• 제목/요약/키워드: Sol-gel spin coating method

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Sol-Gel법에 의한 PZT박막 제조에서 완충층의 영향 (Effect of buffer layers on preparation of Sol-Gel processed PZT thin films)

  • 김종국;박지련;박병옥
    • 한국결정성장학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.307-314
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    • 1998
  • 졸-겔법을 이용하여 PZT박막을 제조하였다. 출발물질로는 Pb-acetate trihydrate, Zr-normal propoxide와 Ti-ispropoxide를 사용하였으며, 용매로는 2-Methoxyethanol과 iso- Propanol을 사용하였다. 기판에 따른 Pb 이온 및 Si 이온의 확산을 고찰하기 위해 bare Si와 열산화된 $SiO_2/Si$ 그리고 산화된 기판 위에 졸-겔 spin-coating법으로 $TiO_2$를 입힌 $TiO_2/SiO_2/Si$ 기판을 사용하였다. 박막의 치밀화 및 기판과의 접착상태는 SEM을 이용하였고, 상생성 온도는 XRD, 그리고 Pb 이온 및 Si 이온의 확산 정도는 ESCA를 사용하였다. 기판으로 bare Si 및 $SiO_2/Si$를 사용한 경우, $700^{\circ}C$에서 perovskite상을 얻을 수 있었으며, SiO2/Si 기판을 사용하여 Si의 막으로의 확산을 다소 방지할 수 있었다. $TiO_2/SiO_2/Si$기판을 사용한 경우, $500^{\circ}C$에서 perovskite상을 얻을 수 있었고, Pb 이온 및 Si 이온의 확산을 방지할 수 있었다.

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Sol-Gel 방법으로 제작된 CdxZn1-xO 박막의 조성비에 따른 구조적 및 광학적 특성 (The Structural and Optical Properties with Composition Variation of CdxZn1-xO Thin Films Prepared by Sol-Gel Method)

  • 천민종;김소아람;남기웅;임광국;김민수;임재영
    • 대한금속재료학회지
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    • 제49권7호
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    • pp.583-588
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    • 2011
  • $Cd_xZn_{1-x}O$ thin films were grown on quartz substrates by using the sol-gel spin-coating method. The mole fraction, x, of the $Cd_xZn_{1-x}O$ thin films was controlled from 0 to 1 by changes in the content ratio of the cadmium acetate dehydrate [$Cd{(CH_3COO)}_2{\cdot}2H_2O$] and zinc acetate dehydrate [$Zn{(CH_3COO)}_2{\cdot}2H_2O$]. The effects of the mole fraction on the morphological, structural, and optical properties of the $Cd_xZn_{1-x}O$ thin films were investigated by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), and UV-visible spectroscopy. The $Cd_xZn_{1-x}O$ thin films exhibited the polygonal surface morphology and their grain size was increased ranging from 42.1 to 63.9 nm with the increase in the mole fraction. It was observed that the absorption bandgap of the $Cd_xZn_{1-x}O$ thin films decreased from 3.25 to 2.16 eV as the mole fraction increased and the Urbach energy ($E_U$) values changed inversely to the optical bandgap of the $Cd_xZn_{1-x}O$ thin films.

FRAM 소자용 PZT박막의 강유전특성에 관한 연구 (A study on the Improvement of Ferroeletric Characteristics of PZT thin film for FRAM Device)

  • 이병수;정무영;신백균;이덕출;이상희;김진식
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1881-1883
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    • 2005
  • In this study, PZT thin films were fabricated using sol-gel Processing onto $Si/SiO_2/Ti/Pt$ substrates. PZT sol with different Zr/Ti ratio(20/80, 30/70, 40/60, 52/48) were prepared, respectively. The films were fabricated by using the spin-coating method on substrates. The films were heat treated at $450^{\circ}C$, $650^{\circ}C$ by rapid thermal annealing(RTA). The preferred orientation of the PZT thin films were observed by X-ray diffraction(XRD), and Scanning electron microscopy(SEM). All of the resulting PZT thin films were crystallized with perovskite phase. The fine crystallinity of the films were fabricated. Also, we found that the ferroelectric properties from the dielectric constant of the PZT thin films were over 600 degrees, P-E hysteresis constant. And the leakage current densities of films were lower than $10^{-8}\;A/cm^2$. It is concluded that the PZT thin films by sol-gel process to be convinced of application for ferroelectric memory device.

