• Title/Summary/Keyword: RF C-V

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Out-of-plane twin 구조를 갖는 $LaAlO_3$기판 상의 La-Ca-Mn-O 박막 적층 성장 분석

  • 송재훈;최덕균;정형진;최원국
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.145-145
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    • 1999
  • La-Ca-Mn-O (LCMO) 박막에서 초거대 자기 저항 효과와 발견된 이후 자기 센서와 고밀도 자기 저장 매체로서 응용하기 위한 연구가 진행되고 있다. 그러나 현재 대부분의 증착은 타겟과 박막간의 조성의 일치를 위하여 PLD 방법을 이용하고 있으며 RF magnetron sputtering 법으로 증착한 예는 많이 보고되고 있지 않으며 특히 적층 성장시킨 예는 아직 보고되지 있지 않다. 또한 LCMO와의 낮은 격자 상수 불일치를 보이는 SrTiO3와 LaAlO3 기판에 LCMO 박막을 성장시킬 경우 LaAlO3의 경우 XRD rocking curve의 curve의 FWHM 값이 SrTiO3 상에 증착시킨 것의 10배 이상의 값을 보인다는 것은 주목할 만한 사실이다. RF magnetron sputtering 법을 이용하여 LaAlO3 기판상에 145nm MCMO 박막을 적층성장시켰다. XRD $ heta$-2$\theta$ scan을 통해 박막이 c-축 배향한 것을 확인할 수 있었으며 RBS 분석결과 4.98%의 minimumyield를 보였으며 이로부터 박막이 적층성장한 것을 확인할 수 있었다. LCMO (200) peak의 XRD $\theta$-rocking 결과 FWHM의 값은 0.311$^{\circ}$를 보였으나 2개의 피크가 존재하는 것을 볼 수 있었다. 따라서 기판의 (200) 피크를 XRD $\theta$-2$\theta$ scan에서 0.3$^{\circ}$ 간격으로 두 개의 피크를 관찰할 수 있었는데 이는 기판과 박막간의 stress로 인한 tetragonal distortion에 의한 것으로 알려져 있었다. 따라서 기판상에 박막이 어떤 식으로 적층 성장되었는지를 RBS를 이용하여 <001>과 <011> 방향으로 2MeV He++를 주입하여 0.1$^{\circ}$ 간격으로 틸팅을 해본 결과 <001> 방향에서는 1.12$^{\circ}$의 차이를 보였다. 이는 기판과의 compressive stress로 인해 c축 방향으로 늘어났으며 stress relaxed layer는 XRD 결과와는 달리 관찰할 수 없었다. 이러한 현상의 기판 자체의 twin 구조로 인한 것으로 생각된다. RBS 분석후 고분해능 XRD를 이용해 LCMO (200) peak의 $\theta$-rocking 결과 이제R지 laAlO3 상 증착한 LCMO의 값으로는 제일 작은 0.147$^{\circ}$를 나타내었다.

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The microstructure and optical properties of $\textrm{TiO}_2$ thin film by rf magnetron reactive sputtering (고주파 마그네트론 반응성 스퍼터링에 의해 제조한 $\textrm{TiO}_2$박막의 미세조직과 광학적 특성)

