• 제목/요약/키워드: RF-sputter

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Ti/Si의 조성비율이 다른 타겟을 이용한 sputtered Ti-Si-N 박막의 증착특성 연구 (Deposition Characteristics of Ti-Si-N Films Deposited by Radio Frequency Reactive Sputtering of Various Ratio of Ti/Si Targets in an $N_2$/Ar Ambient)

  • 박상기;강봉주;양희정;이원희;이은구;김희재;이재갑
    • 한국재료학회지
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    • 제11권7호
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    • pp.580-584
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    • 2001
  • Ti과 Si의 비가 서로 다른 종류의 타 을 $Ar/N_2$의 혼합기체를 사용하여 rf magnetron sputtering방법으로 증착된 Ti-Si-N박막의 증착특성에 대해 연구하였다. Ti-Si-N박막의 조성과 증착률은 각 타 Ti/Si의 비율과 증착시의 질소기체의 유량에 따라 크게 변하였다. 이것은 Ti과 Si의 nitriding 정도의 차이로 인한 서로 다른 sputter yield에 의한 것으로 나타났다. Si이 비교적 적게 포함된 Ti-Si-N박막은 증착시부터 박막내 TiN의 결정화가 일어났으며, 낮은 비저항을 나타내었다. N의 함량의 증가는 박막의 밀도와 압축응력을 증가시켜 Ti-Si-N박막의 확산방지 능력에 큰 영향을 미치는 인자로 나타났다. 본 연구에서 $N_2$의 유략과 타 의 Ti/Si비율을 조절함으로써 효율적인 확산방지막인 Ti-Si-N 박막의 공정조건을 확립할 수 있었다. 박막의 공정조건을 확립할 수 있었다.

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UV 처리에 의한 T-OLED용 산화전극에 적합한 Ag 박막연구: Nano-Mechanics 특성 분석을 중심으로 (The Study of Ag Thin Film of Suitable Anode for T-OLED: Focused on Nanotribology Methode)

  • 이규영;김수인;김주영;권구은;강용욱;손지원;전진웅;김민철;이창우
    • 한국진공학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.328-332
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    • 2012
  • Ag (silver)의 일함수는 T-OLED (Top Emission Organic Light Emitting Diode)의 전극소자로 사용하기에는 다소 낮다는 단점이 있다(~4.3 eV). 이러한 단점을 해결하기 위한 대안으로 Ag 박막의 표면을 플라즈마, UV, 열처리를 통하여 일함수를 높이는 연구가 진행되어 왔다(~5.0 eV). 하지만 현재의 대부분 연구는 후 처리된 박막의 일함수에 초점을 맞춰 연구가 진행되어, 박막의 mechanical property에 대한 연구는 매우 부족하며 이는 T-OLED의 효율과 수명 등의 연구에 매우 중요하다. 본 논문에서는 Ag와 $AgO_x$ 박막의 mechanical property에 초점을 맞춰 분석을 실시하였다. Ag는 유리기판 위에 rf-magnetron sputter를 이용하여 100 W의 power에서 150 nm 두께로 증착되었다. 증착된 박막은 UV 램프를 이용하여 다양한 시간동안 UV 처리되었다(0~9분). 본 논문에서는 처리된 박막의 면저항을 측정하고 nano indenter, Scanning Probe Microscopy의 Atomic Force Microscopy mode를 이용하여 mechanical property를 분석하였다. 실험 결과 UV 처리 시간이 3분을 넘어가는 시편과 3분 이내의 시편은 면저항값 및 경도 값에 큰 차이가 있었다. 이러한 결과는 Ag 박막의 후처리에 따른 Ag 물질의 산화 및 결합상태에 따라 박막 내에 존재하는 stress의 영향으로 예상되어진다.

