Atomic layer deposition(ALD)을 이용하여 $Al_2O_3$ 박막을 형성하고 이에 대한 패시베이션 특성에 대한 연구를 수행하였다. ALD로 증착된 $Al_2O_3$ 박막은 $400^{\circ}C$ 5분간 후속 열처리 공정 후에도 $Al_2O_3$ - 실리콘 계면 반응 없이 비정질 상태를 유지할 만큼 구조적으로 안정한 특성을 나타내었다. 후속 열처리 후 $Al_2O_3$ 박막의 패시베이션 특성이 향상되었으며, 이는 field effective 패시베이션과 화학적 패시베이션 효과가 동시에 상승에 기인하는 것으로 판단된다. $Al_2O_3$ 박막의 음고정 전하를 정량적으로 평가하기 위해서 후속 열처리 공정을 거친 $Al_2O_3$ 박막을 이용하여 metal-oxide-semiconductor(MOS) 소자를 제작하고 capacitance-voltage(C-V) 분석을 수행하였다. C-V 결과로부터 추출된 flatband voltage($V_{FB}$)와 equivalent oxide thickness(EOT)의 관계식을 통하여 $Al_2O_3$ 박막의 고정음전하는 $2.5{\times}10^{12}cm^{-2}$로 계산되었으며, 이는 본 연구에서 제시된 $Al_2O_3$ 박막 공정이 N-type 실리콘 태양전지의 패시베이션 공정에 응용 가능하다는 것을 의미한다.
용매제로서 polypropanediol을 사용한 sol-gel법으로, La의 함량을 1, 2, 5, 7 ㏖%로 변화시킨 PLZT(x/50/50) 박막을 제조하고 La 함량에 따른 유전특성의 변화를 연구하였다. 제조한 sol을 사용하여 $Pt/Ti/SiO_2$/Si 위에 10회 코팅한 후, 560~$600^{\circ}C$까지 10분간 열처리하여 600nm 두께의 박막을 얻을 수 있었다 $560^{\circ}C$ 이상에서는 조성에 관계없이 perovskite 단일 상만이 나타났고, La 함량이 증가함에 따라 입자 크기가 증가하였다. 모든 조성의 박막에서 열처리 온도가 증가함에 따라 유전상수 및 잔류분극 값이 증가되었으며 $600^{\circ}C$에서 열처리한 박막이 가장 우수한 유전 특성을 나타내었다. $600^{\circ}C$에서 열처리한 박막에서 La함량이 증가함에 따라 잔류분극, 항전계, 유전상수 모두 감소하였다.
$SiO_2$ 산화막이 제거되지 않은 Si(100) 기판 위에 실온에서 5 nm Ta과 5 nm MgO 기저층을 증착하고, 그 위에 RF 스퍼터링 기법으로 실온에서 약 35 nm 두께의 $Fe_3O_4$ 박막을 적층하였다. 진공 후열처리에 따라 향상된 $Fe_3O_4$ 박막의 결정성과 그에 따른 자기적 특성의 변화 양상을 관찰하였다. $500^{\circ}C$에서 1시간 동안 후열처리한 시료에 대해, 실온에서 강자성 특성을 보았을 뿐만 아니라, $Fe_3O_4$ 박막의 고유한 특성으로 알려진 Verwey 상전이 현상 또한 관찰되었다. 후열처리에 의해 MgO 박막 위에 적층된 $Fe_3O_4$에 미치는 Ta 기저층의 영향에 대해 Ta이 삽입되지 않은 경우와 비교하여 논의 할 것이다.
반응성 스퍼터링법을 이용하며 산화티타늄 박막을 10%~60%의 산소분압하에서 증착하고 열처리 온도와 시간에 따른 박막의 결정화 특성을 고찰하였다. 증착직후에 형성된 비정질 상은 열처리시 산소분압이 15% 이상인 경우에서는 $900^{\circ}C$에서는 rutile로,$500^{\circ}C$에서는 anatase상으로 각각 결정화되었으나 산소 결핑성 비정량도가 심한 10%의 경우에는 온도와 무관하게 장시간의 열처리에서는 rutile 상으로 결정화되었다. 이 경우에 결정화 초기에 형성되는 상은 박막의 산화진행속도가 느린 $500^{\circ}C$이하의 온도에서는 Magneli상 ($Ti_6O_{2n-1}$)이,$50^{\circ}C{sim}600^{\circ}C$ 에서는 비정량적인 anatase상이 형성 되었다. 따라서 초기에 형성된 상이 비정량적일 경우 산화의 진행에 따라서 최종적으로 가장 안정한 상인 rutile상으로 변화하며 초기에 정량적인 상이 형성되면 열처리시 상변화 없이 성장이 계속될 수 있음을 알 수 있다.
