Mustaqima, Millaty;Lee, Min Young;Kim, Deok Hyeon;Lee, Bo Wha;Liu, Chunli
Journal of Magnetics
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제19권3호
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pp.227-231
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2014
We fabricated textured polycrystalline $CoFe_2O_4$ thin films on $Pt(111)/TiO_2/SiO_2/Si$ substrate through a sol-gel method. We varied the thickness of the films, by using precursor solutions with different concentrations of 0.1, 0.2, and 0.3 M, and by depositing 5, 8, or 10 layers on the substrate by spin-coating. X-ray diffraction spectra indicated that when the precursor concentration of the solution was higher than 0.1 M, the spin-coated films were preferentially oriented in the <111> direction. Inspection of the surface morphology by scanning electron microscopy revealed that $CoFe_2O_4$ thin films prepared with 0.2 M solution and 5-time spin-coatings had smoother surface, as compared to the other conditions. Each coating had an average thickness of about 50 nm. The magnetic properties measured by vibrating sample magnetometer showed magnetic anisotropy, as evidenced from the difference in the in-plane and out-of-plane hysteresis loops, which we attributed to the textured orientation of the $CoFe_2O_4$ thin films.
Textured CeO2 buffer layers for YBCO coated conductors were deposited on biaxially textured Ni substrate by metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD). The degree of texture of deposited $CeO_2$ films was strong1y dependent on the deposition temperature (Td) and oxygen Partial Pressure(PO2). ($\ell$00) textured $CeO_2$ films were well deposited at T=500~52$0^{\circ}C$. PO2=0.90~3.33 Torr. The surface morphology showed that the films consisted of columnar CeO2 films grown from the Ni substrates. The root mean square roughness of CeO$_2$ films estimated by atomic force microscopy(AFM) increased as the deposition temperature(Td) increa- sed. The growth rate of the $CeO_2$ films deposited at T=52$0^{\circ}C$ and PO2=2.30 Torr was 150~200 nm/min that was much faster than that of other Physical deposition methods.
Transparent conductive oxides (TCO) are necessary as front electrode for most thin film solar cell. In our paper, transparent conducting aluminum-doped Zinc oxide films (ZnO:Al) were prepared by rf magnetron sputtering on glass (Corning 1737) substrate as a variation of the deposition condition. After deposition, the smooth ZnO:Al films were etched in diluted HCI (0.5%) to examine the electrical and surface morphology properties as a variation of the time. The most important deposition condition of surface-textured ZnO films by chemical etching is the processing pressure and the substrate temperature. In low pressures (0.9mTorr) and high substrate temperatures $({\leq}300^{\circ}C)$, the surface morphology of films exhibits a more dense and compact film structure with effective light-trapping to apply the silicon thin film solar cells.
Transparent conductive oxides (TCO) are necessary as front electrode for most thin film solar cell. In our paper, transparent conducting aluminum-doped Zinc oxide films (ZnO:Al) were prepared by rf magnetron sputtering on glass (Corning 1737) substrate as a variation of the deposition condition. After deposition, the smooth ZnO:Al films were etched in diluted HCI (0.5%) to examine the electrical and surface morphology properties as a variation of the time. The most important deposition condition of surface-textured ZnO films by chemical etching is the processing pressure md the substrate temperature. In low pressures (0.9mTorr) and high substrate temperatures ($\leq$$300^{\circ}C$), the surface morphology of films exhibits a more dense and compact film structure with effective light-trapping to apply the silicon thin film solar cells.