Mn-Ni계 산화물 박막의 특성에 대한 기판과 열처리 온도의 영향 (Effects of Substrate and Annealing Temperature on the Characteristics of Mn-Ni oxide Thin Films)

  • 김철수;최성호;이용성;조병렬;김병수
    • 한국재료학회지
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    • 제8권5호
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    • pp.424-428
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    • 1998
  • RF magnetron sputter로 알루미나 기판 위에 증착한 NTC 써미스터용 Mn-Ni계 산화물 박막의 기판온도 변화와 열처리에 따른 미세구조, 결정상, 비저항, B정수 변화에 관하여 연구하였다. 미세구조는 $178^{\circ}C$이하에서 증착한 막의 경우 fibrous microcrystalline이었고, $320^{\circ}C$$400^{\circ}C$에서는 columnar grain 구조로 바뀌었다. 또한, 90$0^{\circ}C$에서 열처리한 박막의 경우 equiaxed grain 형태의 미세구조를 나타내었다. 박막의 결정상은 대부분 입방 스피넬(cubic spinel)상과 $Mn_{2}$$O_{3}$ 상이 공존하였고, $400^{\circ}C$에서 증착한 경우 $700^{\circ}C$이상에서 열처리하면 입방 스피넬의 단상으로 바뀌었다. 기판온도가 증가함에 따라 비저항과 B정수도 급격하게 감소하였으며, $600^{\circ}C$~$700^{\circ}C$로 열처리할 경우 이 값들이 대체로 낮고 안정된 특성을 보였다. 본 연구의 박막 시편들은 모두 NTC 써미스터의 특성을 나타내었다.

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롤투롤시스템을 이용하여 PET 필름위에 제조된 SiO2-ITO 박막의 색도(b*), 면저항과 투과도 연구 (Chromaticity(b*), Sheet Resistance and Transmittance of SiO2-ITO Thin Films Deposited on PET Film by Using Roll-to-Roll Sputter System)

  • 박미영;김정수;강보갑;김혜영;김후식;임우택;최식영
    • 한국재료학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.255-262
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    • 2011
  • This paper has relatively high technical standard and experimental skill. The fabrication of TCO film with high transparency, low resistance and low chromaticity require exact control of several competing factors. This paper has resolved these problems reasonably well, thus recommended for publication. Indium tin oxide(ITO) thin films were by D.C. magnetron roll-to-roll sputter system utilizing ITO and $SiO_2$ targets of ITO and $SiO_2$. In this experiment, the effect of D.C. power, winding speed, and oxygen flow rate on electrical and optical properties of ITO thin films were investigated from the view point of sheet resistance, transmittance, and chromaticity($b^*$). The deposition of $SiO_2$ was performed with RF power of 400W, Ar gas of 50 sccm and the deposition of ITO, DC power of 600W, Ar gas of 50 sccm, $O^2$ gas of 0.2 sccm, and winding speed of 0.56m/min. High quality ITO thin films without $SiO_2$ layer had chromaticity of 2.87, sheet resistivity of 400 ohm/square, and transmittance of 88% and $SiO_2$-doped ITO Thin film with chromaticity of 2.01, sheet resistivity of 709 ohm/square, and transmittance of more than 90% were obtained. As a result, $SiO_2$ was coated on PET before deposition of ITO, their chromaticity($b^*$) and transmittance were better than previous results of ITO films. These results show that coating of $SiO_2$ induced arising chromaticity($b^*$) and transmittance. If the thickness of $SiO_2$ is controlled, sheet resistance value of ITO film will be expected to be better for touch screen. A four point probe and spectrophotometer are used to investigate the properties of ITO thin films.

Fe/Co다층박막의 연자기적 성질 (Soft Magnetic Properties of Fe/Co Multilayer Films)

  • 김택수;임영언;김종오
    • 한국재료학회지
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    • 제4권8호
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    • pp.952-957
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    • 1994
  • RF & DC magnetron sputtering장치를 이용하여 Ar과 $Ar+N_{2}$혼합가스분위기에서 Fe/Co및 Fe-N/Co-N다층막을 각각 제조하였다. 제작된 다층막을 $100^{\circ}C$ ~ $500^{\circ}C$로 각각 1시간씩 열처리하였다. Fe막의 두께와 열처리 온도에 따른 Fe/Co다층막의 포화자화와 보자력을 측정하고, 투자율을 조사하였다. Fe/Co(70$\AA$/15$\AA$)다층막에서 포화자화는 1.8Oe이다. 보자력은 열처리 온도 $250^{\circ}C$까지는 일정한 값(1.8Oe)을 가지나. $250^{\circ}C$ ~ $300^{\circ}C$에서는 약간 증가하고, $300^{\circ}C$이상에서는 갑자기 증가한다. 질소 유량비($N_{2}/Ar+N_{2}$)가 4%인 조건에서 제작한 Fe-N/Co-N 다층박막의 보자력은 5Oe이고, 열처리 온도가 증가함에 따라 감소하다가 $250^{\circ}C$에서 최소값, 2Oe를 나타내고 그 이상의 온도에서 급격히 증가한다.

