• Title/Summary/Keyword: SiC buffer layer

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Effects of process temperature on the microstructure and magnetic properties of electrodeposited Co-Pt alloy thin films (전해도금 공정온도가 Co-Pt 합금 박막의 미세구조 및 자기적 특성에 미치는 영향)

  • Lee, C.H.;Jeong, G.H.;Park, J.K.;Lee, K.K.;Suh, S.J.
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.18 no.2
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    • pp.87-90
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    • 2008
  • Co-Pt alloy thin films were galvanostatically electrodeposited on Ru (30 nm)/Ta (5 nm)/Si (100) substrates from a amino-citrate based electrolyte. We used Ru(0002)-oriented buffer layers to control the crystallinity and orientation of the Co-Pt alloy thin films. The effect of solution temperature on the microstructure and magnetic properties of the Co-Pt alloy thin film was investigated. The samples were characterized by EDS, FESEM, XRD diffractometer using Cu $K{\alpha}$ radiation. The magnetic properties of these films were analyzed by a VSM and torque magnetometer. The Co-Pt alloy thin films were exhibited very high out-of-plane coercivity and squareness of the multilayer were 6527 Oe and 0.93, respectively, without heat treatment.

Characteristics of Indium Tin Zinc Oxide Thin Film Transistors with Plastic Substrates (고분자 기판과 PECVD 절연막에 따른 ITZO 박막 트랜지스터의 특성 분석)

  • Yang, Dae-Gyu;Kim, Hyoung-Do;Kim, Jong-Heon;Kim, Hyun-Suk
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.28 no.4
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    • pp.247-253
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    • 2018
  • We examined the characteristics of indium tin zinc oxide (ITZO) thin film transistors (TFTs) on polyimide (PI) substrates for next-generation flexible display application. In this study, the ITZO TFT was fabricated and analyzed with a SiOx/SiNx gate insulator deposited using plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) below $350^{\circ}C$. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and secondary ion mass spectroscopy (SIMS) results revealed that the oxygen vacancies and impurities such as H, OH and $H_2O$ increased at ITZO/gate insulator interface. Our study suggests that the hydrogen related impurities existing in the PI and gate insulator were diffused into the channel during the fabrication process. We demonstrate that these impurities and oxygen vacancies in the ITZO channel/gate insulator may cause degradation of the electrical characteristics and bias stability. Therefore, in order to realize high performance oxide TFTs for flexible displays, it is necessary to develop a buffer layer (e.g., $Al_2O_3$) that can sufficiently prevent the diffusion of impurities into the channel.

Stabilization of $Pb(Mg_{1/3}Ta_{2/3})O_3$ thin film by a thin $PbTiO_3$ seed layer and characterization of electric properties ($PbTiO_3$ 씨앗층을 이용한 $Pb(Mg_{1/3}Ta_{2/3})O_3$ 박막의 상안정화와 전기적 특성평가)

  • 김태언;유창준;문종하;김진혁
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.03a
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    • pp.211-211
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    • 2003
  • PbTiO$_3$ 씨앗층을 이용하여 완화형 강유전체 Pb(Mg$_{1}$3/Ta$_{2}$3/)O$_3$ (PMT) 박막의 페로브스카이트 상안정화와 열처리 조건에 따른 미세구조변화, 이에 따른 전기적 특성 변화에 관하여 조사하였다. PbTiO$_3$ 박막을 스핀코팅법으로 3000 rpm에서 20초간(111) 방향으로 배향된 Pt / Ti / SiO$_2$/ Si 기판에 증착하여 안정화된 페로브스카이트 박막을 얻었다. 이렇게 제조된 PbTiO$_3$를 Buffer 층으로 사용하고 그 위에 Pb(Mg$_{1}$3/Ta$_{2}$3/)O$_3$를 박막을 Spin coating방법으로 증착한 후, 급속열처리 방법(RTA)으로 550- $650^{\circ}C$ 사이에서 열처리하였다. 제조된 박막의 열처리 온도에 따른 미세구조 변화와 결정성을 XRD, SEM, TEM으로 분석하였고 박막의 저온 강유전 특성을 RT66A를 이용하여 평가하였다. Pb(Mg$_{1}$3/Ta$_{2}$3/)O$_3$ 박막의 경우 씨앗층이 없는 경우에는 pyrochlore상이 주상이었지만 씨앗층을 사용한 경우 페로브스카이트 상이 주상임을 확인하였고 열처리 온도가 증가할수록 페로브스카이트상의 상대적 양이 증가함을 확인하였다. 미세구조와 상의 변화에 따른 전기적 특성 변화에 관하여 자세하게 논의할 것이다.

