• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.1-17
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• 2015

$MgB_2$ thin films with superior superconducting properties are very promising for superconducting magnets, electronic devices and coated conductor electric power applications. A clear understanding of flux pinning mechanism in $MgB_2$ films could be a big aid in improving the performance of $MgB_2$ by the enhancement of $J_c$. The fabrication advancement and the understanding of flux pinning mechanism of $MgB_2$ thin and thick films fabricated by using hybrid physical-chemical vapor deposition (HPCVD) are reviewed. The distinct kind of $MgB_2$ films, such as single-crystal like $MgB_2$ thin films, $MgB_2$ epitaxial columnar thick films, and a-axis-oriented $MgB_2$ films are included for flux pinning mechanism investigation. Various attempts made by researchers to improve further the flux pinning property and $J_c$ performance by means of doping in $MgB_2$ thin films by using HPCVD are also summarized.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.18-22
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• 2006

Epitaxial aluminum nitride films on 6H-SiC (0001) were fabricated using reactive RF magnetron sputtering and post-deposition rapid thermal annealing. The electrical properties of AIN films depending on film thickness and measurement temperature have been observed. Full width at half maximum of AIN (0002) was $0.1204^{\circ}$ (about 430 arcsec) X-ray rocking curve results. The equivalent oxide thickness (EOT) of AIN film was estimated as about 10 nm and the leakage current density was within the order of $10^{-8} 4/cm^2$. The dielectric constant of AIN film estimated from the accumulation region of C-V curve measured at $300^{\circ}C$ was 8.3. The dynamic dielectric constant was obtained as 5.1 from J vs. 1/T plots at the temperature ranging from R.T. to $300^{\circ}C$ From above, estimation temperature dependance of the electrical properties of Al/AIN/SiC MIS devices was affirmed and useful data compilation for the reliabilities of SiC MIS is expected.

• 한국재료학회지
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• 제5권3호
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• pp.297-309
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• 1995

본 연구에서는 이온선보조증착법에 의해 Si(100)기판위에 정합성장된 $Si_{0.5}$Ge_{0.5}$층의 핵성성과 성장을 고찰하였다. 성장층에 대한 AFM(Atomic Force Microscopy), RHEED(Reflection High Energy Electron diffraction) 등의 분석결과 Si(100)기판위에 이온선보조증착에 의하여 성장된 $Si_{0.5}$Ge_{0.5}$층은 Stranski-Kranstanov(SK)기구로 성장되며, 300eV, 10 $\mu$A/$cm^{2}$의 Ar이온선을 조사시키는 경우 결정성이 향상되었고, SK 성장 방식의 임계두께가 증가하였다. Ar 이온선 조사에 의해 MBE에 의한 정합성장온도(55$0^{\circ}C$-$600^{\circ}C$)보다 훨씬 낮은 20$0^{\circ}C$에서 정합성장이 가능하였으며, $x_{mn}$값은 10.5%로 MBE에 의한 정합성장시 보고된 $x_{mn}$ 값보다 낮았다. 이온충돌에 의해 발생한 3차원 island의 분해와 표면확산의 증가가 $Si_{0.5}$Ge_{0.5}$층의 성장에 현저한 영향을 미쳤으며, 이온충돌의 영향은 3차원 island의 생성보다 3차원 island의 분해가 더 안정한 낮은 증착온도에서만 관찰되었다.

• 한국초전도저온공학회:학술대회논문집
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• 한국초전도저온공학회 2003년도 학술대회 논문집
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• pp.287-290
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• 2003

For microwave device applications, c-axis oriented high temperature superconducting YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-{\delta}}$ (HTS-YBCO) epitaxial thin films on the r-cut sapphire substrate(Al$_2$O$_3$) were prepared. In order to reduce the lattice mismatch with a substrate and to enhance the crystallity of HTS thin films, CeO$_2$ buffer layer on the r-cut sapphire substrate was grown by the RF-magnetron sputtering. The YBCO films on the CeO$_2$ buffer layer were deposited using the pulsed-laser deposition (PLD) method. These HTS YBCO /CeO$_2$/Al$_2$O$_3$ multilayer thin films(30 $\times$ 30 mm$^2$) routinely exhibited a critical temperature(T$_{c}$) of 89 K from the R-T measurement. Using HTS YBCO/CeO$_2$ /Al$_2$O$_3$ multilayer thin film. We fabricated and characterized the microwave passive devices (planar type filters) with cryopack-age such as the coupled -line type low-pass filter (LPF) and the open-loop meander type bandpass filter (BPF).filter (BPF).).