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The Properties of Boron-doped Zinc Oxide Film Deposited according to Oxygen Flow Rate

  • Kim, Dong-Hae;Son, Chan-Hee;Yun, Myoung-Soo;Lee, Jin-Young;Jo, Tae-Hoon;Seo, Il-Won;Jo, I-Hyun;Roh, Jun-Hyung;Choi, Eun-Ha;Uhm, Han-Sup;Kwon, Gi-Chung
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.358-358
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    • 2012
  • The application of BZO (Boron-doped Zinc Oxide) films use as the TCO(Transparent Conductive Oxide) material for display and solar cell industries, where the conductivity of the BZO films plays a critical role for improvement of cell performance. Thin BZO films are deposited on glass substrates by using RF sputter system. Then charging flow rates of O2 gas from zero to 10 sccm, thereby controlling the impurity concentration of BZO. BZO deposited on soda lime glass and RF power was 300 W, frequency was 13.56 MHz, and working pressure was $5.0{\times}10-6$ Torr. The Substrate and glass between distance 200 mm. We measured resistivity, conductivity, mobility by hall measurement system. Optical properties measured by photo voltaic device analysis system. We measured surface build according to oxygen flow rate from XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy) system. The profile of the energy distribution of the electrons emitted from BZO films by the Auger neutralization is measured and rescaled so that Auger self-convolution arises, revealing the detail structure of the valence band. It may be observed coefficient ${\gamma}$ of the secondary electron emission from BZO by using ${\gamma}$-FIB (Gamma-Focused Ion Beam) system. We observed the change in electrical conductivity by correlation of the valence band structure. Therefore one of the key issues in BZO films may be the valence band that detail structure dominates performance of solar cell devices. Demonstrating the secondary electron emission by the Auger neutralization of ions is useful for the determination of the characteristics of BZO films for solar cell and display developments.

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기판 온도에 따른 수소화된 Al-doped ZnO 박막의 특성 변화 (Effect of Growth Temperature on the Properties of Hydrogenation Al-doped ZnO Films)

  • 탁성주;강민구;이승훈;김원목;임희진;김동환
    • 한국재료학회지
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    • 제17권12호
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    • pp.629-633
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    • 2007
  • This study examined the effect of growth temperature on the electrical and optical properties of hydrogenated Al-doped zinc oxide (AZO:H) thin films deposited by rf magnetron sputtering using a ceramic target (98 wt.% ZnO, 2 wt.% $Al_2O_3$). Various AZO films on glass were prepared by changing the substrate temperature from room temperature to $200^{\circ}C$. It was shown that intentionally incorporated hydrogen plays an important role on the electrical properties of AZO : H films by increasing free carrier concentration. As a result, in the 2% $H_2$ addition at the growth temperature of $150^{\circ}C$, resistivity of $3.21{\times}10^{-4}{\Omega}{\cdot}cm$, mobility of $21.9cm^2/V-s$, electric charge carrier concentration of $9.35{\times}10^{20}cm^{-3}$ was obtained. The AZO : H films show a hexagonal wurtzite structure preferentially oriented in the (002) crystallographic direction.