[ $CeO_2$ ]has been widely used for single buffer layer of coated conductor because of superior chemical and structural compatibility with $ReBa_2Cu_3O_{7-{\delta}}$(Re=Y, Nd, Sm, Gd, Dy, Ho, etc.). But, the surface of $CeO_2$ layer showed cracks because of the large difference in thermal expansion coefficient between metal substrate and deposited $CeO_2$ layer, when thickness of $CeO_2$ layer exceeds 100 nm on the biaxially textured Ni-3%W substrate. The deposition rate has been limited to be less than 6 $\AA$/sec in order to get a good epitaxy. In this research, we deposited $CeO_2$ single buffer layers on biaxially textured Ni-3%W substrate with 2-step process such as thin nucleation layer(>10 nm) with low deposition rate(3 $\AA$/sec) and thick homo epitaxial layer(>240 nm) with high deposition rate(30 $\AA$/sec). Effect of deposition temperature on degree of texture development was tested. Thick homo epitaxial $CeO_2$ layer with good texture without crack was obtained at $600^{\circ}C$, which has ${\Delta}{\phi}$ value of $6.2^{\circ}$, ${\Delta}{\omega}$ value of $4.3^{\circ}$ and average surface roughness(Ra) of 7.2 nm within $10{\mu}m{\times}10{\mu}m$ area. This result shows the possibility of preparing advanced Ni substrate with simplified architecture of single $CeO_2$ layer for low cost coated conductor.
In order to increase the critical current of coated conductor, highly Bi-axially textured substrates are required. Texture uniformity of substrate is also important to fabricate high quality superconducting coated conductor because the amount of current flow along the coated conductor is limited by the defects such as bad textured area. Therefore, we need to evaluate the distribution of texture of Ni substrate along the length before buffer layer deposition on Ni tape. R2R(reel-to-reel) XRD system was used to measure the texture of long Ni substrate continuously. $\theta-2\theta$ scan of 10 m long Ni tape was measured and indicates that some of Ni(111) planes equally remain on Ni(002) textured substrate. The results of continuous Ni(220) $\Phi$-scan indicate that average FWHM is 9$^{\circ}$ within $\pm$1.
Recently, anti-reflective films (AR) are one of the most studied parts of a solar cell since these films improve the efficiency of photovoltaic devices. Also, anti-reflection films on the textured silicon solar cells reduce the amount of reflection of the incident light, which improves the device performance due to light trapping of incident light into the cell. Therefore, we preformed two step processes to get textured Si (100) substrate in this experiment. Pyramid size of textured silicon had approximately $2{\sim}9\;{\mu}m$. A well-textured silicon surface can lower the reflectance to 10%. For more reduced reflection, TiO2 anti-reflection films on the textured silicon were deposited at $600^{\circ}C$ using titanium tetra-isopropoxide (TTIP) as a precursor by metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD), and the deposited TiO2 layers were then treated by annealing for 2 h in air at 600 and $1000^{\circ}C$, respectively. In this process, the treated samples by annealing showed anatase and rutile phases, respectively. The thickness of TiO2 films was about $75{\pm}5\;nm$. The reflectance at specific wavelength can be reduced to 3% in optimum layer.
한국윤활학회 2002년도 proceedings of the second asia international conference on tribology
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pp.207-208
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2002
In the present study, the friction and wear properties of boundary lubricated textured surfaces were investigated. The capability of textured surfaces to feed lubricant into the interface of a sliding contact and to isolate wear partices was studied and related to the properties of the textured surfaces. Well-defined surface textures were produced by lithography and anisotropic etching of silicon wafers. Different widths and distributions of parallel groves were manufactured and subsequently the wafers were PVD coated with thin wear resistant TiN or DLC coatings, retaining the substrate texture. The surfaces were evaluated in reciprocating sliding against a ball bearing steel ball under starved or boundary lubricated conditions.
Wet chemical etching methods were utilized to conduct Si surface texturing, which could enhance photoelectrochemical hydrogen generation rate. Two different etching methods tested, which were anisotropic metal-catalyzed electroless etching and isotropic etching. The Si nano-texture that was fabricated by the anisotropic etching showed ~25% increase in photocurrent for H2 generation. The photocurrent enhancement was attributed to the reduced reflection loss at the nano-textured Si surface, which provided a layer of intermediate density between water and the Si substrate.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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