온도는 상온에서 증착하였으며, 증착 중 DC 파워는 70W부터 120W 까지 10W 단위로 증가시켜 증착하였다. 증착 된 박막을 대기중에서 후 열처리를 각 6, 12 시간 진행하여 전기적 특성을 평가하였으며 평가 장비는 Hall-effect measurements system을 사용하였다. ITO (Indium Tin Oxide) 박막의 비저항은 합금의 Sn 조성별로 다르게 나타났다. Sn 5wt.% 타겟을 이용한 경우에는 DC 파워 90W를 기준으로 더 낮은 파워에서는 열처리에 따라 비저항이 증가하였고, 더 높은 파워에서는 열처리를 한 경우 비저항이 더 낮게 나타났다. 이러한 결과가 나온 이유는, DC 파워가 높은 경우 스퍼터링 공정 중 발생하는 고 에너지 입자 충돌에 의해 산소가 re-sputtering되어 산소가 부족한 박막이 형성되기 때문인 것으로 판단된다. Sn 2 wt.% 타겟의 경우에는 큰 차이를 나타내지 않았으며, 이러한 원인은 Sn 함량이 적기 때문에 산소 공급으로 인해 결정성이 향상되더라도 활성화 Sn의 양이 적기 때문에 나타나는 현상으로 판단된다.
RF magnetron sputtering법으로 $SrBi_2Ta_2O_9$ (SBT)박막을 상온에서 p-type Si(100) 기판위에 증착하여 DRO 강유전체 메모리(destructive read out ferroelectric random access memory)에 사용되는 강유전체막으로 Pt/SBT/Pt/Ti/$SiO_2$/Si (MFM)구조의 응용가능성을 확인하였다. 구조적인 특징들이 열처리 시간의 변화와 Ar/$O_2$의 가스 유량비의 변화에 따라서 XRD(x-ray diffractometer)에 의해 관찰되었으며 표면 특성은 FE-SEM(field emission scanning electron microscopy)에 의해서 관찰하고 박막의 전기적 특성들은 P-V(polarization-voltage measurement)와 I-V(current-voltage measurement)를 사용하여 관찰하였다. 스퍼터링 증착시 Ar/$O_2$의 가스 유량비는 1:4에서 4:1까지 변화 시켰고 SBT박막은 상온에서 증착시켰다. XRD 측정시 박막들은 SBT의 (105), (110) peak들을 나타내었다. 상온에서 증착시킨 박막은 1시간, 2시간 동안 산소 분위기에서 $800^{\circ}C$ 열처리를 하여 결정화 시켰다. SBT 박막의 P-V곡선은 이력 곡선의 모양을 갖추었으며 비대칭적인 강유전체 특성을 나타내었다. Ar/$O_2$ 가스유량비가 1 : 1, 2 : 1인 경우에 박막의 누설 전류밀도 값이 제일 좋았으며, 그 값은 3V 5V 7V에서 각각 $3.11\times10^{-8} \textrm{A/cm}^2$, $5\times10^{-8}\textrm{A/cm}^2$, $7\times10^{-8}\textrm{A/cm}^2$ 이었다. 열처리 시간을 2시간으로 증가시킨 후, 그들의 전기적 특성과 결정화특성이 개선됨을 확인하였다. AES 분석 및 EPMA분석으로 SBT박막의 깊이 분포 및 조성을 확인하였다.
라디오파 마그네트론 스퍼터링 방법으로 유리 기판 위에 Al 도핑된 ZnO (AZO) 박막을 성장시켰다. 증착시 스퍼터링 가스로 사용하는 산소 유량비의 변화에 따른 AZO 박막의 특성을 X-선 회절법, 원자 주사 현미경, 홀 효과 측정법으로 조사하였다. 증착 온도 $400^{\circ}C$에서 산소 유량비 0%로 증착된 AZO 박막은 가장 큰 c-축 우선 배향성과 최저의 비저항값 $6.9{\times}10^{-4}{\Omega}cm$을 나타내었다. 산소 유량비가 증가함에 따라 ZnO (002)면의 회절 피크의 세기는 실질적으로 감소하는 경향을 보였다. 또한, 산소 유량비가 감소함에 따라 전하 운반자의 농도와 홀 이동도는 증가하였으나, 전기 비저항은 감소하였다.