E-Magnetron 스퍼터링에 의한 $Al_xTa_{1-x}$ 합금박막의 성장 및 구조적, 전기적 특성 분석 (Growth of $Al_xTa_{1-x}$ Alloy Thin Films by RE-Magnetron Sputter and Evaluation of Structural and Electrical Properties)

  • 송대권;이종원;전종한
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.55-59
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    • 2003
  • 본 연구에서는 RF-Magnetron 스퍼터링 장치를 이용하여 $Al_xTa_{1-x}$(x=0.0∼1.0) 합금박막을 성장하였고, 4탐침법, XRD, AFM, micro-Vickers 미소경도계를 사용하여 시료의 구조적, 기계적, 전기적 특성을 분석하였다. Al조성 x=0.245(Al 24.5 at.%)에서 전기저항이 가장 높게 나타났고, 결정질이 가장 우수하였다. 표면 hillock에 있어서는 낮은 Al 조성영 역에서는 x가 증가할수록 hillock이 감소하다가, x=0.245에서 hillock이 완전히 배제되었고, 이후 x 증가에 따라 hillock 밀도가 다시 급격히 증가하였다. 미소경도의 경우, Al조성 x=0.2∼0.45의 영역에서 가장 높은 경도값이 측정되었다. 본 연구의 모든 결과를 종합적으로 고려할 때, $Al_xTa_{1-x}$ 합금박막의 결정질, 전기저항, 표면형상, 미소경도는 상호 밀접한 관계를 가지고 있었으며, Al 조성 x=0.245에서 가장 우수한 물리적 특성이 나타났다.

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Effect of the Substrate Temperature on the Characteristics of CIGS Thin Films by RF Magnetron Sputtering Using a $Cu(In_{1-x}Ga_x)Se_2$ Single Target

  • Jung, Sung-Hee;Kong, Seon-Mi;Fan, Rong;Chung, Chee-Won
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.382-382
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    • 2012
  • CIGS thin films have received great attention as a promising material for solar cells due to their high absorption coefficient, appropriate bandgap, long-term stability, and low cost production. CIGS thin films are deposited by various methods such as co-evaporation, sputtering, spray pyrolysis and electro-deposition. The deposition technique is one of the most important processes in preparing CIGS thin film solar cells. Among these methods, co-evaporation is one of the best technique for obtaining high quality and stoichiometric CIGS films. However, co-evaporation method is known to be unsuitable for commercialization. The sputtering is known to be very effective and feasible process for mass production. In this study, CIGS thin films have prepared by rf magnetron sputtering using a $Cu(In_{1-x}Ga_x)Se_2$ single quaternary target without post deposition selenization. This process has been examined by the effects of deposition parameters on the structural and compositional properties of the films. In addition, we will explore the influences of substrate temperature and additional annealing treatment after deposition on the characteristics of CIGS thin films. The thickness of CIGS films will be measured by Tencor-P1 profiler. The crystalline properties and surface morphology of the films will be analyzed using X-ray diffraction and scanning electron microscopy, respectively. The optical properties of the films will be determined by UV-Visible spectroscopy. Electrical properties of the films will be measured using van der Pauw geometry and Hall effect measurement at room temperature using indium ohmic contacts.

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상부전극에 따른 $(Sr_{0.85}Ca_{0.15})TiO_3$ 박막의 전기적 특성 (Electrical Properties of $(Sr_{0.85}Ca_{0.15})TiO_3$ Thin Films with Top Electrodes)

  • 조춘남;김진사;신철기;오재한;최운식;김충혁;이준웅
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제49권2호
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    • pp.107-112
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    • 2000
  • $(Sr_{0.85}Ca_{0.15})TiO_3$(SCT) thin films were deposited on Pt-coated $TiO_2/SiO_2/Si$ wafer by the rf sputtering method. Experiments were conducted to investigate the electrical properties of SCT thin films with various top electrodes. Various top electrodes as Pt, Al, Ag, Cu were deposited on SCT thin films by sputter and thermal evaporator. The characteristics of C-F and C-V of SCT thin films were not obviously varied with various top electrodes, SCT thin films annealed at $600^{\circ}C$ represents as favorable capacitance characteristics than SCT thin films not annealed, and Pt top electrode have the most high capacitance. The characteristic of I-V of SCT thin films showed that Pt top electrode revealed more less leakage current density than other electrodes, had a leakage current density below 10-8$[A/cm^2]$ until 25[V] applied voltage.

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