• 센서학회지
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• 제9권3호
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• pp.242-247
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• 2000

10 mole%의 과잉 PbO가 첨가된 타겟을 이용하여 $(La_{0.5}Sr_{0.5})CoO_3(LSCO)/Pt/Ti/SiO_2/Si$ 위에 RF 마그네트론 스퍼터링 방법을 이용하여 $Pb_{0.99}[(Zr_{0.6}Sn_{0.4})_{0.9}Ti_{0.1}]_{0.98}Nb_{0.02}O_3(PNZST)$ 박막을 증착시켰다. $500^{\circ}C$의 기판온도, 80W의 RF power에서 증착된 박막은 급속열처리(RTA)후에 페로브스카이트 상으로 결정화되었다. $650^{\circ}C$, 공기중에서 10초 동안 열처리된 박막이 가장 우수한 결정성과 전기적 특성을 나타내었다. 이러한 박막으로 제작된 PNZST 커패시터는 약 $20\;{\mu}C/cm^2$ 정도의 잔류분극과 약 50 kV/cm 정도의 항전계를 나타내었다. 또한, $2.2{\times}10^9$의 스위칭 후에도 잔류분극의 감소는 10% 미만이었다.

• 한국재료학회지
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• 제20권11호
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• pp.606-610
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• 2010

Films consisting of a silicon quantum dot superlattice were fabricated by alternating deposition of silicon rich silicon nitride and $Si_3N_4$ layers using an rf magnetron co-sputtering system. In order to use the silicon quantum dot super lattice structure for third generation multi junction solar cell applications, it is important to control the dot size. Moreover, silicon quantum dots have to be in a regularly spaced array in the dielectric matrix material for in order to allow for effective carrier transport. In this study, therefore, we fabricated silicon quantum dot superlattice films under various conditions and investigated crystallization behavior of the silicon quantum dot super lattice structure. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) spectra showed an increased intensity of the $840\;cm^{-1}$ peak with increasing annealing temperature due to the increase in the number of Si-N bonds. A more conspicuous characteristic of this process is the increased intensity of the $1100\;cm^{-1}$ peak. This peak was attributed to annealing induced reordering in the films that led to increased Si-$N_4$ bonding. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis showed that peak position was shifted to higher bonding energy as silicon 2p bonding energy changed. This transition is related to the formation of silicon quantum dots. Transmission electron microscopy (TEM) and electron spin resonance (ESR) analysis also confirmed the formation of silicon quantum dots. This study revealed that post annealing at $1100^{\circ}C$ for at least one hour is necessary to precipitate the silicon quantum dots in the $SiN_x$ matrix.

• 한국재료학회지
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• 제20권11호
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• pp.586-591
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• 2010

Solar cells have been more intensely studied as part of the effort to find alternatives to fossil fuels as power sources. The progression of the first two generations of solar cells has seen a sacrifice of higher efficiency for more economic use of materials. The use of a single junction makes both these types of cells lose power in two major ways: by the non-absorption of incident light of energy below the band gap; and by the dissipation by heat loss of light energy in excess of the band gap. Therefore, multi junction solar cells have been proposed as a solution to this problem. However, the $1^{st}$ and $2^{nd}$ generation solar cells have efficiency limits because a photon makes just one electron-hole pair. Fabrication of all-silicon tandem cells using an Si quantum dot superlattice structure (QD SLS) is one possible suggestion. In this study, an $SiO_x$ matrix system was investigated and analyzed for potential use as an all-silicon multi-junction solar cell. Si quantum dots with a super lattice structure (Si QD SLS) were prepared by alternating deposition of Si rich oxide (SRO; $SiO_x$ (x = 0.8, 1.12)) and $SiO_2$ layers using RF magnetron co-sputtering and subsequent annealing at temperatures between 800 and $1,100^{\circ}C$ under nitrogen ambient. Annealing temperatures and times affected the formation of Si QDs in the SRO film. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) spectra and x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) revealed that nanocrystalline Si QDs started to precipitate after annealing at $1,100^{\circ}C$ for one hour. Transmission electron microscopy (TEM) images clearly showed SRO/$SiO_2$ SLS and Si QDs formation in each 4, 6, and 8 nm SRO layer after annealing at $1,100^{\circ}C$ for two hours. The systematic investigation of precipitation behavior of Si QDs in $SiO_2$ matrices is presented.

• 한국결정성장학회지
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• 제20권5호
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• pp.216-220
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• 2010

Si(100) wafer와 $SiO_2$/Si(100) 웨이퍼에 증착된 NiFe 합금 박막의 결정상과 자기적 특성을 비교하고자 동시 스퍼터링법을 이용하여 두 기판 위에 150 nm의 박막을 제조하여 그의 상변화와 자기적 특성을 XRD, FE-SEM, VSM으로 비교하였다. 두 기판 위에 증착된 NiFe 박막은 BCC상으로 증착되었으나 $400^{\circ}C$에서 2시간 열처리를 한 결과 BCC에서 FCC로의 상전이가 일어나는 것을 관찰 할 수 있었으며 Si(100) wafer위에 증착된 박막에서는 $500^{\circ}C$에서 열처리 후에도 BCC와 FCC가 혼재하여 나타나는 것을 알 수 있었다. $450^{\circ}C$에서 열처리 하였을 때 각형비가 가장 높았으며 포화자화는 0.0118 emu로 나타나고 있었다. $500^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 상전이로 인해 포화자화가 급격히 감소하는 것을 볼 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제9권12호
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• pp.1263-1269
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• 1999

