• Title/Summary/Keyword: Si 기판

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Effects of Cr Interlayer on Adhesion Properties between Cr-Al-Si-N Coatings and SUS 304 Substrate (Cr Interlayer 삽입에 따른 Cr-Al-Si-N 코팅과 SUS 304 기판의 밀착 특성 연구)

  • Choi, Kwang-Su;Hong, Yeong-Su;Kim, Kwang-Ho
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2009.10a
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    • pp.165-166
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    • 2009
  • 이 연구에서는 SUS304 기판과 Cr-Al-Si-N 코팅사이의 밀착특성을 향상시키기 위하여 하이브리드 증착법으로 Cr Interlayer를 기판위에 증착시킨 후 Cr-Al-Si-N 코팅을 증착하였다. 그리고 Ball-on-disk 마모테스트와 스크래치 테스트를 통해 밀착력, 파괴기구, 그리고 마찰거동 등을 살펴보았다. Cr-Al-Si-N 코팅에 60nm 두께의 Cr Interlayer 삽입되었을 때는 기판에 Cr-Al-Si-N 코팅만 증착되었을 때의 밀착력(${\sim}30N$) 보다 더 우수한 ${\sim}50N$의 밀착력을 나타내었고 내마모성 또한 향상되었다. 밀착력 증가는 Cr Interlayer 삽입에 따른 SUS304 기판과 Cr-Al-Si-N 코팅사이의 전단응력 감소에 기인한 것으로 사료된다.

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Formation of the $CoSi_{2}$ using Co/Zr Bilayer on the Amorphous and the Single Crystalline Si Substrates (단결정과 비정질 Si 기판에서 Co/Zr 이중층을 이용한 $CoSi_{2}$ 형성)

  • Kim, Dong-Wook;Jeon, Hyeong-Tag
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.8 no.7
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    • pp.621-627
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    • 1998
  • The formation of Co-silicide between Co/Zr bilayer on the amorphous and crystalline Si substrates has been investigated. The films of Zr(50$\AA$) and Co(l50$\AA$) were deposited with e-beam evaporation system and were heattreated with the rapid thermal annealing system at the temperatures between 50$0^{\circ}C$ and 80$0^{\circ}C$ with 10$0^{\circ}C$ increments for 30 seconds. The phase identification of Co-silicide was carried out by XRD and the chemical analysis was examined by AES and RBS. The interface morphologies of Co/Zr bilayer films were investigated by cross sectional TEM and HRTEM. $CoSi_2$ was formed epitaxially on the crystalline Si substrate above $700^{\circ}C$ while polycrystalline $CoSi_2$ was grown on the amorphous Si substrate. The formation temperature of Co-silicide on the amorphous Si substrate was about 100 C lower than that on the crystalline Si. The COzSi phase was not identified on the both Si substrates. The formation temperature of first phase of Co-silicide on ColZr bilayer was higher than that on Co mono layer. CoSizlayer formed on the amorphous Si substrate exhibits better uniformity compared to the CoSiz formed on the crystalline substrate. The sheet resistance of CoSiz layer on crystalline Si was lower than that on the amorphous Si at high temperatures.tures.

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Direct Bonding of Si(100)/NiSi/Si(100) Wafer Pairs Using Nickel Silicides with Silicidation Temperature (열처리 온도에 따른 니켈실리사이드 실리콘 기판쌍의 직접접합)