  • Ro, Kwang-Hyun;Park, Won;Choe, Geon;Ahn, Jong-Chun
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.7 no.1
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    • pp.21-26
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    • 1997
  • 고주파 마그네트론 반응성 스퍼터링(rf magnetron reactive sputtering)으로 티타늄산화물 박막을 제조하여 산소비율에 따른 반응성 스퍼터링의 증착기구를 조사하고 산소비율 및 기판온도에 따른 산화물 조성의 변화, 미세조직, 광학적 특성의 변화를 연구하였다. 기존의 진공기상증착법으로 증착만 박막에 비해, 금속타겟을 사용하여 높은 증착속도를 얻을 수 있는 반응성 마그네트론 스퍼터링으로 성막한 티타늄산화물 박막은 치밀도가 우수하여 높은 굴절률(2.06)과 높은 광투과율을 보였다. 상온에서 성막된 티타늄 산화물박막의 경우, 산소비율이 낮은 조건에서는 다결정형의조직을 보였으나 산소비율이 높은 경우에는 비정질조직을 나타냈으며, 기판온도가 30$0^{\circ}C$ 이상에서는 산소비율에 상관없이 다결정형의 조직을 나타냈다. 하지만 산소비율이 임계값이상에서는 박막의 조성, 증착속도 등이 거의 변하지 않는 안정된 증착조건을 보였다. 30% 이상의 산소비율의 반응성 스퍼터링의 조건에서는 TiO$_{2}$의 조성의 박막으로 성장하여 약 3.82-3.87 eV의 band gap을 나타냈으며 기판온도의 증가에 따라 비정질 TiO$_{2}$에서 다결정 TiO$_{2}$으로 조직의 변화를 보여 광투과도도 약간 증가하는 경향을 나타냈다.

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Etching Characteristics of YMnO3 Thin Films in Cl Based Inductively Coupled Plasma

  • Kim, Dong-Pyo;Kim, Chang-Il
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • v.4 no.2
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    • pp.29-34
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    • 2003
  • Ferroelectric YMnO$_3$ thin films were etched with Ar/C1$_2$ and CF$_4$/C1$_2$ Plasma. The maximum etch rate of YMnO$_3$ thin film was 300 $\AA$/min at a Cl$_2$/Ar gas mixing ratio of 8/2, an RF power of 800 W, a do bias of-200 V, a chamber pressure of 15 mTorr, and a substrate temperature of 3$0^{\circ}C$. From the X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis, yttrium was not only etched by chemical reactions with Cl atoms, but also assisted by Ar ion bombardments in Ar/C1$_2$ plasma. In CF$_4$/C1$_2$ plasma, yttrium formed nonvolatile YF$_{x}$ compounds and remained on and the etched surface of YMnO$_3$. Manganese etched effectively by forming volatile MnCl$_{x}$ and MnF$_{y}$. From the X-ray diffraction (XRD) analysis, the (0004) diffraction peak intensity of the YMnO$_3$ thin film etched in Ar/Cl$_2$ plasma shows lower than that in CF$_4$/Cl$_2$ plasma. It indicates that the crystallinty of the YMnO$_3$ thin film is more easily damaged by the Af ion bombardment than the changes of stoichiometry due to nonvolatile etch by-products.cts.s.

60 GHz CMOS SoC for Millimeter Wave WPAN Applications (차세대 밀리미터파 대역 WPAN용 60 GHz CMOS SoC)

  • Lee, Jae-Jin;Jung, Dong-Yun;Oh, Inn-Yeal;Park, Chul-Soon
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.21 no.6
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    • pp.670-680
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    • 2010
  • A low power single-chip CMOS receiver for 60 GHz mobile application are proposed in this paper. The single-chip receiver consists of a 4-stage current re-use LNA with under 4 dB NF, Cgs compensating resistive mixer with -9.4 dB conversion gain, Ka-band low phase noise VCO with -113 dBc/Hz phase noise at 1 MHz offset from 26.89 GHz, high-suppression frequency doubler with -0.45 dB conversion gain, and 2-stage current re-use drive amplifier. The size of the fabricated receiver using a standard 0.13 ${\mu}m$ CMOS technology is 2.67 mm$\times$0.75 mm including probing pads. An RF bandwidth is 6.2 GHz, from 55 to 61.2 GHz and an LO tuning range is 7.14 GHz, from 48.45 GHz to 55.59 GHz. The If bandwidth is 5.25 GHz(4.75~10 GHz) The conversion gain and input P1 dB are -9.5 dB and -12.5 dBm, respectively, at RF frequency of 59 GHz. The proposed single-chip receiver describes very good noise performances and linearity with very low DC power consumption of only 21.9 mW.