본 실험에서는 반사층(reflector)을 이용한 FBAR (Film Bulk Acoustic Resonator) 즉, SMR (Solidly Mounted Resonator) 제조에 필요한 재료들의 최적 증착 조건을 설정하여, 이를 바탕으로 제조한 SMR의 특성을 보여주었다. SMR은 상하부 전극층, 압전 박막층, 반사층, 기판으로 구성된다. 상하부 전극으로 알루미늄(Al) 금속 박막을 사용하였고 압전 박막층으로 산화아연(ZnO) 박막을 사용하였다. 실리콘(Si) 기판과 하부 전극 사이에 위치하는 반사층은 5층의 이산화규소 ($Si_2$)와 텅스텐(W) 박막으로 구성되었다. 상하부 전극은 dc 스퍼터링 방법으로 증착아였으며 반사층과 압전 박막층은 rf 스퍼터링 방법으로 증착하였다. 최적 증착 조건에서 증착된 산화아연 (ZnO) 박막은 rocking curve에서 표준편차가 $2.17^{\circ}$의 우수한 c축 우선배향성, 비저항은 $10^4\;{\Omega}cm$이상, 막 표면 거칠기(rms roughness)는 10.6${\AA}$의 특성을 나타내었다. 최적 증착 조건에서 증착된 텅스텐(W)과 이산화규소($Si_2$) 박막의 특성은 박막 거칠기 (rms roughness)가 각각 16 ${\AA}$, 33 ${\AA}$을 나타내었다. 또한 증착된 알루미늄 금속 박막의 비저항은 $5.1{\times}10^{-6}\;{\Omega}cm$이었다. 반도체 기본 공정을 이용하여 면적 $250{\times}250\;{\mu}m^2$의 SMR 소자를 만들고, 네트웍 분석기로 SMR 소자의 공진 특성을 분석하였다. 공진특성은 1.244 GHz에서 직렬공진, 1.251 GHz에서 병렬공진을 나타내었다. SMR 소자의 공진특성에서 공진기의 Q값은 1200이었다.

• 센서학회지
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• 제9권2호
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• pp.146-152
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• 2000

고주파 마그네트론 스퍼터링법으로 Li이 도핑된 ZnO(ZnO:Li) 박막을 코닝 7059 글라스 기판상에 증착하였다. 도핑량은 스퍼터링용 ZnO타겟내의 $Li_2CO_3$의 첨가량을 달리하여 조절하였다. 타겟내의 $Li_2CO_3$의 첨가량에 따른 구조적 특성을 XRD, AFM 및 SEM으로 조사하였으며 기판온도, 고주파출력 및 $O_2/Ar$ 가스비에 따른 Li이 도핑된 ZnO박막의 전기적 특성을 조사하였다. 타겟내의 $Li_2CO_3$의 첨가량과 증착조건이 막의 구조적 및 전기적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. $Li_2CO_3$의 첨가량이 1wt%이하인 타겟으로 기판온도 $200^{\circ}C$, $O_2$/Ar 가스비 100%, 고주파 출력 100W에서 스퍼터된 ZnO:Li 박막이 표면거칠기가 낮은 우수한 표면형상, 강한 c-축 우선배향성 및 $10^8{\Omega}cm$ 이상의 큰 비저항을 보였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.246-246
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• 2012

Smart catalyst design though novel catalyst preparation methods can improve catalytic activity of transition metals on reducible oxide supports such as titania by enhancement of metal oxide interface effects. In this work, we investigated Pt nanoparticles/titania catalysts under CO oxidation reaction by using novel preparation methods in order to enhance its catalytic activity by optimizing metal oxide interface. Arc plasma deposition (APD) and metal impregnation techniques are employed to achieve Pt metal deposition on titania supports which are prepared by multi-target sputtering and Sol-gel techniques. In order to tailor metal-support interface for catalytic CO oxidation reaction, Pt nanoparticles and thin films are deposited in varying surface coverages on sputtered titania films using APD. To assess the role of oxide support at the interface, APD-Pt is deposited on sputtered and Sol-gel prepared titania films. Lastly, characteristics of APD-Pt process are compared with Pt impregnation technique. Our results show that activity of Pt nanoparticles is improved when supported over Sol-Gel prepared titania than sputtered titania film. It is suggested that this enhanced activity can be partly ascribed to a very rough titania surface with the higher free metal surface area and higher number of sites at the interface between the metal and the support. Also, APD-Pt shows superior catalytic activity under CO oxidation as compared to Pt impregnation on sputtered titania support. XPS results show that bulk oxide is formed on Pt when deposited through impregnation and has higher proportion of oxidized Pt in the form of $Pt^{2+/4+}$ oxidation states than Pt metal. APD-Pt shows, however, mild oxidation with large proportion of active Pt metal. APD-Pt also shows trend of increasing CO oxidation activity with number of shots. The activity continues to increase with surface coverage beyond 100%, thus suggesting a very rough and porous Pt films with higher active surface metal sites due to an increased surface area available for the reactant CO and $O_2$ molecules. The results suggest a novel approach for systematic investigation into metal oxide interface by rational catalysts design which can be extended to other metal-support systems in the future.