  • Song, O-Seong;An, Yeong-Suk;Lee, Yeong-Min;Yang, Cheol-Ung
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.11 no.7
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    • pp.556-561
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    • 2001
  • We prepared a new a SOS(silicon-on-silicide) wafer pair which is consisted of Si(100)/1000$\AA$-NiSi Si (100) layers. SOS can be employed in MEMS(micro- electronic-mechanical system) application due to low resistance of the NiSi layer. A thermally evaporated $1000\AA$-thick Ni/Si wafer and a clean Si wafer were pre-mated in the class 100 clean room, then annealed at $300~900^{\circ}C$ for 15hrs to induce silicidation reaction. SOS wafer pairs were investigated by a IR camera to measure bonded area and probed by a SEM(scanning electron microscope) and TEM(transmission electron microscope) to observe cross-sectional view of Si/NiSi. IR camera observation showed that the annealed SOS wafer pairs have over 52% bonded area in all temperature region except silicidation phase transition temperature. By probing cross-sectional view with SEM of magnification of 30,000, we found that $1000\AA$-thick uniform NiSi layer was formed at the center area of bonded wafers without void defects. However we observed debonded area at the edge area of wafers. Through TEM observation, we found that $10-20\AA$ thick amourphous layer formed between Si surface and NiSix near the counter part of SOS. This layer may be an oxide layer and lead to degradation of bonding. At the edge area of wafers, that amorphous layer was formed even to thickness of $1500\AA$ during annealing. Therefore, to increase bonding area of Si NiSi ∥ Si wafer pairs, we may lessen the amorphous layers.

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Formation Mechanism of Cobalt Silicide by Solid Phase Reaction in Co/Ti/Si system (Co/Ti/Si 계에서 고상반응에 의한 Cobalt Silicide 형성기구 고찰)

  • Lee, Seung-Heon;Bae, Jun-Cheol;Sin, Dong-Won;Park, Chan-Gyeong
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.6 no.8
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    • pp.808-816
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    • 1996
  • (100) Si 기판위에 전자 빔 증착법을 이용하여$ 90\AA$두께의 Ti과 $120\AA$두께의 Co를 순차적으로 증착시켰다. 그 후 질소분위기하의 $350-900^{\circ}C$온도구간에서 급속열처리함으로써 (100) Si 기판위의 Co/Ti 이중 박막의 실리사이드화 반응이 일어나게 했으며 이를 XRD, AES, TEM을 이용하여 분석하였다. $500^{\circ}C$이하의 온도에서는 Co원자들이 Ti층쪽으로 빠르게 확산하여 Si와 반응하기 이전에 Ti원자들과 상호 혼합되어 어떠한 실리사이드도 형성되지 않았다. $500^{\circ}C$에서 열처리된 시편의 고분해능전자현미경 영상을 통해 Co-Ti 혼합층과 실리콘 기판과의 계면에서 (100)Si 기판과 정합관계를 가지는 CoSi2가 형성되었음을 확인했다. $600^{\circ}C$열처리에 의해 Co-Ti-Sitka성분 실리사이드가 형성되기 시작하였으며, 형성된 삼성분 실리사이드는 Ti의 out-diffusion에 의해 $900^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 불안정하였다. Co/Ti이중 박막에 의해 형성된 CoSi2는 실리콘 기판과 평탄한 계면을 가지며 실리콘 기판에 대해 (100)우선성장방위를 가졌다.

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Characteristics of a-Si:H/c-Si interface and heterojunction solar cells depending on silicon wafer wet chemical cleaning (실리콘 기판 습식 세정에 따른 a-Si:H/c-Si 계면 및 이종접합 태양전지 특성 분석)

  • Song, Jun-Yong;Jeong, Dae-Young;Kim, Chan-Seok;Park, Sang-Hyun;Cho, Jun-Sik;Yun, Kyoung-Hun;Song, Jin-Soo;Lee, Jun-Sin;Kim, Dong-Hwan;Lee, Jeong-Chul
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2009.06a
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    • pp.168-168
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    • 2009
  • 고효율 실리콘 이종접합 태양전지 제작을 위한 요소기술 중 a-Si:H/c-Si 간의 계면 안정화는 태양전지 효율에 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 n-type 결정질 실리콘 기판을 사용하여, 소수전하들의 재결합을 방지하고, 계면 안정화를 실행하는 방안으로 실리콘 기판 습식 세정을 수행하였다. 반도체 공정에서 일반적으로 알려진 RCA 세정기법에 HF 세정을 마지막공정으로 추가하여 자연 산화막과 기타 불순물을 더욱 효과적으로 제거할 수 있도록 실험을 진행하였다. 마지막 공정으로 추가된 HF 세정에 의한 a-Si:H/c-Si 계면 안정화 효과를 관찰하기 위하여 HF농도와 HF 세정시간에 따른 소수반송자 수명을 측정하였다. 또한 HF 세정 이후 공정의 영향을 확인하기 위하여 PE-CVD법으로 a-Si:H 박막 증착 이전 실리콘 기판의 온도와 상온에서 머무는 시간에 따른 a-Si:H/c-Si 계면안정화 특성을 분석하였다. 본 실험을 통해 HF세정공정이 계면특성에 미치는 영향을 확인하였으며 실리콘 기판 습식 세정이 이종접합태양전지 특성에 미치는 영향을 분석하였다.