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Hard TiN Coating by Magnetron-ICP P $I^3$D

  • Nikiforov, S.A.;Kim, G.H.;Rim, G.H.;Urm, K.W.;Lee, S.H.
    • Journal of the Korean institute of surface engineering
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    • v.34 no.5
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    • pp.414-420
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    • 2001
  • A 30-kV plasma immersion ion implantation setup (P $I^3$) has been equipped with a self-developed 6'-magnetron to perform hard coatings with enhanced adhesion by P $I^3$D(P $I^3$ assisted deposition) process. Using ICP source with immersed Ti antenna and reactive magnetron sputtering of Ti target in $N_2$/Ar ambient gas mixture, the TiN films were prepared on Si substrates at different pulse bias and ion-to-atom arrival ratio ( $J_{i}$ $J_{Me}$ ). Prior to TiN film formation the nitrogen implantation was performed followed by deposition of Ti buffer layer under A $r^{+}$ irradiation. Films grown at $J_{i}$ $J_{Me}$ =0.003 and $V_{pulse}$=-20kV showed columnar grain morphology and (200) preferred orientation while those prepared at $J_{i}$ $J_{Me}$ =0.08 and $V_{pulse}$=-5 kV had dense and eqiaxed structure with (111) and (220) main peaks. X-ray diffraction patterns revealed some amount of $Ti_{x}$ $N_{y}$ in the films. The maximum microhardness of $H_{v}$ =35 GN/ $M^2$ was at the pulse bias of -5 kV. The P $I^3$D technique was applied to enhance wear properties of commercial tools of HSS (SKH51) and WC-Co alloy (P30). The specimens were 25-kV PII nitrogen implanted to the dose 4.10$^{17}$ c $m^{-2}$ and then coated with 4-$\mu\textrm{m}$ TiN film on $Ti_{x}$ $N_{y}$ buffer layer. Wear resistance was compared by measuring weight loss under sliding test (6-mm $Al_2$ $O_3$ counter ball, 500-gf applied load). After 30000 cycles at 500 rpm the untreated P30 specimen lost 3.10$^{-4}$ g, and HSS specimens lost 9.10$^{-4}$ g after 40000 cycles while quite zero losses were demonstrated by TiN coated specimens.s.

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Self-Assembly of Pentacene Molecules on Epitaxial Graphene

  • Jung, Woo-Sung;Lee, Jun-Hae;Ahn, Sung-Joon;Park, Chong-Yun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.08a
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    • pp.230-230
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    • 2012
  • Graphene have showed promising performance as electrodes of organic devices such as organic transistors, light-emitting diodes, and photovoltaic solar cells. In particular, among various organic materials of graphene-based organic devices, pentacene has been regarded as one of the promising organic material because of its high mobility, chemical stability. In the bottom-contact device configuration generally used as graphene based pentacene devices, the morphology of the organic semiconductors at the interface between a channel and electrode is crucial to efficient charge transport from the electrode to the channel. For the high quality morphology, understanding of initial stages of pentacene growth is essential. In this study, we investigate self-assembly of pentacene molecules on graphene formed on a 6H-SiC (0001) substrate by scanning tunneling microscopy. At sub-monolayer coverage, adsorption of pentacene molecules on epitaxial graphene is affected by $6{\times}6$ pattern originates from the underlying buffer layer. And the orientation of pentacene in the ordered structure is aligned with the zigzag direction of the edge structure of single layer graphene. As coverage increased, intermolecular interactions become stronger than molecule-substrate interaction. As a result, herringbone structures the consequence of higher intermolecular interaction are observed.

