• 제목/요약/키워드: auger electron spectroscopy

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Friction and Wear Properties of Boron Carbide Coating under Various Relative Humidity

  • Pham Duc-Cuong;Ahn Hyo-Sok;Yoon Eui-Sung
    • KSTLE International Journal
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    • 제6권2호
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    • pp.39-44
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    • 2005
  • Friction and wear properties of the Boron carbide ($B_{4}C$) coating 100 nm thickness were studied under various relative humidity (RH). The boron carbide film was deposited on silicon substrate by DC magnetron sputtering method using $B_{4}C$ target with a mixture of Ar and methane ($CH_4$) as precursor gas. Friction tests were performed using a reciprocation type friction tester at ambient environment. Steel balls of 3 mm in diameter were used as counter-specimen. The results indicated that relative humidity strongly affected the tribological properties of boron carbide coating. Friction coefficient decreased from 0.42 to 0.09 as the relative humidity increased from $5\%$ to $85\%$. Confocal microscopy was used to observe worn surfaces of the coating and wear scars on steel balls after the tests. It showed that both the coating surface and the ball were significantly worn-out even though boron carbide is much harder than the steel. Moreover, at low humidity ($5\%$) the boron carbide showed poor wear resistance which resulted in the complete removal of coating layer, whereas at the medium and high humidity conditions, it was not. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and Auger electron spectroscopy (AES) analyses were performed to characterize the chemical composition of the worn surfaces. We suggest that tribochemical reactions occurred during sliding in moisture air to form boric acid on the worn surface of the coating. The boric acid and the tribochemcal layer that formed on steel ball resulted in low friction and wear of boron carbide coating.

PEALD 장치 제작 및 Co박막 증착 (Construction of a PEALD System and Fabrication of Cobalt Thin Films)

  • 이두형;노승정
    • 한국진공학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.110-115
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    • 2007
  • Atomic layer deposition(ALD)에 유도결합 플라즈마 소스를 채용하여 plasma enhanced ALD(PEALD)장치를 제작하고 플라즈마 발생 실험을 수행하였다. ALD와 PEALD를 이용하여 기판온도 $230^{\circ}C$에서 p-type Si(100)기판 위에 Co박막을 증착하였다. 이때, $Co_{2}(CO)_{6}$을 Co전구체로, 암모니아를 반응가스로, 아르곤을 캐리어(carrier) 및 퍼지(purge)가스로 사용하였다. 증착된 Co박막의 구성성분과 박막의 두께를 auger electron spectroscopy(AES)와 field emission scanning electron microscopy(FESEM)을 이용하여 분석하였다. ALD와 PEALD를 이용하여 증착된 Co박막에서 모두 불순물이 발견되었는데, PEALD의 경우 ALD에 비해 불순물의 양이 약 반으로 감소되었다. 암모니아 플라즈마가 Co전구체에 포함된 탄소와의 반응을 매우 효과적으로 유도하는 것으로 확인되었다.

N-doped ZnO 박막의 미세 구조 특성 (Nano-structural Characteristics of N-doped ZnO Thin Films)

  • 이은주;;박재돈;윤기완
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권11호
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    • pp.2385-2390
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    • 2009
  • 본 연구에서는 C-축 우선 배향 특성을 가지는 N-doped ZnO 박막을 증착하고 그 미세구조의 특성을 분석 비교하였다. ZnO박막은 $N_2O$ 가스 분위기에서 RF reactive magnetron sputtering 시스템을 사용하여 p-Si(100) 웨이퍼 위에 증착되었다. $N_2O$ 가스는 N doping source로 사용되었으며, 전체 가스 유량에 대한 $N_2O$ 가스의 비율 $N_2O/(N_2O+Ar)$과 증착 전력을 증착의 주요 공정 변수로 선택하여 다양한 가스 비율과 증착 전력에 대한 박막의 미세 구조 특성을 비교 분석하였다. 특히, Auger electron spectroscopy (AES)를 이용하여 ZnO 박막 내에 들어가 존재하는 불순물 N의 수직분포를 분석하였고, 여러 가지 증착 조건에서 제작된 ZnO 박막의 표면형상 및 미세구조 특성을 Scanning Electron Microscope (SEM)를 이용하여 분석하였다.