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Effects of ${Y_2}{O_3}$Buffer Layer on Ferroelectric Properties of $YMnO_3$Thin Films Fabricated on Pt/$TiO_2$/$SiO_2$/Si Substrate (Pt/$TiO_2$/$SiO_2$/Si 기판 위에 제조된 $YMnO_3$박막의 강유전 특성에 미치는 ${Y_2}{O_3}$버퍼층의 영향)

  • 김제헌;강승구;은희태
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.37 no.11
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    • pp.1097-1104
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    • 2000
  • MOD(Metal-Organic-Decomposition)법에 의해 $Y_2$O$_3$버퍼층에 Pt/TiO$_2$/SiO$_2$/Si 기판 위에 제조한 후, 그 표면 위에 졸-겔 방법으로 YMnO$_3$박막을 형성하였다. 기판의 종류와 수화조건 변화가 YMnO$_3$박막의 결정화 거동에 미치는 영향을 고찰하였으며, 또한 $Y_2$O$_3$버퍼층 유.무에 따른 Mn의 산화상태를 확인하고 이에 따른 유전특성 변화를 연구하였다. $Y_2$O$_3$버퍼층을 삽입하지 않고 직접 기판 위에 형성한 YMnO$_3$박막의 결정상은 기판의 종류 및 Rw 변화에 관계없이 orthorhombic 구조임이 확인되었다. 반면, $Y_2$O$_3$버퍼층 위에 형성된 YMnO$_3$박막의 경우에는 Rw($H_2O$/alkoxide mole ratio)가 0~6 범위 내에서 낮아질술고 hexagonal 결정상 성장에 유리하였으며, 또한 Pt(111)/TiO$_2$/SiO$_2$/Si 기판이 Ptd(200)/TiO$_2$/SiO$_2$/Si에 비하여 결정상 형성에 용이하였다. $Y_2$O$_3$버퍼층은 YMnO$_3$결정상 내에서 $Mn^{4+}$ 이온형성을 억제함으로써 누설전류밀도가 크게 감소되는 효과를 주었으며, 동시에 강유전 특성을 지닌 hexagonal 결정상 형성에 유리하게 작용하였다. 결론적으로, $Y_2$O$_3$는 Pt가 코팅된 Si 기판 위에 YMnO$_3$박막 제조시 그 강유전 특성을 향상시켜주는 우수한 버퍼층 재료임을 확인하였다.

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Selective chemical vapor deposition of $\beta$-SiC on Si substrate using hexamethyldisilane/HCl/$H_{2}$ gas system (Hexamethyldisilane/HCl/$H_{2}$ gas system을 이용한 Si 기판에서 $\beta$-SiC의 선택적 화학기상증착)

  • 양원재;김성진;정용선;오근호
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.9 no.1
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    • pp.14-19
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    • 1999
  • Using a single precursor of hexamethyldisilane $(Si_{2}(CH_{3})_{6})$, $\beta$-SiC film was successfully deposited on a Si substrate at $1100^{\circ}C$ by a chemical vapor deposition method. Selectivity of SiC deposition on a Si substrate partially covered with a masking material was investigated by introducing HCl gas into hexamethyldisilane/$H_{2}$ gas system during the deposition. The schedule of the precursor and HCl gas flows was modified so that the selectivity of SiC deposition between a Si substrate and a mask material should be improved. It was confirmed that the selectivity of SiC deposition was improved by introducing HCl gas. Also, the pulse gas flow technique was effective to enhance the selectivity.