• 한국세라믹학회지
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• 제45권6호
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• pp.358-362
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• 2008

$BiFeO_3$ films were hetero-epitaxially grown on $SrTiO_3$ substrate with a various orientation by pulse laser deposition. $BiFeO_3$ films grown on (111) $SrTiO_3$ substrate have a rhombohedral structure, identical to that of single crystals. On the other hand, films grown on (110) or (001) $SrTiO_3$ substrate are monoclinically distorted from the rhombohedral structure due to the epitaxial constraint. The easy axis of spontaneous polarization is close to [111] for the variously oriented films. Dramatically enhanced polarization and magnetization have been found for $BiFeO_3$ thin films grown on $SrTiO_3$ substrate comparing to that of $BiFeO_3$ crystals. The results are explained in terms of an epitaxially-induced transition between cycloidal and homogeneous spin states, via magneto-electric interactions.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 추계학술대회 논문집 Vol.15
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• pp.151-154
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• 2002

AP/RPCVD를 이용하여 $650^{\circ}C$의 저온에서 실리콘-게르마늄의 선택적 단결정 성장 (Selective Epitaxy Growth: SEG) 을 수행하였다. 본 실험에서는 $SiH_4$, $GeH_4$ 그리고 HCl 가스를 사용하여 잠입시간 동안 실리콘-게르마늄막을 성장시키고 연속해서 HCI 가스만을 주입하여 산화막 위에 형성되어진 작은 결정입자들을 식각하는 공정을 반복적으로 수행하였다. HCl 의 식각에 의해 한 주기의 잠입기 후에도 다시 잠입기가 존재함을 확인하였고, 이 성장법을 통하여 한 주기의 잠업시간 동안 증착할 수 있는 두께 이상으로 실리콘-게르마늄막의 선택적 성장이 가능하였다. 이는 저온 선택적 실리콘-게르마늄 성장 시 RPCVD에서 보이는 낮은 선택성과 $SiH_4$의 짧은 장입시간으로 인해 원하는 두께까지 확보하기 힘든 단점을 극복한 것이다. 선택성을 향상시키기 위해 실리콘-게르마늄 증착중 주입된 HCI의 유량에 따라 잠입시간과 증착속도에 영향을 주었으며, 연속공정을 위한 식각공정은 20sccm의 HCI을 20초간 주입하여 선택성을 유지하였다. 또한 보론 불순물의 첨가가 선택적으로 성장되는 박막의 결정성에 미치는 영향도 분석되었다.

• 한국결정학회:학술대회논문집
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• 한국결정학회 2003년도 춘계학술연구발표회
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• pp.12-12
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• 2003

초전도 선재로의 응용을 위하여 Pulsed laser deposition(PLD)법으로 고온 초전도 체 YBa₂Cu₃O/sub 7-δ/(YBCO) coated conductor를 제조하였다. coated conductor는 금속기판/완충층/초전도층의 구조를 이루고 있는데 완충층은 금속 기판의 집합조직을 초전도층까지 전달하는 역할과 금속기판의 금속이 초전도층으로 확산되어 초전도층의 전기적 특성을 열화시키는 것을 막아주는 확산장벽으로의 역할 등을 수행한다. 완충층의 박막 성장이 제대로 이루어지지 않으면 우수한 초전도 특성을 가지는 초전도층을 얻을 수 없다. 완충층은 금속기판과의 lattice match, thermal match등이 요구되고, 화학적으로 금속기판 및 초전도층과 반응하지 않아야 하며, 긍속기판의 산화없이 epitaxial하게 박막증착이 이루어질 수 있는 재료이어야 한다. 이러한 조건을 만족하는 YBCO, CeO₂, YSZ 등이 주로 사용되고 있다. 전기연구원에서 YBCO coated conductor 선재를 제조하기 위하여 사용하고 있는 다층 박막의 구조는 YBCO/CeO₂/YSZ/CeO₂/Ni(002)과 YBCO/CeO₂/YSZ/Y₂O₃/Ni(002)이며, 최적의 증착조건을 찾기 위하여 성장시 챔버의 산소분압, 완충층의 두께, 기판 온도 등을 변화시켰다. 증착된 완충층 및 초전도층의 집합 조직은 D8-Discover with GADDS(General Area Detector Diffraction System)로 XRD분석을 했고, 미세구조는 SEM으로 관찰하였으며 4단자법을 이용하여 초전도 특성을 측정하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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• pp.985-986
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• 2006

