• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제27권4호
• /
• pp.19-24
• /
• 2020

열처리 공정을 이용하여 Si 도핑된 n형 β-Ga2O3의 전기적 특성을 변화시킨 후 전도도 변화 메커니즘에 대한 분석을 진행하였다. β-Ga2O3 시편들은 공기 또는 N2 분위기에서 800℃~1,200℃ 온도범위 내에서 30분 동안 열처리되었다. 우선 열처리로 인한 결정성 개선은 전기 전도도에 영향을 미치지 않음을 확인하였다. 하지만 공기중 열처리된 시편은 전도성이 악화된 반면 N2 열처리된 시편은 Hall 캐리어 농도와 이동도가 일부 개선되는 경향성을 보였다. X-ray photoemission spectroscopy(XPS)분석 결과, 산소공공(VO)의 농도는 가스 분위기에 상관없이 모든 열처리된 시편에서 증가하는 경향성을 보였다. 공기중 열처리된 시편에서의 VO 농도 증가는 β-Ga2O3내 VO가 Shallow donor가 아님을 보여주는 결과로 볼 수 있다. 그러므로 N2 열처리된 시편은 VO가 아닌 다른 메커니즘에 의해서 전도도가 향상되었을 가능성이 높다. Si의 경우 SiOx 결합상태를 보이는 Si의 농도가 열처리 온도 증가에 따라 증가하는 경향성을 보였다. 특이하게도 SiOx의 Si 2p peak의 면적 증가는 기존 Si의 화학적 변화 보다는 XPS 측정 영역내 Si농도 증가로 보였으며, SiOx와 전기전도도와의 상관성은 확인할 수 없었다. 결론적으로 본 연구를 통해 기존 보고된 실험결과와 달리 VO가 Deep donor임을 확인하였다. 이와 같은 β-Ga2O3 전도성의 결함 및 불순물 의존도에 대한 연구는 β-Ga2O3의 전기적 특성의 근본적인 이해를 바탕으로 물성 개선에 기여할 것으로 본다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제35권10호
• /
• pp.1107-1112
• /
• 1998

We could obtan c-axis oriented $SrBi_2$$Ta_2$$O_9$ thin films on usual Pt(111)/Ti/$SiO_2$/Si(100) substrate using a r. f. magnetron sputtering technique. According to the increase of sputtering pressure from 250 to 300 mTorr the Bi content and degree of the c-a xis preferred orientation of $SrBi_2$$Ta_2$$O_9$ thin films were increased. By controlling Bi(or $Bi_2O_3$) loss from $SrBi_2$$Ta_2$$O_9$ thin films during post annealing and by inserting $Bi_2O_3$ layer in $SrBi_2$$Ta_2$$O_9$ thin films the effect of Bi content on the c-axis oriented growth of $SrBi_2$$Ta_2$$O_9$ thin films could be investigated without the effect of sputtering pressure. The degree of the c-axis preferred orientation of $SrBi_2$$Ta_2$$O_9$ thin films was increased with increasing with increasing Bi content by control of Bi(or $Bi_2O_3$) loss of $SrBi_2$$Ta_2$$O_9$ thin films. But the c-axis oriented growth of $SrBi_2$$Ta_2$$O_9$ thin films disappeared by the inserting of $Bi_2O_3$ lay-er in $SrBi_2$$Ta_2$$O_9$ thin films.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.376-376
• /
• 2012

Semiconductor nanowires (NWs) are future building block for nano-scale devices. Especially, Ge NWs are fascinated material due to the high electrical conductivity with high carrier mobility. It is strong candidate material for post-CMOS technology. However, thermal stability of Ge NWs are poor than conventional semiconductor material such as Si. Especially, when it reduced size as small as nano-scale it will be melted around CMOS process temperature due to the melting point depression. Recently, Graphene have been intensively interested since it has high carrier mobility with single atomic thickness. In addition, it is chemically very stable due to the $sp^2$ hybridization. Graphene films shows good protecting layer for oxidation resistance and corrosion resistance of metal surface using its chemical properties. Recently, we successfully demonstrated CVD growth of monolayer graphene using Ge catalyst. Using our growth method, we synthesized Ge/graphene core/shell (Ge@G) NW and conducted it for highly thermal stability required devices. We confirm the existence of graphene shell and morphology of NWs using SEM, TEM and Raman spectra. SEM and TEM images clearly show very thin graphene shell. We annealed NWs in vacuum at high temperature. Our results indicated that surface melting phenomena of Ge NWs due to the high surface energy from curvature of NWs start around $550^{\circ}C$ which is $270^{\circ}C$ lower than bulk melting point. When we increases annealing temperature, tip of Ge NWs start to make sphere shape in order to reduce its surface energy. On the contrary, Ge@G NWs prevent surface melting of Ge NWs and no Ge spheres generated. Furthermore, we fabricated filed emission devices using pure Ge NWs and Ge@G NWs. Compare with pure Ge NWs, graphene protected Ge NWs show enhancement of reliability. This growth approach serves a thermal stability enhancement of semiconductor NWs.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제30권5호
• /
• pp.183-188
• /
• 2020

