• Title/Summary/Keyword: W-N 박막

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PECVD를 이용하여 질소분위기에서 증착된 SiNx 박막의 특성 분석

  • Gong, Dae-Yeong;Park, Seung-Man;Lee, Jun-Sin
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.147-147
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    • 2010
  • 태양전지의 효율 향상을 위해 웨이퍼 표면에 반사방지막 코팅을 위한 패시베이션 물질들에 대한 연구가 활발히 진행 되고 있다. 이 과정에서 널리 사용하는 ARC 물질로 SiNx 박막이 있다. SiNx 박막은 PECVD 법으로 저온에서 실리콘 기판 위에 증착 가능한 장점이 있다. 플라즈마 분위기 가스로 아르곤 또는 질소 사용하며 SiNx 박막의 광학적, 전기적인 특성은 화학적 조성비에 의해 결정되며 증착온도 가변에 박막의 특성이 변화하며 이를 이용하여 태양전지의 효율을 향상 시킬 수 있다. 본 연구에서는 SiNx 박막을 형성하는데 질소 가스 분위기에서 PECVD를 이용하여 증착하고 그 특성을 분석하였다. 박막은 0.8 Torr의 압력에서 $150^{\circ}C\;{\sim}\;450^{\circ}C$의 기판온도로 증착되었으며 이때의 RF power은 100W ~ 300W로 가변 되었다. 증착된 박막은 1.94 에서 2.23의 폭넓은 굴절률 값을 가지고 있었다. $SiH^4/NH_3$ 가스 비의 증가에 따라 박막 두께와 굴절률이 감소함을 확인할 수 있었다.증착된 SiNx 박막의 소수반송자 수명 측정 결과 굴절률 2.23인 박막의 경우 약 87 us의 수명을 나타냈으며, 굴절률이 1.94로 줄어듦에 따라 소수 반송자 수명 역시 79 us로 감소하였다. SiNx 박막은 n-rich 보다 Si-rich 인 경우 effective 반송자 수명을 증가시켜 표면 재결합 속도를 줄이는데 유용함을 확인하였다. 또한 증착온도가 증가할수록, RF power가 증가 할수록 소수 반송자 수명 역시 증가하였다. 반사도의 경우 $SiH_4$의 비율이 증가할수록 반사도가 감소함을 확인 하였으며, 증착온도 증가에 따라, RF power 증가에 따라 반사도가 감소하였다. 결과적으로 $450^{\circ}C$의 기판온도와 300W의 RF power에서 증착된 SiNx 박막의 경우 가장 우수한 전기적, 광학적 특성을 보여주었다.

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Characteristics and Thermal Stabilities of W-B-C-N Diffusion Barrier by Using the Incorporation of Boron Impurities (Boron 불순물에 의한 W-B-C-N 확산방지막의 특성 및 열적 안정성 연구)

  • Kim, Soo-In;Lee, Chang-Woo
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.18 no.1
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    • pp.32-35
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    • 2008
  • Thermally stable diffusion barrier of tungsten carbon nitride(W-C-N) and of tungsten boron carbon nitride(W-B-C-N) thin films have studied to investigate the impurity behaviors of boron and nitrogen. In this paper we newly deposited tungsten boron carbon nitride(W-B-C-N) thin film for various $W_2B$ target power on silicon substrate. The impurities of the 100nm-thick W-C-N and W-B-C-N thin films provide stuffing effect for preventing the inter-diffusion between W-C-N or W-B-C-N thin films and silicon during the high temperature($700^{\circ}C{\sim}1000^{\circ}C$) annealing process.

A Study on Structure and Magnetic Properties of Fe-N Films with Flow Rate of Nitrogen (질소 유량 변화에 따른 Fe-N 박막의 구조 및 자성 특성에 관한 연구)

  • Han, Dong-Won;Park, Won-Uk;Kim, Yeon-Ju;Gwon, A-Ram
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.179-179
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    • 2016
  • 희토류계 영구자석은 높은 보자력과 잔류 자화을 가지고 있어 자기기록저장매체, MEMS(엑츄에이터), 센서 등의 응용 분야에 적용시키기 위해 다양한 연구들이 진행되고 있다. 하지만 희토류계 원소의 수급 및 가격의 문제점으로 친환경자석으로의 전환 및 희토류나 중희토류를 사용하지 않는 비희토류계 영구자석을 개발하는 연구에 대한 필요성이 대두되고 있다. 이 중 Fe-N 계 자성 물질인 $Fe_{16}N_2$는 포화 자화 값이 현재까지의 자성물질 중 가장 높은 값(240emu/g)을 나타내며 상대적으로 높은 결정자기이방성 상수를 가지고 있어 비희토류계 영구자석 물질 중 하나로 주목받고 있다. 본 연구에서는 $Fe_{16}N_2$ 박막을 얻기 위해 DC Magnetron Sputtering 방법을 이용하여 Si wafer 위에 박막을 증착하고 증착공정 조건 중 질소 유량 및 Sputtering Power를 변수로 따른 박막의 성장, 조직변화, 자성 특성을 관찰을 통해 최적의 공정 조건을 찾고자 하였다. $N_2$ 가스 유량 변화에 따른 박막의 성장 속도는 거의 변화가 없었으며 $N_2$ 가스 유량의 증가에 따라 박막 내 Fe의 함유량은 감소하였다. 모든 공정 조건에서 $Fe_3N$, $Fe_4N$, $Fe_{16}N_2$ 상들이 섞여 성장하였으며 XRD를 통한 상분석과 더불어 VSM을 통한 자성 특성을 분석해본 결과 $Fe_{16}N_2$의 분율이 가장 높게 성장된 공정 조건은 Power는 200W, $N_2$ 가스 유량은 20sccm이었으며 이 조건에서 2.45T의 포화 자화 값과 1.4T의 잔류 자화 값을 얻을 수 있었다.

