• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.225-225
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• 2010

In this study, the optimum structure of a magnetic thin film inductor was designed for application of DC-DC converters. The $Ni_{81}Fe_{19}$ (at%) alloy was selected as a high-frequency($\geq$ MHz) magnetic thin film core material and deposited on various substrates (bare Si, $SiO_2$ coated Si) using a high vacuum RF magnetron sputtering system. As-deposited NiFe thin films show similar magnetic properties compared to bulk NiFe alloys, indicating that they have a good film quality. The optimum design of solenoid-type magnetic thin film inductors was performed utilizing a Maxwell computer simulator (Ansoft HFSS V7.0 for PC) and parameters obtained from the magnetic properties of magnetic core materials selected. The high-frequency characteristics of the inductance(L) and quality factor(Q) obtained for the designed inductors through simulation agreed well with those obtained by theoretical calculations, confirming that the simulated result is realistic. The optimum structure of high-performance ($Q{\geq}60$, $L\;=\;1{\mu}H$, efficiency${\geq}90%$), high-frequency (${\geq}5MHz$), and solenoid-type magnetic thin film inductors was designed successfully.

• Journal of Magnetics
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• 제3권4호
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• pp.105-111
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• 1998

The low energy excitations of spin waves (SWR) in thin films can be used for determination of the surface anisotropy constant and the nonhomogeneities of magnetization in the close-to-surface layer. The dispersion relation in SWR is sensitive on the geometry of experiment. We report on temperature dependence of surface magnetic anisotropy energy constant in magnetic semiconductor thin films of$ CdCr_{2-2x}In_{2x}Se_4$ at spin glass state. Samples were deposited by rf sputtering technique on Corning glass substrate in controlled temperature conditions. Coexistence of the infinite ferromagnetic network (IFN) and finite spin slusters (FSC) in spin glass state (SG) is know phenomena. Some behavior typical for long range magnetic ordering is expected in samples at SG state. The spin wave resonance experiment (microwave spectrometer at X-band) with excited surface modes was applied to describe the energy state of surface spins. We determined the surface magnetic anisotropy energy constant versus temperature using the surface inhomogeneities model of magnetic thin films. It was found that two components contribute to the surface magnetic anisotropy energy. One originates from the exchange interaction term due to the lack of translation symmetry for surface spin as well as from the originates from the exchange interaction term due to the lack of translation symmetry for surface spin as well as from the stray field of the surface roughness. The second one comes from the demagnetizing field of close-to surface layer with grad M. Both term linearly decrease when temperature is increased from 5 to 123 K, but dominant contribution is from the first component.

• 한국자기학회지
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• 제15권1호
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• pp.17-20
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• 2005

RF magnetron sputtering 법으로 Co-Fe-Al-O계 박막을 상온에서 제작하여 산소분압에 따른 포화자화, 보자력, 이방성자계, 고주파에서의 투자율(1 GHz)을 조사하였다. 최적조건인 4%의 산소분압에서 제조한 $Co_{69.9}Fe_{20.5}A_{14.4O_{5.2}$ 박막은 포화자속밀도 18.1kG, 보자력 0.82 Oe, 이방성자계 24 Oe, 실효 투자율(1 GHz) 1,024의 우수한 연자성을 나타내었다. Co-Fe-Al-OrP 박막의 전기비저항은 산소분압이 560.7 ${\mu}{\omega}cm$ 이었다. 따라서 약 560.7${\mu}{\omega}cm$의 높은 전기바저항과 24 Oe의 높은 이방성 자계 때문에 $Co_{69.9}Fe_{20.5}A_{14.4O_{5.2}$ 박막이 고주파에서 우수한 연자기적 성질을 가지는 것으로 판단된다.