이온주입 에너지에 따른 Auger Si KLL Peak Shift 및 Ti 계열 화합물의 Chemical State 관찰

  • 허성;박윤백;민경열;이순영
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.83-83
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    • 1999
  • 본 연구에서는 Auger Elecrtron Spectroscopy (AES) 장비를 이용하여 Silicone Wafer 표면에 BF 이온을 주입시킨 후 Dopping 농도 및 Implantation 에너지에 따른 Si KLL Peak의 변화를 관찰하였다. 또한 PVD Ti 계열 화학물의 시료에 대하여 Peak의 Shape 변화를 관찰하였다. 1)Dopping 농도 및 Implantation 에너지에 따른 Si KLL Peak의 변화 관찰 일반적으로 Silicone 기판에 Arsenic(3가)을 Dopping 하였을 경우, Si KLL Peak의 Kinetic Energy 값은 순수 Si Peak보다 더 작은 값으로 Shift 하며, Boron (5가)을 Dopping하였을 경우에는 더 큰 값으로 Shift 한다. 이론적으로 N-type Si의 에너지 차이는 약 1.0eV로 보고되어 있으며, AES를 이용하여 실험적으로 측정된 값은 약 0.6eV정도로 알려져 있다. 이러한 차이는 Dopping 농도에 따라 Valance Band의 에너지 값이 변화하기 때문이라고 알려져 있다. 본 연구에서는 BF2를 Si에 이온 주입하여 입사 에너지 및 dose 량에 따른 Si KLL Peak의 변화를 관찰하였다. 그림1과 같이 Si KLL Peak는 Implantation Energy가 작을수록 Kinetic Energy가 높은 곳으로 Shift 한다. 이는 LOw Energy로 이온 주입하면, Projected Range (Rp)가 High Energy로 이온 주입할 때보다 작기 때문이며, 이 결과를 Secondary Ion Mass Spectroscopy (SIMS) 및 TRIM simulation을 이용하여 확인하였다. 또한 표면에서의 전자 Density의 변화와 Implantation energy와의 관계를 시료의 표면에서 반사되어 나오는 전자의 에너지 손실(Reflected Electron Energy Loss Spectroscopy:REELS)을 통하여 고찰하였다. 2) PVD Ti 계열화합물의 시료에 대한 peak의 shape 가 변화하며, TiL3M23V (Ti2) 및 TiL3M23M23 (Til) Peak의 Intensity Ratio가 변화한다. 따라서 본 연구에서는 그림 2와 같이 Ti 결합 화합물에서의 Ti Auger Peak의 특성 에너지 값과 Peak Shape를 관찰하여, AES를 이용하여 Ti 계열의 화합물에 대한 Chemical state 분석의 가능성을 평가하였다.

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Non-vacuum processing of CIGS absorber layer using nanoparticle

  • Ham, Chang-Woo;Song, Ki-Bong;Suh, Jeong-Dae;Cho, Jung-Min
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.267-267
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    • 2009
  • Solar cells with CIGS absorber layers have proven their suitability for high efficiency and stable low cost solar cells. We prepared and characterized particle based CIGS thin film using a non-vacuum processing. CIGS powder were obtained at $240^{\circ}C$ for 6 hours from the reaction of $CuCl_2$, $InCl_3$, $GaCl_3$, Se powder in solvent. The nanoparticle precursors were mixed with binder material. The CIGS thin film deposited on a sodalime glass. The CIGS thin film were identified to have a typical chalcopyrite tetragonal structure by using UV/Visible-spectroscopy, X-ray diffraction(XRD), Auger Electron Spectroscopy(AES), Scanning Electron Microscopy(SEM).