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비휘발성 메모리용 강유전체 박막에 관한 연구 (A study on the PZT thin films for Non-volatile Memory)

  • 이병수;박종관;김용운;박강식;김승현;이덕출
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1562-1564
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    • 2003
  • In this study, PZT thin films were fabricated using sol-gel processing onto Si/$SiO_2$/Ti/Pt substrates. PZT sol with different Zr/Ti ratio(20/80, 30/70, 40/60, 52/48) were prepared, respectively. The films were fabricated by using the spin-coating method on substrates. The films were heat treated at $450^{\circ}C,\;650^{\circ}C$ by rapid thermal annealing(RTA). The preferred orientation of the PZT thin films were observed by X-ray diffraction(XRD), and Scanning electron microscopy(SEM). All of the resulting PZT thin films were crystallized with perovskite phase. The fine crystallinity of the films were fabricated. Also, we found that the ferroelectric properties from the dielectric constant of the PZT thin films were over 600 degrees, P-E hysteresis constant. And the leakage current densities of films were lower than $10^{-8}A/cm^2$. It is concluded that the PZT thin films by sol-gel process to be convinced of application for ferroelectric memory device.

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Sol-Gel법에 의한 PbZrO$_3$박막 결정의 제작 (Fabrication of PbZrO$_3$ thin films crystal by sol-gel processing)

  • 전기범;김원보;배세환
    • 한국결정성장학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.211-218
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    • 2000
  • $PbZrO_3$의 전구체 용액을 준비하여 spin coating법으로 Pt/Ti/$SiO_2$/Si 기판 위에 박막을 입힌 후 두가지 방법으로 열처리하여 $PbZrO_3$박막 결정의 형성을 조사하였다. 즉, 하나는 $500^{\circ}C$, $550^{\circ}C$, $600^{\circ}C$, $650^{\circ}C$$700^{\circ}C$로 가열된 전기로 속에 직접 삽입하여 결정화시켰으며, 다른 한가지 방법은 동일한 온도조건하에서 급속가열방식(RTA)으로 열처리하여 박막을 결정화시켰다. 또 전기로에 삽입하여 $700^{\circ}C$에서 1분, 10분, 20분, 30분 동안 열처리하여 시간의 변화에 따른 결정의 형성과정도 살펴보았다. PZ 박막을 전기로에 직접 삽입한 경우 $600^{\circ}C$에서 30분간 그리고 RTA의 경우 $650^{\circ}C$에서 1분간 열처리 하였을 경우 결정이 형성되었고, $700^{\circ}C$의 전기로에 삽입한 경우에는 10분 이상의 시간이 요구되었다. 그러나 양호한 결정 grain의 형성을 위해서는 $700^{\circ}C$에서 30분간 열처리하는 것이 4가지 열처리 시간 중 가장 좋은 것으로 나타났다.

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PZT/LSMO/Pt에 대한 펄스레이저 및 졸겔법에 의한 증착연구 (PZT/LSMO/Pt Thin-Film by Pulse Laser and Sol-Gel Deposition)

  • 최강룡;심인보;김철성
    • 한국자기학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.21-24
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    • 2005
  • 강자성, 초거대자기저항체인 $La_{0.67}Sr_{0.33}MnO_{3}$ 타겟을 이용하여 248nm의 파장을 갖는 KrF 엑시머 레이저를 사용한 PLD법으로 박막으 제작하고, 강유전체 물질인 $PbZr_{0.52}Ti_{0.48}O_{3}$ 물질을 spin coating 방법으로 제조하였다. Pt 기관(111)위에 125 mtorr의 산소분압으로 증착한 rhombohedral 구조를 갖는 LSMO 박막을 증착하고 그 위에 PZT 물질을 증착한 결과 LSMO, PZT en 물질 모두 단일상으로 [111]방향으로서의 성장하였음을 알 수 있었다. AFM(atomic force micrscope) data 및 SEM(scanning electron microscope) data를 바탕으로 매우 균질한 박막을 얻었음을 알 수 있었으며, 이때의 자기적 성질 및 전기적 성질은 각각 강자성적인 성질 및 강유전체적인 성향을 나타내었다. 이러한 결과를 가지고 박막증착에 있어서 서로간의 결정구조가 미치는 영향과 다른 경향에 대한 조절이 가능함을 알 수 있었다.

회전코팅법을 이용한 BST 박막의 제조 및 전기적 특성에 관한 연구 (The Preparation and Electrical Characteristics of BST Thin Film by Spin-Coating Method)

  • 기현철;김덕근;이승우;홍경진;이진;김태성
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 C
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    • pp.918-920
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    • 1999
  • Recently, the ceramics of high permittivity are applied to DRAM and FRAM. In this study, (Ba, Sr)$TiO_3$ (BST) ceramics thin films were prepared by Sol-Gel method. BST solution was made and spin-coated on Pt/$SiO_2$/Si substrate at 4000[rpm] for 10 seconds. Coating process was repeated 3 times and then sintered at $750[^{\circ}C]$ for 30 minutes. Each specimen was analyzed structure and electrical characteristics. Thickness of BST ceramics thin films are about $2000[\AA]$. Dielectric constant and loss of thin films was little decreased at $1[kHz]{\sim}1[MHz]$. Dielectric constant and loss to frequency were 250 and 0.02 in BST3. In accordance with applied voltage, property of leakage current was stability when the was $0{\sim}3$[V]. According to voltage, leakage current was increased exponentially at $4{\sim}7$[V].