Soft Magnetic Properties of CoFeHfO Thin Films (CoFeHfO 박막의 자기적 특성)

  • Lee, K.E.;Tho, L.V.;Kim, S.H.;Kim, C.G.;Kim, C.O.
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.16 no.4
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    • pp.197-200
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    • 2006
  • Amorphous alloys of Co-rich magnetic amorphous films are well known as thpical soft magnetic alloys. They are used for many kinds of electric and electronic parts such as magnetic recording heads, transformers and inductors. CoFeHfO thin films were prepared by RF magnetron reactive sputtering. The films were deposited onto Si(100) substrates with a power of 300 W at room temperature. The reactive gas was introduced up to 10% ($O_2$/(Ar + $O_2$)) during deposition, and the $Co_{39}Fe_{34}Hf_{9.5}O_{17.5}$ thin film exhibit excellent soft magnetic properties : saturation magnetization ($4{\pi}M_s$) of 19kG, magnetic coercivity ($H_c$) of 0.37 Oe, anisotropy field ($H_k$) of 48.62 Oe, and an electrical property is also shown to be as high as 300 ${\mu}{\Omega}cm$. It is assumed that the good soft magnetic properties of $Co_{39}Fe_{34}Hf_{9.5}O_{17.5}$ thin film results from high electrical resistivity and large anisotropy field.

Changes of Saponin during the Cultivation of Soybean Sprout (콩나물 생장 중 사포닌의 변화)

  • Oh, Bong-Yun;Park, Bock-Hee;Ham, Kyung-Sik
    • Korean Journal of Food Science and Technology
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    • v.35 no.6
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    • pp.1039-1044
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    • 2003
  • We investigated the changes in saponins during the cultivation of soybean sprout. Crude saponin content was 4.15mg/g in germinated soybean and reached its peark (5.33mg/g) in soybean sprout cultivated for six days. Saponin content in the cotyledon, stem, and root of the soybean sprout cultivated for six days were 4.17, 7.46, and 7.45mg/g, respectively. Soyasaponins extracted from the soybean sprout were analyzed with LC-electrospray ionization (ESI)-mass spectrometry, in which a reverse phase $C_18$ column was used for separation of saponins. In the soybeen sprout, group B saponin, I, II, III, IV, and V increased 7, 2, 1.4, 8.7, and 3.3 fold, respectively, compared to those in the soybean seed. Group B saponin I, II, III, IV, and V in the stem of the soybean sprout were 10.53, 1.45, 10.49, 5.72 and 8.14 fold the level of those in the cotyldon, respectively. In the root, the contents of group B saponin I, III, IV, and V were 5.54, 2.77, 4.86 and 9.73 fold, respectively, higher than those in cotyledon, but the content of group B saponin 2 was 2.96 fold less than that in cotyledon. These results indicate that the biosyntheses of group B saponins are differentially regulated in growing soybean sprout.