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Enhanced Adhesion of Cu Film on the Aluminum Oxide by Applying an Ion-beam-mixd Al Seed Layar

  • 김형진;박재원
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.229-229
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    • 2012
  • Adhesion of Copper film on the aluminum oxide layer formed by anodizing an aluminum plate was enhanced by applying ion beam mixing method. Forming an conductive metal layer on the insulating oxide surface without using adhesive epoxy bonds provide metal-PCB(Printed Circuit Board) better thermal conductivities, which are crucial for high power electric device working condition. IBM (Ion beam mixing) process consists of 3 steps; a preliminary deposition of an film, ion beam bombardment, and additional deposition of film with a proper thickness for the application. For the deposition of the films, e-beam evaporation method was used and 70 KeV N-ions were applied for the ion beam bombardment in this work. Adhesions of the interfaces measured by the adhesive tape test and the pull-off test showed an enhancement with the aid of IBM and the adhesion of the ion-beam-mixed films were commercially acceptable. The mixing feature of the atoms near the interface was studied by scanning electron microscopy, Auger electron spectroscopy, and X-ray photoelectron spectroscopy.

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태양전지용 입자기반 CIGS 박막의 제조 및 특성분석 (Preparation and Characteristics of Particle based CIGS Thin Films for Solar Cell)

  • 함창우;송기봉;서정대;안세진;윤재호;윤경훈
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.442-443
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    • 2009
  • We prepared and characterized particle based CIGS thin film using a thermal evaporator. CIGS powder were obtained at $240^{\circ}C$ for 6 hours from the reaction of $CuCl_2$, $InCl_3$, $GaCl_3$, Se powder in solvent. The CIGS thin film deposited on a sodalime glass. The CIGS thin film were identified to have a typical chalcopyrite tetragonal structure by using UV/Vis-spectroscopy, X-ray diffraction(XRD), Auger Electron Spectroscopy(AES), Scanning Electron Microscopy(SEM).

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HCD 이온 플레이팅 방법을 이용한 TiC 코팅에 관한 연구 (A Study on the TiC Coating Using Hollow Cathode Discharge Ion Plating)

  • 김인철;서용운;황기웅
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1991년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.261-264
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    • 1991
  • Titanium carbide(TiC) films were deposited on stainless-steel sheets using HCD(Hollow Cathode Discharge) reactive ion plating. Acetylene gas was used as the reactant gas. The characteristics of TiC films were examined by X-Ray diffraction, $\alpha$-step, ESCA(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis), and, AES(Auger Electron Spectroscopy). The results were discussed with regard to various deposition conditions(bias voltage, acetylene flow rate, temperature).

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Copper, Selenium 비율 및 Selenization에 따른 입자기반 CIGS 박막의 제조 및 특성에 관한 연구 (A Study on the Fabrication and Characterization of Particle based CIGS Thin Film with Copper rate, Selenium rate and Selenization)

  • 함창우;송기봉;서정대;안세진;윤재호;윤경훈
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.160-162
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    • 2009
  • We have prepared and characterized particle based CIGS thin films using a thermal evaporator. As the copper rate, selenium rate changed, CIGS particles were obtained at $240^{\circ}C$ for 6 hours from the reaction of $CuCl_2$, $InCl_3$, $GaCl_3$ and Se powder in solvent. The CIGS thin films were deposited on a sodalime glass. The CIGS thin film were identified to have a typical chalcopyrite tetragonal structure by using UV/Vis-spectroscopy, X-ray diffraction(XRD), Auger Electron Spectroscopy(AES), Scanning Electron Microscopy(SEM).

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결정질 질화탄소 박막의 합성과 그 특성 해석 (Preparation and Characterization of Crystalline Carbon Nitride)

  • 김종일;배선기
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제14권10호
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    • pp.835-844
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    • 2001
  • In this paper, we report the successful growth of crystalline carbon nitride films in Si(100) by a laser-electric discharge method. The laser ablation of the target leads to vapor plume plasma expending into the ambient nitrogen arc discharge area. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and Auger electron spectroscopy(AES) were used to identify the binding structure and the content of the nitrogen species in the deposited films. The surface morphology of the films with a deposition time of 2 hours is studied using a scanning electron microscopy (SEM). In order to determine the structural crystalline parameters, X-ray diffraction (XRD) was used to analysis the grown films.

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