• 대한금속재료학회지
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• 제47권2호
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• pp.129-137
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• 2009

Corrosion behaviors of TiN coated dental casting alloys have been researched by using various electrochemical methods. Three casting alloys (Alloy 1: 63Co-27Cr-5.5Mo, Alloy 2: 63Ni-16Cr-5Mo, Alloy 3: 63Co-30Cr-5Mo) were prepared for fabricating partial denture frameworks with various casting methods; centrifugal casting(CF), high frequency induction casting(HFI) and vacuum pressure casting(VP). The specimens were coated with TiN film by RF-magnetron sputtering method. The corrosion behaviors were investigated using potentiostat (EG&G Co, 263A. USA) in 0.9% NaCl solution at $36.5{\pm}1^{\circ}C$. The corrosion morphologies were analyzed using FE-SEM and EDX. Alloy 1 and Alloy 2 showed the ${\alpha}-Co$ and ${\varepsilon}-Co$ phase on the matrix, and it was disappeared in case of TiN coated Alloy 1 and 2. In the Alloy 3, $Ni_2Cr$ second phases were appeared at matrix. Corrosion potentials of TiN coated alloy were higher than that of non-coated alloy, but current density at passive region of TiN coated alloy was lower than that of non-coated alloy. Pitting corrosion resistances were increased in the order of centrifugal casting, high frequency induction casting and vacuum pressure casting method from cyclic potentiodynamic polarization test.

• 한국재료학회지
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• 제11권5호
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• pp.367-371
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• 2001

RF magnetron sputtering 법으로 T $a_2$ $O_{5}$ 세라믹 타겟과 S $r_2$N $b_2$ $O_{7}$ 세라믹 타겟을 동시 sputtering하여 저유전율 S $r_2$(T $a_{1-x}$ , N $b_{x}$)$_2$ $O_{7}$(STNO) 박막을 p-type Si (100) 기판 위에 증착하여 NDRO 강유전체 메모리 (Non-destructive read out ferro-electric random access memory)에 사용되는 Pt/STNO/Si (MFS) 구조의 응용 가능성을 확인하였다. Sr$_2$Nb$_2$ $O_{7} (SN O)$ 타겟과 T $a_2$ $O_{5}$ 타겟의 출력의 비를 100w/100w, 70w/100w, 그리고 50w/100w로 조절하면서 x 값을 달리하여 조성을 변화시켰다. 성장된 박막을 8$50^{\circ}C$, 90$0^{\circ}C$, 그리고 9$50^{\circ}C$에서 1시간 동안 산소 분위기에서 열처리하였다. 조성과 열처리 온도에 따른 구조적 특징을 XRD에 의해 관찰하였으며 표면특성은 FE-SBM에 의해 관찰하였고, C-V 측정과 I-V 측정으로 박막의 전기적 특성을 조사하였다. SNO 타겟과 T $a_2$ $O_{5}$ 타켓의 출력비에 따른 STNO 박막의 성장 결과 70W/170W의 출력비에서 성장된 STNO박막에서 Ta의 양이 상대적 맡은 x=0.4였으며 가장 우수한 C-V 특성 및 누설 전류 특성을 보였다. 이 조성에서 성장된 STNO박막은 3-9V외 인가전압에서 메모리 윈도우 갑이 0.5-8.3V였고 누설전류밀도는 -6V의 인가전압에서 7.9$\times$10$_{-8}$A /$\textrm{cm}^2$였다.

• 한국자기학회지
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• 제14권5호
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• pp.192-195
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• 2004

본 연구는 [Pd(0.8 nm)/Co(0.8 nm)]$_{5}$FeMn(15 nm)구조의 다층박막을 dc마그네트론 스퍼터링 시스템을 이용하여 교환결합된 수직자기이방성에 대한 자기적 특성을 조사하였다. [Pd/Co]다층막과 FeMn 층 사이에 Pd층을 얇게 삽입함으로서 교환바이어스 세기(exchange biasing field : H$_{ex}$)가 127 Oe에서 145 Oe로 개선된 길과를 얻었다. 하지만 열적안정성 실험 결과 삽입층이 삽입 된 경우 삽입되지 않은 경우 보다 약 5$0^{\circ}C$낮은 20$0^{\circ}C$ 에서부터 감소하는 결과를 얻었다. 바닥층 물질에 따른 H$_{ex}$와 보자력 (coercivity : H$_{c}$)의 변화를 조사한 결과, H$_{ex}$는 바닥층이 Ta그리고 Pd인 경우, 각각 최대 127Oe, 169Oe를 얻었다. 반면, H$_{c}$는 바닥층이 Ta그리고 Pd층인 경우, 각각 최대 203 Oe, 453 Oe를 얻었다.