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Deposition of $MgB_2$ Thin Films on Alumina-Buffered Si Substrates by using Hybrid Physical-Chemical Vapor Deposition Method (혼성물리화학기상 증착법에 의한 알루미나 완충층을 가진 실리콘 기판 위의 $MgB_2$ 박막제조에 대한 연구)

  • Lee, T.G.;Park, S.W.;Seong, W.K.;Huh, J.Y.;Jung, S.G.;Lee, B.K.;An, K.S.;Kang, W.N.
    • Progress in Superconductivity
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    • v.9 no.2
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    • pp.177-182
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    • 2008
  • [ $MgB_2$ ] thin films were fabricated using hybrid physical-chemical vapor deposition (HPCVD) method on silicon substrates with buffers of alumina grown by using atomic layer deposition method. The growth war in a range of temperatures $500\;{\sim}\;600^{\circ}C$ and under the reactor pressures of $25\;{\sim}\;50\;Torr$. There are some interfacial reactions in the as-grown films with impurities of mostly $Mg_2Si$, $MgAl_2O_4$, and other phases. The $T_c$'s of $MgB_2$ films were observed to be as high as 39 K, but the transition widths were increased with growth temperatures. The magnetization was measured as a function of temperature down to the temperature of 5 K, but the complete Meissner effect was not observed, which shows that the granular nature of weak links is prevailing. The formation of mostly $Mg_2Si$ impurity in HPCVD process is discussed, considering the diffusion and reaction of Mg vapor with silicon substrates.

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Poly Si Buffer-layer 도입에 의한 실리콘 양자점층 두께 증가에 따른 실리콘 양자점 태양전지 효율 향상

  • Baek, Hyeon-Jeong;Park, Jae-Hui;Kim, Tae-Un;Kim, Gyeong-Jung
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.08a
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    • pp.354-354
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    • 2012
  • 실리콘 양자점 태양전지는 실리콘이 nm 크기의 양자점으로 될 경우 밴드갭이 증가하여 태양광 중의 가시광선을 광전변환에 활용함으로써 효율을 향상시키는 차세대 태양전지이다. 그러나 실리콘 양자점이 SiO2 매질 내에 분포하므로 양자점층의 두께가 증가할 경우 박막의 직렬저항이 증가하여 일정 두께 이상이 되면 효율이 감소하는 결과를 가져온다. 본 연구에서는 두께증가에 따른 효율저하 문제를 해결하기 위해 다결정 실리콘으로 이루어진 완충층을 도입 하였다. 이를 위해 본 연구에서는 두 가지 형태의 실리콘 양자점 태양전지를 제작하여 광전변환 특성을 비교하였다. 첫 번재 구조는 B이 도핑된 단일 실리콘 양자점층 태양전지이다. 양자점층은 2 nm SiOx 층과 2 nm SiO2 층을 적층한 후 $1,100^{\circ}C$에서 20분간 질소 분위기에서 급속 열처리하여 제작하였다. 실리콘 양자점 층의 두께를 40 nm에서 200 nm까지 변화시키면서 효율을 측정한 결과 100 nm 정도에서 효율이 감소하기 시작하였다. 이러한 효율감소는 양자점층의 저항 증가에 따른 전류감소에 의함이 확인되었다. 이와는 대조적으로 실리콘 양자점 층의 저항을 줄이기 위해 실리콘 양자점층 내에 50 nm 간격으로 10 nm 두께의 B이 도핑된 다결정 실리콘층을 배치하는 실리콘 양자점 태양전지를 개발하였다. 이러한 실리콘 양자점 층의 두께를 증가시킬 경우 효율이 지속적으로 증가함을 관찰하였다. 이러한 두 가지 형태의 양자점층을 이차이온질량분석법으로 분석한 결과 단일 실리콘 양자점층의 경우 두께가 약 70 nm 정도부터 이온빔 스퍼터링에 의한 저항증가에 따른 대전현상 (charging)이 관찰되었으나 다결정 실리콘 층이 배치된 실리콘 양자점층에서는 전혀 대전현상이 발생하지 않았다. 이는 다결정 실리콘 층이 캐리어를 이동시키는 매개체 역할을 하는 것으로 해석될 수 있다.