• 한국재료학회지
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• 제10권11호
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• pp.755-759
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• 2000

RF magnetron sputtering법으로 초미세결정 Fe-Sm-O계의 박막을 상온에서 제작하여 산소분압에 따른 포화자화, 보자력, 고주파에서의 투자율(100MHz)을 조사하였다. 최적조건인 5%의 산소분압에서 제조한 초미세결정 Fe(sub)83.4Sm(sub)3.4O(sub)13.2박막은 포화자속밀도 18kG, 보자력 0.82 Oe, 실효투자율 (0.5~100MHz) 2,600 이상의 우수한 연자성을 나타내었다. 산소분압이 증가함에 따라 $\alpha$-Fe 결정립의 크기가 감소하여 10%이상의 산소분압에서는 FeO가 생성되어 연자기적 성질이 열화되었다. Fe-Sm-O계 박막의 전기비저항은 산소분압이 증가함에 따라 증가하는 경향을 나타내었으며 우수한 연자기적 성질을 가지는 Fe(sub)83.4Sm(sub)3.4O(sub)13.2박막의 경우, 전기비저항은 130 $\mu$$\Omega$cm이었다. 따라서 미세하게 형성된 $\alpha$-Fe 결정립과 높은 전기비저항 때문에 초미세결정 Fe(sub)83.4Sm(sub)3.4O(sub)13.2박막이 고주파에서 우수한 연자기적 성질을 가지는 것으로 판단된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1445-1446
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• 2011

ITO 박막의 전기 광학적 특성을 향상시키기 위해 열처리 공정은 필수적이다. 하지만 향후 발전시켜나갈 플렉서블 디스플레이(flexible display)에서는 ITO를 저온에서 증착해야 할 필요성이 대두되었고, 이에 따라 기판의 온도를 상온으로 유지하면서 고품질의 ITO 박막을 제조하고자 하는 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 상온에서 유리 기판 위에 RF 마그네트론 스퍼터링(magnetron sputtering) 장치의 자기장 분포를 제어하여 ITO 박막을 증착하였다. 제작된 시편의 두께와 투과도 및 이동도를 측정 비교하였다.

• 한국재료학회지
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• 제25권12호
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• pp.703-707
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• 2015

In this study, we investigated the effect of annealing conditions on the ferromagnetic resonance(FMR) of yttrium iron garnet ($Y_3Fe_5O_{12}$, YIG) thin film prepared on gadolinium gallium garnet ($Gd_3Ga_5O_{12}$, GGG) substrate. The YIG thin films were grown by rf magnetron sputtering at room temperature and were annealed at various temperatures from 700 to $1000^{\circ}C$. FMR characteristics of the YIG thin films were investigated with a coplanar waveguide FMR measurement system in a frequency range from 5 to 20 GHz. X-ray diffraction(XRD) and X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) were used to characterize the phase formation, crystal structure and composition of the YIG thin films. Field dependent magnetization curves at room temperature were obtained by using a vibrating sample magnetometer(VSM). The FMR measurements revealed that the resonance magnetic field was highly dependent on the annealing condition: the lowest FMR linewidth can be observed for the $800^{\circ}C$ annealed sample, which agrees with the VSM results. We also found that the Fe and O composition changes during the annealing process play important roles in the observed magnetic properties.

• 한국자기학회지
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• 제10권6호
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• pp.285-290
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• 2000

본 연구에서는 Hexagonal Barium Ferrite(BaM) 박막을 RF magnetron sputtering system을 이용하여 상온에서 증착한후, 85$0^{\circ}C$에서 열처리하여 결정화하였다. XRD pattern을 통해 BaM 박막의 working pressure 10 mTorr에 대한 산소분압(Po$_2$)을 0~3 mTorr가지 변화하여 알아본 결과, 1 mTorr 이하의 산소분압(Po$_2$)에서는 spinel 상과 BaM 상이 함께 형성되었으나, 1 mTorr 이상의 높은 산소분압(Po$_2$)에서는 BaM 상만이 형성되는 것을 알 수 있었다. BaM 박막의 자기적특성을 VSM을 통하여 알아본 결과 산소분압(Po$_2$)이 증가함에 따라 수직보자력은 일정하게 감소를 하였으나 포화자화값은 1 mTorr가지 증가하다 감소하였다. 열처리 시간에 따른 결정화 정도와 특성을 알아본 결과 열처리를 시작한 뒤 10분 이내에 대부분의 특성변화가 일어났으며, 그 이상의 온도에서는 커다란 변화를 일으키지 않음을 알 수 있었다.