Pulse electroplating was studied to form nanocrystal structure effectively by changing plating current density and duty cycle. When both of plating current density and duty cycle were decreased from $100mA/cm^2$ and 70% to $50mA/cm^2$ and 30%, the P content in the Ni matrix was increased almost up to the composition of $Ni_3P$ compound and the grain growth after annealing was retarded as well. The as-plated hardness values ranging from 660 to 753 HV are mainly based on the formation of nanocrystal structure. On the other hand, the post-anneal hardness values ranging from 898 to 1045 HV, which are comparable to the hardness of hard Cr, are coming from how competition worked between the precipitation of $Ni_3P$ and the grain coarsening. According to the ANOVA and regression analysis, the plating current density showed more strong effect on nanocrystal size and film hardness than the duty cycle.
A literature review was conducted to gather informations available on the welding metallurgy of aluminum alloys, emphasized on characteristics in the heat affected zone(HAZ). Nominal metallurgical reactions that occur in aluminum alloys provide a basis for understanding aluminum welding metallurgy. However, welding reactions differ to some extent because of the relatively short times involved, and the non-isothermal heating excursed. For non-heat treatable alloys, welding primarily affects these alloys by annealing (recrystallization and growth) and to a less extent, changes in low temperature precipitates. In the case of heat treatable alloys, the resulting HAZ properties depend upon alloy composition, starting temper, heat input and post weld heat treatments.
Homogeneous and crack-free potassium lithium niobate (K₃Li/sub 2-x/Nb/sub 5+x/O/sub 15/, 0<x<0.5, KLN) single crystals were successfully grown by the Czochralski technique. The KLN single crystals of several different compositions were employed for the investigation of the lattice vibration spectra using infrared Raman spectroscopy. The characteristic Raman spectra of the [NbO/sub 6/]/sup 7-/ octahedral ions were strikingly influenced by the Li ion content. The symmetric stretch vibrational modes V₁, V₂ are broadened, and the symmetric bend vibration mode V/sub 5/ is broadened and even split into three peaks with increasing the Li content, supporting that the bend vibration modes of the [NbO/sub 6/]/sup 7-/ octahedrons are obviously perturbed by Li ions in the C site. Enhanced Raman peak intensities after the post annealing at 900℃ and for 24 h evidenced that a residual stress in as-grown crystals was negligible and only a defect concentration might be reduced.
Behavior of solid phase crystallizations (SPC) of RF sputtered and LPCVD amorphous hydrogenated silicon film were investigated. LPCVD films showed the higher degree of crystallinity and larger grain size than sputtered films. The applicable degree of crystallinity was also obtained from sputtered films. The deposition method of amorphous silicon film influenced the behavior of post annealing SPC. Observed degree of crystallinity of sputtered films strongly depended on the partial pressure of hydrogen in deposition. The higher deposition temperature of sputtering provided the better crystallinity after SPC. Due to the high degree of poly-crystallinity, the retardation of larger grain growth was observed on sputtering film.
RF magnetron sputtering 법을 이용하여 quartz 기판 위에 spinel 구조의 $ZnGa_2O_4 : Mn^{2+}$ 박막 형광체를 상온에서 증착 하였다. 후 열처리 온도에 따라 박막의 결정성, 표면 거칠기와 조성비가 변하였으며 이는 박막 형광체의 발광특성에 영향을 주었다. 후 열처리 온도가 $500^{\circ}C$에서 $900^{\circ}C$로 올라감에 따라 후 열처리 온도가 $700^{\circ}C$ 일 때 가장 낮은 수치의 표면 거칠기를 보였고 이로 인한 낮은 외부 양자 효율로 인하여 발광특성이 좋지 않았다. 후 열처리 온도가 $800^{\circ}C$ 일 때 결정화 정도가 좋았으며 적당한 표면 거칠기와 화학적 조성비로 인해 최적의 발광특성을 보였다. 반면 후 열처리 온도가 $900^{\circ}C$ 일 때 결정성은 가장 좋았으나 Zn의 높은 증기압으로 인한 화학적 조성비의 깨짐으로 발광특성이 좋지 못하였다.
The epitaxial growth of MgO film on Fe(001) has been investigated by scanning tunneling microscopy (STM). After confirming the clean Fe(001)-c($2{\times}2$) substrate by STM, Mg was deposited at room temperature (RT) under $O_2$ partial pressure of $10^{-7}\;Torr$. The MgO was grown as clusters, not as an epilayer even after postannealing at $400^{\circ}C$, as shown in Figure (a). On the contrary, when Mg was deposited on Fe(001)-c($2{\times}2$) at RT and post-oxidized through exposing $O_2$ at partial pressure $10^{-7}\;Torr$, the thin-layered film with some clusters was formed. Extended-annealing at $400^{\circ}C$ reduced the cluster density, and finally the single and epitaxial MgO-c($2{\times}2$) film was formed on Fe(001)-c($2{\times}2$) as shown in Figure (b). This ultrathin MgO film formed on Fe is expected to be applied to many technological applications, such as catalysis, microelectronics, and magnetic devices.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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