High-luminous efficiency full-color emissions in photoluminescence (PL) were obtained in $GdVO_4$ phosphor thin films co-doped with various amounts of Eu, Er and/or Tm and postannealed at approximately 1000$^{\circ}C$. The $GdVO_4$:Eu,Er,Tm phosphor thin films were deposited on thick $BaTiO_3$ ceramic sheets by r.f. magnetron sputtering using powder targets and postannealed in an air atmosphere. The rare earth (RE) content (RE/(Gd+V+RE) atomic ratio) in the oxide phosphor thin films was varied in the range from 0.1 to 2 at.%. It was found that the excitation of $GdVO_4$:Eu.Er,Tm thin films is attributed to band-to-band transition. A white PL emission was obtained in a $GdVO_4$:Eu,Er,Tm thin film with Eu, Er and Tm contents of 0.2, 0.7 and 1 at.%, respectively: CIE chromaticity color coordinates. (X=0.352 and Y=0.351). In addition, a white emission was obtained in a thin-film electroluminescent (TFEL) device made with this thin film.
The tungsten bronze type of strontium barium niobate(SBN) thin film was synthesized by metal organic decomposion method for SBN stock solution and the SBN thin film process were deposited by spin-coating process on Pt-deposited si-wafer(100) by magnetron sputtering system. The thickness of SBN thin film was 150$\sim$200 nm and were optimized for rpm of spin-coater system. The structural variation of SBN thin film was studied by TG-DTA and XRD. The deposited SBN stock solution on annealing at $400\sim800^{\circ}C$ a pure tungsten bronze SBN phase and the corresponding average grain size about 500$\sim$1000 nm influenced by annealing temperature.
The tungsten bronze type of strontium barium niobate(SBN) thin film was synthesized by metal organic decomposion method for SBN stock solution and the SBN thin film process were deposited by spin-coating process on Pt-deposited si-wafer(100) by magnetron sputtering system. The thickness of SBN thin film was 150~200 nm and were optimized for rpm of spin-coater system. The structural variation of SBN thin film was studied by TG-DTA and XRD. The deposited SBN stock solution on annealing at $400{\sim}800^{\circ}C$ a pure tungsten bronze SBN phase and the corresponding. average grain size about 500~1000 nm influenced by annealing temperature. The piezoelectric properties of prepared SBN thin film, the remanent polarization value(2Pr) and coercive field was $1.2{\mu}C/cm^2$ and 2.15V/cm, respectively.