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Eelctrical and Structural Properties of $CaF_2$Films ($CaF_2$ 박막의 전기적, 구조적 특성)

  • 김도영;최석원;이준신
    • Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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    • v.11 no.12
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    • pp.1122-1127
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    • 1998
  • Group II-AF_2$films such as $CaF_2$, $SrF_2$, and $BaF_2$ have been commonly used many practical applications such as silicon on insulatro(SOI), three-dimensional integrated circuits, buffer layers, and gate dielectrics in filed effect transistor. This paper presents electrical and structural properties of fluoride films as a gate dielectric layer. Conventional gate dielectric materials of TFTs like oxide group exhibited problems on high interface trap charge density($D_it$), and interface state incorporation with O-H bond created by mobile hydrogen and oxygen atoms. To overcome such problems in conventional gate insulators, we have investigated $CaF_2$ films on Si substrates. Fluoride films were deposited using a high vacuum evaporation method on the Si and glass substrate. $CaF_2$ films were preferentially grown in (200) plane direction at room temperature. We were able to achieve a minimum lattice mismatch of 0.74% between Si and $CaF_2$ films. Average roughness of $CaF_2$ films was decreased from 54.1 ${\AA}$ to 8.40 ${\AA}$ as temperature increased form RT and $300^{\circ}C$. Well fabricated MIM device showed breakdown electric field of 1.27 MV/cm and low leakage current of $10^{-10}$ A/$cm^2$. Interface trap charge density between $CaF_2$ film and Si substrate was as low as $1.8{\times}10^{11}cm^{-2}eV^{-1}$.

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Study on working gas ratio dependance of BST thin film (작업가스비에 따른 BST 박막의 특성)

  • Cui, Ming-Lu;Kwon, Hak-Yong;Park, In-Chul;Kim, Hong-Bae
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2004.07a
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    • pp.393-396
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    • 2004
  • 본 논문에서는 완충층용 MgO 박막을 P-type(100)Si 기판위에 작업가스 $Ar:O_2=80:20$, RF 파워 50W, 기판온도 $400^{\circ}C$, 10mtorr의 작업진공에서 $500{\AA}$ 증착하였다. 제작된 MgO/Si 기판위에 RF Magnetron sputtering법으로 작업가스 $Ar:O_2$의 비율을 90:10, 80:20, 70:30으로 변화하면서 $BST(Ba_{0.5}Sr_{0.5}TiO_3)$ 박막을 약 $2000{\AA}$ 증착하였다. XRD 측정결과 작업가스비의 변화에 관계없이(110)BST와 (111)BST 피크만이 관찰되었으며 작업가스 $Ar:O_2=80:20$에서 가장 양호한 결정성을 나타내었다. I-V 측정결과 인가전계 ${\pm}100kV/cm$에서 $10^{-7}A/cm^2$이하의 양호한 누설전류 특성을 보여주고 있으며 C-V 측정결과 작업가스 $Ar:O_2$의 비율 90:10, 80:20, 70:30에서의 비유전율은 각각 283, 305, 296으로서 작업가스비 80:20에서 제작된 박막의 특성이 가장 우수하였다. 작업가스비 80:20에서 제작된 박막의 SEM 측정결과 결정이 성장되었음을 확인할 수 있었고 그레인의 크기는 약 10nm였다.