The epitaxial $KTa_{0.524}Nb_{0.446}Ti_{0.03}O_3$ films with 3% Ti were investigated. Titanium (+4) substitution on the Nb/Ta site should reduce dielectric losses of KTN: Ti film by introducing an acceptor state. This acceptor state traps electrons due to oxygen vacancies that form during oxide film growth. KTN:Ti films were grown using pulsed laser deposition, and then annealed at different temperatures in oxygen ambient. The crystallinity, and surface morphology of KTN:Ti film were investigated using x-ray diffraction, and atomic force microscopy. The dielectric properties of Ti doped KTN films measured for unannealed and annealed films will be reported. Tunability and dielectric loss of as-deposited KTN:Ti film were determined to be 10% and 0.0134, respectively. For films annealed at $800^{\circ}C$ and $900^{\circ}C$, the dielectric loss decreased but with a decrease in tunability as well.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제40권8호
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• pp.572-579
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• 2003

vertical-cavity surface-emitting laser(VCSEL) 웨이퍼에서 측정한 반사 스펙트럼을 전달 매트릭스 방법으로 계산한 반사스펙트럼과 비교함으로써 비파괴적인 방법으로 구조적인 두께 오차가 발생한 층을 찾아 내고 오차의 크기를 추정하는 방법론을 제시하였다. DBR 층의 오차를 종합하여 나타낸 n-DBR 층의 두께 오차, 즉 유효 오차를 도입하면, 반사 스펙트럼의 모양은 유효 오차에만 의존한다는 사실에 이 방법의 근거를 두고 있다. 활성층 영역의 두께 오차는 Fabry-Perot 발진파장에만 영향을 주며, 랜덤 두께 오차의 표준 편차 값이 0.005 이하일 때에 측정과 계산된 반사 스펙트럼의 비교는 신뢰성을 갖는다. 이 방법론은 VCSEL 웨이퍼 제작시 측정되는 반사 스펙트럼을 이용하므로 비파괴적이며, 0.5 nm의 두께 오차를 찾아 낼 수 있을 정도로 정밀도가 높다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 C
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• pp.2001-2003
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• 2005

Various organic acid were used in order to prepare new metalorganic deposition solution for high quality $REBa_2Cu_3O_{7-{\delta}}$ (RE=Y, Eu, Gd) films. Prepared fluorine free MO precursor solution was coated on single crystal (001) $LaAlO_3$ (LAO) by dip coating method. Processing parameters such as oxygen partial pressure, water vapor, ramping rate and pyrolysis temperature etc havebeen controlled in order to make high $J_c$ films with a good epitaxial relationship with substrate. 0.5 micron-thick film was obtained by single coating and no crack appeared after calcination. Oxygen partial pressure was varied in the range of $100{\sim}1,000 ppm$ and conversion heat treatment was carried out at the temperature of $725{\sim}765^{\circ}C$. A critical transition temperature $(T_{c0})$ of 90K and a critical transport current density $(J_c)$ of $>0.5MA/cm^2$ (77K and self-field) were demonstrated for the YBCO film on (001) oriented LAO substrates with a thickness of 0.5 micron. $I_c$ was determined by utilizing a transport measurement. SEM and XRD investigations confirmed that films were grown epitaxially onto the LAO single crystal substrate. It is thought that fluorine free new MOD solutionis promising for high quality REBCO films.