Side-Wall 공정을 이용한 WNx Self-Align Gate MESFET의 제작 및 특성

  • 문재경;김해천;곽명현;임종원;이재진
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.162-162
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    • 1999
  • 초고주파 집적회로의 핵심소자로 각광을 받고 있는 GaAs MESFET(MEtal-emiconductor)은 게이트 형성 공정이 가장 중요하며, WNx 내화금속을 이용한 planar 게이트 구조의 경우 임계전압(Vth:threshold voltage)의 균일도가 우수할 뿐만 아니라 특히 Side-wall을 이용한 self-align 게이트는 소오스 저항을 줄일 수 있어 고성능의 소자 제작을 가능하게 한다.(1) 본 연구의 핵심이 되는 Side-wall을 형성하기 위하여 PECVD법에 의한 SiOx 박막을 증착하고, 건식식각법을 이용하여 SiOx side-wall을 형성하였다. 이 공정을 이용하여 소오스 저항이 낮고 임계전압의 균일도가 우수한 고성능의 self-aligned gate MESFET을 제작하였다. 3inch GaAs 기판상에 이온주입법에 의한 채널 형성, d.c. 스퍼터링법에 의한 WNx 증착, PECVD법에 의한 SiOx 증착, MERIE(Magnetic Enhanced Reactive Ion Etcing)에 의한 Side-wall 형성, LDD(Lightly Doped Drain)와 N+ 이온주입, 그리고 RTA(Rapid Thermal Annealing)를 사용하여 활성화 공정을 수행하였다. 채널은 40keV, 4312/cm2로, LDD는 50keV, 8e12/cm2로 이온주입하였고, 4000A의 SiOx를 증착한 후 2500A의 Side-wall을 형성하였다. 옴익 접촉은 AuGe/Ni/Au 합금을 이용하였고, 소자의 최종 Passivation은 SiNx 박막을 이용하였다. 제작된 소자의 전기적 특성은 hp4145B parameter analyzer를 이용한 전압-전류 측정을 통하여 평가하였다. Side-wall 형성은 0.3$\mu\textrm{m}$ 이상의 패턴크기에서 수직으로 잘 형성되었고, 본 연궁에서는 게이트 길이가 0.5$\mu\textrm{m}$인 MESFET을 제작하였다. d.c. 특성 측정 결과 Vds=2.0V에서 임계전압은 -0.78V, 트랜스컨덕턴스는 354mS/mm, 그리고 포화전류는 171mA/mm로 평가되었다. 특히 본 연구에서 개발된 트랜지스터의 게이트 전압 변화에 따른 균일한 트랜스 컨덕턴스의 특성은 RF 소자로 사용할 때 마이크로 웨이브의 왜곡특성을 없애주기 때문에 균일한 신호의 전달을 가능하게 한다. 0.5$\mu\textrm{m}$$\times$100$\mu\textrm{m}$ 게이트 MESFET을 이용한 S-parameter 측정과 Curve fitting 으로부터 차단주파수 fT는 40GHz 이상으로 평가되었고, 특히 균일한 트랜스컨덕턴스의 경향과 함께 차단주파수 역시 게이트 바이어스, 즉 소오스-드레스인 전류의 변화에 따라 균일한 값을 보였다. 본 연구에서 개발된 Side-wall 공정은 게이트 길이가 0.3$\mu\textrm{m}$까지 작은 경우에도 사용가능하며, WNx self-align gate MEESFET은 낮은 소오스저항, 균일한 임계전압 특성, 그리고 높고 균일한 트랜스 컨덕턴스 특성으로 HHP(Hend-Held Phone) 및 PCS(Personal communication System)와 같은 이동 통신용 단말기의 MMICs(Monolithic Microwave Integrates Circuits)의 제작에 활용될 것으로 기대된다.

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Fabrication and Characterization of Si Quantum Dots in a Superlattice by Si/C Co-Sputtering (실리콘과 탄소 동시 스퍼터링에 의한 실리콘 양자점 초격자 박막 제조 및 특성 분석)

  • Kim, Hyun-Jong;Moon, Ji-Hyun;Cho, Jun-Sik;Park, Sang-Hyun;Yoon, Kyung-Hoon;Song, Jin-Soo;O, Byung-Sung;Lee, Jeong-Chul
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.20 no.6
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    • pp.289-293
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    • 2010
  • Silicon quantum dots (Si QDs) in a superlattice for high efficiency tandem solar cells were fabricated by magnetron rf sputtering and their characteristics were investigated. SiC/$Si_{1-x}C_x$ superlattices were deposited by co-sputtering of Si and C targets and annealed at $1000^{\circ}C$ for 20 minutes in a nitrogen atmosphere. The Si QDs in Si-rich layers were verified by transmission electron microscopy (TEM) and X-ray diffraction. The size of the QDs was observed to be 3-6 nm through high resolution TEM. Some crystal Si and -SiC peaks were clearly observed in the grazing incident X-ray diffractogram. Raman spectroscopy in the annealed sample showed a sharp peak at $516\;cm^{-1}$ which is an indication of Si QDs. Based on the Raman shift the size of the QD was estimated to be 4-6 nm. The volume fraction of Si crystals was calculated to be about 33%. The change of the FT-IR absorption spectrum from a Gaussian shape to a Lorentzian shape also confirmed the phase transition from an amorphous phase before annealing to a crystalline phase after annealing. The optical absorption coefficient also decreased, but the optical band gap increased from 1.5 eV to 2.1 eV after annealing. Therefore, it is expected that the optical energy gap of the QDs can be controlled with growth and annealing conditions.