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The Magnetic Properties and Microstrostrures for FeMX(M=Mo, Ta, X=N, C) Films. (FeMX(M=Mo, Ta, X=N, C) 박막의 자기 특성 및 미세구조 변화)

  • Shin, D.H.;Choi, W.;Kim, H.J.;Nam, S.Y.;Ahn, D.H.
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.5 no.5
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    • pp.874-879
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    • 1995
  • Magnetic properties of FeMoN, FeMoTaN, FeTaN and FeTaC films deposited by DC magnetron reactive sputter were investigated, and correlated with their microstructure. FeMoN films were not showen the soft magnetic prop¬erties, because of generated $Fe_{2}Mo$, $Fe_{3-2}N$ and $Fe_{4}N$ phases. Ta added films, however, effectivly retarded the $\alpha$-Fe grain growth and suppressed the generation of Fe nitrides or carbides during heat treatement. The soft magnetic properties of $B_{s}:15\;kG,\;H_{e}:0.25\;Oe,\;\mu':4000(at\;5\;MHz),\;and\;B_s:14.5\;kG,\;He:0.25\;Oe,\;\mu':2700(5MHz)$ were observed in $Fe_{78.8} Ta_{8.5}N_{12.7}\;and\;Fe{75.6}Ta_{8.1}C_{16.3}$ films, respectively.

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Dependence of the Formation of $TiO_{2\pm}{\delta}$ Films on Plasma Process Variables (플라즈마 공정 변수가 $TiO_{2\pm}{\delta}$ 박막 형성에 미치는 영향)

  • Park, Sang-Gi;Gang, Bong-Ju;Lee, Won-Hui;Lee, Jae-Gap
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.10 no.11
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    • pp.732-737
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    • 2000
  • Plasma enhanced chemical vapor deposition of $TiO_{2$\pm}{\delta}$ has been carried out using TEMAT [tetrakis(ethylmethylamido) titanium] and $H_2$. Increasing the power from 300 W to 500 W produced the high density plasma, leading to the formation of TiO$_2$films with an increased ratio of Ti to O and a negligible amount of C and N. Applying the bias of 30W to the substrate in creased the growth rate of the film with a slightly increased content of Ti in the film. In addition, $H_2O$ was from either the residual gas in the gase pressure or $H_2(/He)$ gas and actively participated in the formation of $TiO_2$ films. Consequently, Ti ions created in the plasma could be a main contributor to $TiO_2$ formation with a slight amount of $H_2O(~10^{-4}Toor)$ in the ambient, which provided the dissociation of TEMAT.

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Synthesis and Properties of Hyperbranched Polyester with Second-Order Outical Nonlinearity (2차 비선형 광학 초분지형 폴리에스테르의 합성 및 특성)

  • 이종협;이광섭
    • Polymer(Korea)
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    • v.25 no.6
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    • pp.803-810
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    • 2001
  • A nonlinear optical hyperbranched polyester (PE-Azo/Hyper) was synthesized from 4-[N,N-bis(hydroxyethyl)amino-4'-formyl] azobenzene and cyanoacetic acid by a Knoevenagel polycondensation using 4-(dimethylamino) pyridine as a base. The resulting polymer was soluble in polar aprotic solvents such as N,N-dimethylformamide and 1-methyl-2-pyrrolidinone and could be processed into optical quality films by spin coating. The molecular weight was determined to be $M_w$=61,800 ($M_W/M_n{=1.86}$) by gel permeation chromatography using polystyrene as a standard. No melting point was detected by differential scanning Calorimeter, indicating that this polymer presents an amorphous state. It shows a glass transition temperature of $121^{\circ}C$. The second-order nonlinear optical coefficient $d_{33}$ of the poled polymer determined by the second harmonic generation at 1064 nm was 25.4 pm/V.