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The Study of poly-Si Eilm Crystallized on a Mo substrate for a thin film device Application (박막소자응용을 위한 Mo 기판 위에 고온결정화된 poly-Si 박막연구)

  • 김도영;서창기;심명석;김치형;이준신
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.12 no.2
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    • pp.130-135
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    • 2003
  • Polycrystalline silicon thin films have been used for low cost thin film device application. However, it was very difficult to fabricate high performance poly-Si at a temperature lower than $600^{\circ}C$ for glass substrate because the crystallization process technologies like conventional solid phase crystallization (SPC) require the number of high temperature (600-$1000^{\circ}C$) process. The objective of this paper is to grow poly-Si on flexible substrate using a rapid thermal crystallization (RTC) of amorphous silicon (a-Si) layer and make the high temperature process possible on molybdenum substrate. For the high temperature poly-Si growth, we deposited the a-Si film on the molybdenum sheet having a thickness of 150 $\mu\textrm{m}$ as flexible and low cost substrate. For crystallization, the heat treatment was performed in a RTA system. The experimental results show the grain size larger than 0.5 $\mu\textrm{m}$ and conductivity of $10^{-5}$ S/cm. The a-Si was crystallized at $1050^{\circ}C$ within 3min and improved crystal volume fraction of 92 % by RTA. We have successfully achieved a field effect mobility over 67 $\textrm{cm}^2$/Vs.

A Study on the Formation of Cobalt Policide Gate Electrode (코발트 폴리사이드 게이트전극 형성에 관한 연구)

  • Shim, Hyun-Sang;Koo, Bon-Cheol;Joung, Yeon-Sil;Bae, Kyoo-Sik
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.8 no.6
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    • pp.499-504
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    • 1998
  • For the formation of cobalt polycide gate electrode, CoSi, was grown on columnar poly-Si, granular poly-Si or amorphous Si by depositing either Co monolayer or Co/Ti bilayer and its thermal stability was compared to study effects of the substrate crystallinity and the silicide formation method. When specimens were rapidly heat-treated at 90$0^{\circ}C$ up to 600 seconds, using amorphous Si or Co/Ti on all substrates improved the thermal stability. This was attributed to the uniform chemical composition of initial CoSi, and its smooth interface with the substrates, induced by smooth and clean Si surface and delayed Co diffusion. The main factors determining the thermal stability were found to be composition uniformity and smooth interface of $CoSi_2$, intially formed at the early stage of the heat-treatment.

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A study on optimization of front TCO for a-Si:H/c-Si heterojunction solar cells (a-Si:H/c-Si 이종접합 태양전지용 전면 투명전도막 최적화 연구)

  • Jeong, Daeyoung;Song, Junyong;Kim, Kyungmin;Park, Joo Hyung;Song, Jinsoo;Lee, Hi-Deok;Lee, JeongChul
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.05a
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    • pp.129.1-129.1
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    • 2011
  • a-Si:H/c-Si 구조의 이종접합 태양전지 전면 투명전도막으로 Indium tin oxide(ITO) 박막의 조건에 따라 태양전지 특성을 연구하였다. ITO 박막은 파우더 타겟으로 마그네트론 스퍼터링 방식으로 성막하였고, 증착 온도(Ts)에 따라 전기적, 광학적 특성을 비교, 분석하였다. 기판 증착 온도가 증가할수록 박막의 저항이 낮아지는 것으로 나타났으며 $350^{\circ}C$ 조건에서 가장 낮은 저항($34.2{\Omega}$/sq)을 보였다. 투과도 또한 기판 증착 온도가 올라갈수록 전반적인 향상을 나타냈다. a-Si:H/c-Si 기판의 MCLT(minority carrier lifetime)는 $350^{\circ}C$에서 최적($359{\mu}s$)의 결과를 나타냈다. 그 이상의 기판 온도에서는 오히려 감소하였는데, 이는 높은 온도에서의 a-Si:H/c-Si 계면의 열손상으로 판단된다.

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