Characteristics of $In_xGa_{1-x}N/GaN$ single quantum well grown by MBE

  • Kang, T.W.;Kim, C.O.;Chung, G.S;Eom, K.S.;Kim, H.J.;Won, S.H.;Park, S.H.;Yoon, G.S.;Lee, C. M.;Park, C.S.;Chi, C.S.;Lee, H.Y.;Yoon, J.S.
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.7 no.s1
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    • pp.15-19
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    • 1998
  • Structural and optical properties of $In_xGa_{1-X}N$ as well as $In_{0.1}Ga_{0.9}N$/GaN single quantum we11 (SQW) grown on sapphire (0001) substrate with an based GaN using rf-plasma assisted MBE have been investigated. The quality of the InXGal.,N fdm was improved as the growth temperature increased. In PL measurements at low temperatures, the band edge emission peaks of $In_xGa_{1-X}N$ was shifted to red region as an indium cell and substrate temperature increased. For $In_{0.1}Ga_{0.9}N$/GaN SQW, the optical emission energy has blue shift about 15meV in PL peak, due to the confined energy level in the well region. And, the FWHM of the $In_{0.1}Ga_{0.9}N$/GaN SQW was larger than that of the bulk Ino,la.9N films. The broadening of FWHM can be explained either as non-uniformity of Indium composition or the potential fluctuation in the well region. Photoconductivity (PC) decay measurement reveals that the optical transition lifetimes of the SQW measured gradually increased with temperatures.

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Preparation and characterization of SrBi$_{2}$Ta$_{2}$ $O_{9}$ ferroelectric thin films for nonvolatile memory (비휘발성 메모리용 SrBi$_{2}$Ta$_{2}$ $O_{9}$강유전체 박막의 제조 및 특성연구)

  • 장호정;서광종;장기근
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics D
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    • v.35D no.3
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    • pp.39-45
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    • 1998
  • SrBi$_{2}$Ta$_{2}$O$_{9}$ (SBT) ferroelectric thin films for nonvolatile memory were prepared on Pt/Ti/SiO$_{2}$/Si and RuO$_{2}$/SiO$_{2}$/Si substrates by RF magnetron sputtering. The dependences of crystalline and electrical properties on the lower electrode type(Pt and RuO$_{2}$) and the annealing temperatures were investigated. SBT films regardless of their electrode types showed typeical Bi layered peroviskite crystal structures. The crystalline quality of as-deposited SBT films was improved by the rapid thermal annealing at 650.deg. C for 30 sec. The remanetn polarization of 2Pr (Pr+-Pr-) of the annealed SBT films deposited on Pt/Ti/SiO$_{2}$/Si substrates were about 11 .mu.C/cm$^{2}$ and 3 .mu.C/cm$^{2}$, respectively. The leakage currents at 3 V bias voltage were about 0.8 .mu.A/cm$^{2}$ for SBT/ Pt/Ti/SiO$_{2}$/Si and about 1 .mu.A/cm$^{2}$ for SBT/RuO$_{2}$/SiO$_{2}$/Si sample. SBT films annealed at 650 .deg. C showed no degradation in Pr values after 10$^{11}$ polarization switching cycles, indicating good fatigue properties. In addition, for SBT samples deposited on Pt/Ti/SiO$_{2}$/Si, Pr values increased to more than that of initial state, suggesting the increament of leakage current caused by repeated polarization.

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