정보화 기술이 급속히 발전함에 따라서 보다 많은 양의 data를 전송, 처리, 저장 하게 되면서 이를 처리 할 수 있는 대용량, 고속, 비휘발성의 차세대 메모리의 개발이 요구 되고 있다. 이 중 저항 변화 메모리(ReRAM)는 일반적으로 전이금속산화물을 이용한 MIM 구조로서 적당한 전기 신호를 가하면 저항이 높아서 전도되지 않는 상태(Off state)에서 저항이 낮아져 전도가 가능한 상태(On state)로 바뀌는 메모리 특성을 가진다. ReRAM은 비휘발성 메모리이며 종래의 비휘발성 기억소자인 Flash memory 보다 access time이 $10^5$배 이상 빠르며, 2~5V 이하의 낮은 전압에서 동작이 가능하다. 또한 구조가 간단하여 공정상의 결함을 현저히 줄일 수 있다는 점 등 많은 장점들이 있어서 Flash memory를 대체할 수 있는 유력한 후보로 여겨지고 있다. 저항 변화의 특징을 잘 나타내는 물질에는 $TiO_2$, $Al_2O_3$, $NiO_2$, $HfO_2$, $ZrO_2$등의 많은 전이금속산화물들이 있다. 본 연구에서는 Reactive DC-magnetron Sputtering 방법과 DC-magnetron sputter를 이용하여 Ti를 증착한 후 Oxidation 방법으로 각각 증착한 $TiO_2$박막을 사용하여 저항변화특성을 관찰하였다. $TiO_2$상부에 Atomic Layer Deposition (ALD)를 이용하여 $HfO_2$ 박막을 증착하여 표면처리를 하고, 또한 $TiO_2$에 다른 전이 금속박막 층을 추가 증착하여 저항변화 특성에 접합한 조건을 찾는 연구를 진행하였다. 하부 전극과 상부 전극 물질로는 Si 100 wafer 위에 Pt 또는 TiN을 사용하였다. 저항변화 특성을 평가하기 위해 Agilent E5270B를 이용하여 current-voltage (I-V)를 측정하였다. X-ray Diffraction (XRD)를 이용하여 증착 된 전기금속 박막 물질의 결정성을 관찰했으며, Atomic Force Microscopy (AFM)을 이용하여 증착 된 샘플의 표면을 관찰했다. SEM과 TEM을 통해서는 sample의 미세구조를 확인 하였다.
In this study, we investigated that the resistance switching characteristics of W-doped NbOx films with increasing W doping concentration. The W-doped NbOx based ReRAM devices with a TiN/W-doped NbOx/Pt/Ti/SiO2 were fabricated on Si substrates. The 50 nm thick W-doped NbOx films were deposited by reactive dc magnetron co-sputtering at $400^{\circ}C$ and oxygen partial pressure of 35%. Micro-structure of W-doped NbOx films and atomic concentration were investigated by XRD, TEM and XPS, respectively. The W-doped NbOx films showed set/reset resistance switching behavior at various W doping concentrations. The process voltage of set/reset is decreased and whereas the initial current level is increased with increasing W doping concentration in NbOx films. The change of resistance switching behavior depending on doping concentration was discussed in terms of concentration of metallic tungsten of oxygen of W-doped NbOx.
Shugurov, Artur;Panin, Alexey;Chun, Hui-Gon;Oskomov, Konstantin
한국분말재료학회지
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제10권3호
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pp.190-194
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2003
Thin Ag films deposited onto $SiO_2/Si$ substrates by DC magnetron sputtering and thereafter annealed ,it temperatures 100-50$0^{\circ}C$ are investigated by scanning tunneling and atomic forte microscopy. It is shown that the film surface topography and microstructure are considerably changed as a result of annealing. To provide a quantitative estimation of the surface topography changes of Ag films the surface fractal dimension was calculated. Elasticity and hardness of the films are studied by a nanoindentation technique. The films are found to have value of elastic modulus close to that of bulk silver while their hardness and yield stress are essentially higher.
Lee, K. E.;Kim, C. O.;Kim, J. H.;Lee, J. Y.;Park, M. J.;Lee, C. B.
한국자기학회:학술대회 개요집
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한국자기학회 2002년도 동계연구발표회 논문개요집
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pp.124-125
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2002
최근 자성막의 놀은 자기기록 밀도증가에 따른 고밀도 자성기록매체인 하드디스크(HDD)는 현재 80GByte까지의 저장용량을 가진 하드디스크의 자성합금층 보호막으로 DLC(Diamond-Like Carbon)가 이용되고 있다. 고저장용량을 가지는 하드디스크의 보호막 두께가 점차 얇아짐에 따라 보호막 재료의 경도 및 윤활성은 더욱 중요시되고 있다. 그러나, 보호막의 두께가 감소하면서 현재 적용되고 있는 DLC막으로는 조만간 물리적 한계에 도달할 것으로 예상된다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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