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스핀코팅법에 의한 ($Ba_x Sr_{l-x})TiO_3$ 박막의 유전 특성에 관한 연구 (The Dielectric Characteristics of ($Ba_x Sr_{l-x})TiO_3$ Thin Films by the Spin-Coating method)

  • 기현철;장동환;홍경진;오수홍;김태성
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.132-135
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    • 1999
  • Recently, the ceramics of high permittivity are applied to DRAM and FRAM. In this study, (B $a_{x}$ S $r_{l-x}$)Ti $O_3$(BST) ceramics thin films were prepared by Sol-Gel method. BST solution was made and spin-coated on Pt/ $SiO_2$/Si substrate at 4000 [rpm] for 10 seconds. Coated specimens were dried at 150[$^{\circ}C$] for 5 minutes. Coating process was repeated 3 times and then sintered at 750[$^{\circ}C$] for 30 minutes. Each specimen was analyzed structure and electrical characteristics. Thickness of BST ceramics thin films are about 2000($\AA$). Dielectric constant and loss of thin films was little decreased at 1[KHz] ~1[KHz]. Dielectric constant and loss to frequency were 250 and 0.02 in $Ba_{0.7}$S $r_{0.3}$Ti $O_3$. The properly of leakage current as the realation between the current and the voltage was that change of the leakage current was stable when the applied voltage was 0~3[V].

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Photoluminescence Studies of ZnO Nanostructures Fabricated by Using Combination of Hydrothermal Method and Plasma-Assisted Molecular Beam Epitaxy Regrowth

  • Nam, Giwoong;Kim, Byunggu;Park, Youngbin;Kim, Soaram;Lee, Sang-Heon;Kim, Jong Su;Leem, Jae-Young
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.202.1-202.1
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    • 2013
  • ZnO nanostructure was fabricated on a Si substrate using two-step growth. The seed layer was grown on the Si substrate by a sol-gel spin-coating. In the first step, ZnO nanorods were grown by a hydrothermal method at $140^{\circ}C$ for 5 min. In the second step, a ZnO thin film was grown on the ZnO nanorods by spin-coating. After growth, these films were annealed at $800^{\circ}C$ for 10 min. Electrical and optical properties of ZnO nanostructures have modified by plasma-assisted molecular beam epitaxy (PA-MBE) regrowth. The carrier concentration and resistivity increased by PA-MBE regrowth. In the photoluminescence, the full width at half maximum and intensity were decreased and increased, respectively, by PA-MBE regrowth.

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Sol-gel법에 의한 박막태양전지용 CuInS2 박막의 증착과 특성 (Characteristics and Deposition of CuInS2 film for thin solar cells via sol-gel method0)

  • 이상현;이승엽;박병옥
    • 한국결정성장학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.158-163
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    • 2011
  • 박막 태양전지의 저가 고효율화를 실현하기 위해 넓은 면적의 기판 위에 코팅이 가능하며 진공의 유자가 필요 없기 때문에 장치가 간단하고 고순도의 균질한 박막을 얻을 수 있고 박막의 조성을 쉽게 조절할 수 있는 Sol-Gel법을 이용 하였다. Se보다 저가이며 독성이 없고 풍부한 원료인 S로 치환하여 사용하며 Cu/In비 값을 조절하고 tetragonal chalcopyrite $CuInS_2$의 열처리 온도에 따른 박막의 구조적, 광학적 특성에 미치는 변수들의 영향을 알아보았다. XRD pattern을 관찰한 결과 Cu/In비가 1.0일 때 $2{\theta}=27.9^{\circ}$에서 주피크가 가장 강하게 나타났으며 (112) 방향의 배향성을 가진 chalcopyrite상임을 확언 할 수 있었다. 열처리 온도가 증가할수록 (112) 면의 강도가 커지며 $500^{\circ}C$에서 열처리를 한 $CuInS_2$ 박막은 tetragonal 구조의 화학량론적 $CuInS_2$ 특징을 나타내고 본 실험의 샘플의 격자상수를 측정한 값이 a = 5.5032, c = 11.1064 ${\AA}$이며 JCPDS(Joint Committee on Powder Diffraction Standards)에 보고된 데이터 a = 5.523, c = 11.14 ${\AA}$과 거의 일치하였다. 광학적 특성을 알아보기 위해 측정한 광투과율은 가시광선 영역(380~770 nm)에서 전체적으로 30% 이하로 나타났다.