• 한국자기학회지
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• 제11권3호
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• pp.129-133
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• 2001

본 연구에서는 TiO$_2$ 하지층이 첨가된 hexagonal barium-ferrite(BaM) 박막을 RF/DC magnetron sputtering system을 이용하여 상온에서 증착한 후, 여러 온도에서 열처리하여 결정화하였다. BaM박막에 TiO$_2$ 하지층을 첨가하여 열처리한 경우 Si와 BaM의 (006), (106), (114), (217), (2011) peak들이 사라지고 (008)의 intensity가 낮아졌으며 SiO$_2$와 (116), (302)의 peak들이 성장하였음을 XRD pattern을 통하여 알 수 있었다. BaM 박막의 자기적 특성을 VSM을 통하여 알아본 결과, 보자력, 잔류자화, 각형비 등의 자기적인 특성들은 수직에 비해 수평이 더 좋게 나타났는데, 이러한 결과로 박막면에 평행한 방향으로의 자화용이축이 존재하고 있다는 것을 알 수 있었다. SEM을 통하여 증착압력 및 열처리 시간에 따른 결정화 정도와 자기적 특성을 알아본 결과 5 mTor 보다 10 mTrr에서 더 좋게 나타났으며, 열처리를 시작한 뒤 10분 이내에 750 $^{\circ}C$ 이상에서 대부분의 특성변화가 일어났음을 알 수 있었다.

• 한국자기학회지
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• 제11권3호
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• pp.122-128
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• 2001

본 연구에서는 여러 하지층이 첨가된 hexagonal barium-ferrite(BaM) 박막을 RF/DC magnetron sputtering system을 이용하여 상온에서 증착한 후, 850 $^{\circ}C$에서 10분간 열처리하여 결정화하였다. BaM 박막에 여러 하지층을 첨가하여 고온 열처리한 경우 수평방향의 (107), (114) peak과 수직방향의 (006), (008) peak이 같이 관찰되어 결정이 random한 방향으로 성장되었다는 것을 알 수 있었다. BaM 박막의 자기적 특성을 VSM을 통하여 알아본 결과, 보자력 , 잔류자화, 각형비 등의 자기적인 특성들은 수직에 비해 수평이 좀더 좋게 나타났는데, 이러한 결과로 박막면에 평행한 방향으로의 자화용이축이 존재하고 있다는 것을 알 수 있었다. SEM과 AFM을 통하여 표면의 모양을 살펴본 결과 grain size는 박막의 두께가 두꺼워지면서 증가하였으며, 300 $\AA$ 두께에서 판상모양과 긴 모양의 grain들이 관찰되었다. 이러한 grain 모양은 박막의 두께가 600$\AA$으로 증가할 때까지 계속되는 것을 관찰하였으나, 1500$\AA$의 두께에서는 단지 긴 모양의 grain들만이 관찰되었다.

• 한국자기학회지
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• 제5권5호
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• pp.533-537
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• 1995

The stress in Permalloy thin films fabricated by rf magnetron sputtering on the Si (100) substrates has been investigated with various deposition parameters such as the film thickness, argon pressure, and rf power. The internal stress changes from compressive to tensile with higher input power and argon pressure. The cause of stress variations with these deposition parameters is discussed in terms of thermal and/or intrinsic stress changes. Low coercive force is obtained from Permalloy thin films at a condition of low compressive stress.