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Catalytic CVD-Kinetics of Pyrolytic Carbon and SiC on the Stainless Steel Stent (Stainless Steel Stent에 Pyrolytic Carbon과 SiC의 촉매적 CVD-Kinetic연구)

  • 이보성;이무용
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2000.10a
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    • pp.30-33
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    • 2000
  • 최근 국내에서도 관 동맥 질환 환자의 수가 급증하고 있으며, 관 동맥 질환의 치료 방법인 관 동맥 성형 술은 관 동맥 stent의 도입에 의하여 보편화되어 국내에서 년간 5000개 이상의 stent가 시술되고 있다. 그러나 stent는 고가(1,200천원/개)로 전량 수입에 의존하고 있으며, 시술 후 사망까지 이를 수 있는 혈전에 의한 급성 페쇠와 재 협착이 문제점이다. 이를 위한 한가지 방법이 생체 적합성이 뛰어난 복합 stent의 개발인데 SiC나 Carbon을 coating한 stent는 시술 후 혈전 형성을 억제하는 것으로 알려져 있다. 특히 가장 순수한 Pyrolytic carbon은 hemocompatibility가 탁월하고 기밀 성이기 때문에 본 연구에서 그의 CVB-Kinetics를 연구코저 하는 것이다. methane으로부터 pyrolytic carbon의 CVD는 온도에 따라서 다양한 구조를 가지며 따라서 그의 mechanism도 다양하다는 것은 잘 알려져 있다. 더구나 광간(균질)반응과 표면(불균질)반응의 정량적 관계에 따라서도 다르다는 것도 확인되었다. 그러나 stainless steel 316L로 만든 stent는 12 - 15 %의 Ni과 2%의 Mo을 함유해서 금속성을 잃지 않는 저온(600℃)에서도 pyrolytic carbon의 속매적 CVD가 가능함을 그리고 SiC의 코팅에 적합한 buffer layer 역할을 함을 확인하였다. 그리하여 본 연구는 반응기 설계에 필요한 저온 촉매적 pyrolytic carbon의 CVD-kinetics의 연구결로 그의 mechanism과 함께 rate law 식을 유도, 확인하였으며 600℃, 90kPa에서 P/sub ch4//P/sub H2/=5:1과 체류시간 1.8 sec가 최적임을 발견하였다. 이때 석출속도 11.2 g-mol/g-cat.h 혹은 두께속도로 73 nm/sec를 나타내었다.메타놀-물 (1 : 1) 유출액에서 $(0.80\;{\mu}g)$ 검출되었다. 하면 morey eel내장에서 얻은 독물질도 DEAE-셀루로즈에서 ST-1 과 ST-2로 나누어지며, 이 ST-1의 TLC, HPLC 및 알루미나 컬럼상의 거동이 파랑비늘돔에서 얻은 ST-1의 그것과 같으므로 scaritoxin으로 보고한 ST-1은 ciguatoxin의 형태인 less polar cigutoxin (LPCTX) 으로 생각된다.에서 각각 대조구의 57, 413 및 315% 증진되었다. 거품의 열안정성은 15분 whipping시, pH 4.0(대조구, 30.2%) 및 5.0(대조구, 23.7%)에서 각각 $0{\sim}38.0$$0{\sim}57.0%$이었고 pH 7.0(대조구, 39.6%) 및 8.0(대조구, 43.6%)에서 각각 $0{\sim}59.4$$36.6{\sim}58.4%$이었으며 sodium alginate 첨가시가 가장 양호하였다. 전체적으로 보아 거품안정성이 높은 것은 열안정성도 높은 경향이며, 표면장력이 낮으면 거품형성능이 높아지고, 비점도가 높으면 거품안정성 및 열안정성이 높아지는 경향이 있었다.protocol.eractions between application agents that are developed using different languages. Dynamic agent invocation is accomplished by Java Native Interface(JNI) that links two heterogeneous methods, and by KQML language interface that facilitates the communications between heterogeneous agents. This scheme of dyna