에어로졸 증착법에 의해서 상온에서 5~10 ㎛ 두께의 PZN-PZT(0 %, 20 %, 40 %) 복합체의 막을 실리콘/사파이어 기판 위에서 제조하였다. PZN의 농도는 0 %, 20 % 및 40 %까지 첨가하였다. 실리콘기판 및 사파이어 기판 위에서 증착된 막은 전기로에서 700℃ 및 900℃에서 각각 어닐링처리 하였으며 900℃에서 어닐링한 경우의 잔류분극 및 유전 상수 등의 전기적 특성이 700℃에서의 특성보다 우수하였다. 특히 900℃에서 어닐링한 2PZN-8PZT 막의 경우 1200℃에서 소결한 같은 조성의 벌크재에서 얻은 값과 상호 비교하였다. 열처리 온도가 높아짐에 따라 유전상수가 증가하는 경향을 보이는데 이는 후열처리에 따른 막의 결정성의 향상과 입자 성장으로 기인한다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제13권4호
• /
• pp.65-70
• /
• 2006

CVD 및 PECVD법으로 탄소 나노튜브를 성장하고, 그 후 $400{\sim}500^{\circ}C$에서 산화 열처리한 센서의 이산화질소 감지특성을 $200^{\circ}C$ 및 1.5ppm의 이산화질소 농도 하에서 측정하였다. 탄소 나노튜브 센서의 전기저항은 온도 증가에 따라 감소하는 반도체 특성을 보였으며, 이산화질소 흡착에 따라 전기저항은 감소하였다. 공기 중의 수분은 센서감도에 영향을 주고 있으며, 센서를 마이크로파에 3분간 노출하면 센서의 특성은 저하되었다. 또한 CVD법으로 제조한 시편에 비하여 PECVD법으로 성장한 탄소 나노튜브 센서의 감도는 향상 되었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제21권5호
• /
• pp.458-462
• /
• 2008

In this paper, we investigated the (002) preferred orientation and morphology characteristics of AlN thin film by using reactive rf sputtering. Additionally, AlN thin films grown in the range from 150 to 300 W were studied under room temperature without substrate heating and post annealing. Sputtered AlN thin films were well grown on Si substrates and the (002) main peak in XRD patterns showed the highest intensity at 300 W with $0.25^{\circ}$ degree of full width at half-maximum (FWHM). As increased RF power, the surface roughness was increased from 1.0 to 3.4 nm. In Fourier transformation infrared spectroscopy (FTIR), $A_1$ (TO) and $E_1$ (TO) mode closed to AlN thin film confirmed the changes with increasing the intensity rate. From these results, we could confirm a chance of the growth of AlN thin film by only low temperature.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.178-184
• /
• 2010

마이크로 웨이브 연소합성법(microwave-assistant combustion method)를 이용하여 $12CaO{\cdot}7Al_2O_3$(C12A7) 분말을 성공적으로 제작하였고, $H_2$ 가스 분위기에서의 후열처리를 통하여 C12A7:H 제작에 성공하였다. 분말의 합성 여부 와 결정성 확인 및 분말 하소 시 온도에 따른 반응 분석을 위하여 X-ray diffraction(XRD) 및 TG-DSC 분석을 시행하였다. 또한, 후 열처리 후 C12A7 cage 내부의 자유산소 이온이 수소 이온으로 치환되었는지 확인하기 위하여 TG-MS 분석을 시행하였고, $289.5^{\circ}C$에서 H와 $H_2$ 가스가 방출되는 것이 확인되었으므로, H 이온이 cage 내부로 치환된 것을 확인시켜준다. 성공적으로 치환된 C12A7:H 를 홀 측정기(Hall measurement)를 이용하여 전도성을 측정하여 본 결과 $1000^{\circ}C$, Ar/H=8:2의 분위기에서 8h 이상 처리된 C12A7:H의 경우 상온(300 K)에서 $10^2{\Omega}{\cdot}cm$의 비저항 값을 나타내었다.