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Magnetoresistive heads with dual exchange bias using $NiFe/TbCo/Si_3N_4$ thin films (자기 저항 헤드의 이중 자기 교환 바이어스를 위한 $NiFe/TbCo/Si_3N_4$ 박막제조)

  • 김영채;오장근;조순철
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.4 no.3
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    • pp.239-243
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    • 1994
  • $NiFe/TbCo/Si_3N_4$ thin films were fabricated, which can be employed as dualOongitudinal and transverse) biased magnetoresistive elements utilizing surface magnetic exchange at the interface of NiFe/TbCo films. When Tb area percent was 36 % and substrate bias was not applied, magnetic exchange fields of 100~180 Oe were obtained. The thicknesses of NiFe, TbCo and $Si_3N_4$(Protective layer) were $470\;{\AA},\;2400\;{\AA}\;and\;600\;{\AA}$, respectively. Magnetoresistance ratio of 1.45 % was obtained using NiFe films fabricated with 1000 W power and 2.5 mTorr of Ar pressure. The MR ratio of microstructured elements was reduced to 1.31 % and the MR response curves were shown not to saturate due to demagnetizing fields of the elements. When elements were fabricated with $36^{\circ}$ of misalignment with respect to the exchange field direction using films having 150 Oe exchange field, MR response curve was shifted by 85 Oe, and the operating point of the device shifted to the linear region of the response. Also, the Barkhausen noise was eiminated due to longitudinal bias field originating from the exchange field.

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Uncooled pyroelectric thin-film (Ba,Sr)$TiO_3$ infrared detector thermally isolated by dielectric membrane (유전체 멤브레인에 의해 열 차단된 비냉각 초전형 박막 (Ba,Sr)TiO3 적외선 검지기)

  • Kim, Jin Seop;Lee, Jae Sin;Lee, Jeong Hui;Lee, Yong Hyeon
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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    • v.38 no.3
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    • pp.75-75
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    • 2001
  • Si₃N₄/SiO₂/Si₃N₄ 멤브레인에 의해 실리콘 기판으로부터 열차단된 비냉각 초전형 박막 (Ba,Sr)TiO₃ 적외선 검지기를 제작하고, 적외선 검지기의 특성을 논의하였다. 25℃의 공기중에서 쵸핑주파수가 1 ㎐일 때 적외선 검지기는 약 168.8 V/W의 비교적 높은 전압 감응도를 나타내었으나, 매우 작은 신호대잡음비 때문에 약 2.6×10⁴㎝·㎐/sup 1/2//W의 낮은 비검지도를 나타내었다. 또한 출력파형의 쵸핑주파수 및 온도 의존성에 대한 정성적인 해석으로부터 적외선 검지기의 열잡음전압 및 열시정수가 모두 상당히 크다는 것을 알 수 있었다.

Preparation of precision thin film resistor sputtered by magnetron (IC용 초정밀 박막저항소자의 제조와 특성연구)

  • 하홍주;장두진;조정수;박정후
    • Electrical & Electronic Materials
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    • v.8 no.1
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    • pp.13-20
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    • 1995
  • To develope a high precision TiAIN thin film resistor, TiAIN films were deposited on A1$_{2}$03 substrates by reactive planar magnetron cosputtering from Ti and Al targets in an Ar-N$_{2}$ atmosphere. The characteristics of the TiAIN thin film were controlled by changing of the R.F. power on Ti and Al targets, and the N$_{2}$ partial pressure. The high precision TiAIN thin film resistor with TCR(Temperature Coefficient of Resistance) of less than 10ppm/.deg. C was obtained under the R.F. power condition of 160(w)/240(w) to Ti and Al targets at the N$_{2}$ partial pressure of 7*10$^{-5}$ Torr. The composition of these films were investigated by XRD, SEM and EDS.

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Synthesis and Photovoltaic Properties of Conducting Polymers Based on Phenothiazine (Phenothiazine계 전도성고분자의 합성 및 유기박막태양전지로의 적용 연구)

  • Yoo, Han-Sol;Park, Yong-Sung
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.24 no.1
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    • pp.93-98
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    • 2013
  • In this paper, four conducting polymers (poly[(N-butyl-phenothiazine)-sulfide] (PBPS), poly[(N-hexyl-phenothiazine)-sulfide] (PHPS), poly[(N-decyl-phenothiazine)-sulfide] (PDPS), and poly[(N-(2-ethylhexyl)-phenothiazine)-sulfide] (PEHPS)) were synthesized with a high temperature and high pressure reaction. The structures of synthesized polymers were confirmed by $^1H-NMR$ and characterized by UV-Vis, cyclic voltammetry, and GPC. From the UV-Vis absorption spectra, the ${\lambda}_{max}$ values of PBPS, PHPS, PDPS, and PEHPS were 338, 341, 340, and 334 nm, respectively and their optical band gaps were 3.11, 3.13, 3.16, and 3.05 eV, respectively. To evaluate the feasible applicability as a photovoltaic cell, the devices composed of for example, ITO/PEDOT : PSS/polymer (PBPS, PDPS) : $PC_{71}BM$ (1 : 3, w/w)/$BaF_2$/Ba/Al were fabricated using the blends of the PBPS and PDPS as a donor, and $PC_{71}BM$ as an acceptor. Then, the power conversion efficiencies (PCE) of devices were estimated as 0.076% of PBPS and 0.136% of PDPS by solar simulator.