• 한국진공학회지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.23-27
• /
• 2008

본 연구에서는 상온에서 RF 마그네트론 스퍼터링 법으로 유리 기판위에 증착된 Ga 도핑 된 다결정 ZnO 박막의 특성을 개선하기 위하여 적정 열처리 조건을 분석하였다. 먼저 박막 성장 후 박막의 특성을 분석하였고 각각 $400{\sim}600^{\circ}C$에서 30분, 60분간 질소 분위기에서 열처리를 한 후 구조적, 광학적 특성을 평가하였다. XRD와 FE-SEM을 사용하여 열처리온도 변화에 따른 결정입자의 크기의 변화를 관찰하였다. 그 결과 성장된 결정의 크기의 증가와 박막의 결정성이 향상되었음을 확인할 수 있었으며 그로 인해 박막 특성을 중시하는 투명 전도막의 투과도의 향상 또한 확인할 수 있었다. 결론적으로, 본 실험을 통하여 ZnO 성장 후 적절한 열처리를 수행함으로서 GZO 박막을 사용하여 제작된 소자의 특성을 개선할 수 있으리라 판단된다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
• /
• pp.79-79
• /
• 2008

We report the growth of $Ba_{0.5}Sr_{0.5}TiO_3$(BST) thin films and their substrate-dependent electrical characteristics. BST thin films were deposited on alumina(non-single crystal), $Al_2O_3$(100) substrates by Nd:YAG Pulsed Laser Deposition(PLD) with a 355nm wavelength at substrate temperature of $700^{\circ}C$ and post-deposition annealing at $750^{\circ}C$ in flowing $O_2$ atmosphere for 1hours. BST materials had been chosen due to high dielectric permittivity and tunability for high frequency applications, To analyze the oxygen partial pressure effects, deposited films at 1, 10, 50, 100, 150, 200, 300 mTorr. The effects of oxygen pressure on structural properties of the deposited films have been investigated by X-ray diffraction(XRD) and atomic force microscope(AFM), respectively. Then we manufactured a inter-digital capacitor(IDC) patterns twenty fingers and $10{\mu}m$ gap, $700{\mu}m$ length and electrical properties were characterized. The results provide a basis for understanding the growth mechanisms and basic structural and electrical properties of BST thin films as required for tunable microwave devices applications such as varactors and tunable filters.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.341-341
• /
• 2016

The discovery of light emission in nanostructured silicon has opened up new avenues of research in nano-silicon based devices. One such pathway is the application of silicon quantum dots in advanced photovoltaic and light emitting devices. Recently, there is increasing interest on the silicon quantum dots (c-Si QDs) films embedded in amorphous hydrogenated silicon-nitride dielectric matrix (a-SiNx: H), which are familiar as c-Si/a-SiNx:H QDs thin films. However, due to the limitation of the requirement of a very high deposition temperature along with post annealing and a low growth rate, extensive research are being undertaken to elevate these issues, for the point of view of applications, using plasma assisted deposition methods by using different plasma concepts. This work addresses about rapid growth and single step development of c-Si/a-SiNx:H QDs thin films deposited by RF (13.56 MHz) and ultra-high frequency (UHF ~ 320 MHz) low-pressure plasma processing of a mixture of silane (SiH4) and ammonia (NH3) gases diluted in hydrogen (H2) at a low growth temperature ($230^{\circ}C$). In the films the c-Si QDs of varying size, with an overall crystallinity of 60-80 %, are embedded in an a-SiNx: H matrix. The important result includes the formation of the tunable QD size of ~ 5-20 nm, having a thermodynamically favorable <220> crystallographic orientation, along with distinct signatures of the growth of ${\alpha}$-Si3N4 and ${\beta}$-Si3N4 components. Also, the roles of different plasma characteristics on the film properties are investigated using various plasma diagnostics and film analysis tools.