• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.19 no.3
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• pp.230-235
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• 2010

In this paper, we controlled the deposition rate and reflective index with process conditions that are TCP power, gas flow ratio and bias for optical properties of $SiO_2$ thin film using TCP-CVD equipment. We obtained a excellent $SiO_2$ thin film which has a excellent uniformity (<1 [%]), deposition rate (0.28 [${\mu}m$/ min]) and reflective index (1.4610-1.4621) within 4" wafer with process conditions ($SiH_4:O_2$=50 : 100 [sccm], TCP power 1 [kW], bias 200 [W]) at [$300^{\circ}C$].

• The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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• v.58 no.10
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• pp.1976-1981
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• 2009

Transparent conducting aluminum-doped zinc oxide (AZO) thin films were deposited on Coming glass substrate using an Gun-type rf magnetron sputtering deposition technology. The AZO thin films were fabricated with an AZO ceramic target (Zn: 98wt.%, $Al_2O_3$: 2wt.%). The AZO thin films were deposited with various growth conditions such as the substrate temperature, oxygen pressure. X -ray diffraction (XRD), UV/visible spectroscope, atomic force microscope (AFM), and Hall effect measurement system were done in order to investigate the properties of the AZO thin films Among the AZO thin films prepared in this study, the one formed at conditions of the substrate temperature $100^{\circ}C$, Ar 50 sccm, $O_2$ 5 sccm and working pressure 5 motor showed the best properties of an electrical resistivity of $1.763{\times}10^{-4}\;[{\Omega}{\cdot}cm]$, a carrier concentration of $1.801{\times}10^{21}\;[cm^{-3}]$, and a carrier mobility of $19.66\;[cm^2/V{\cdot}S]$, which indicates that it could be used as a transparent electrode for thin film transistor and flat panel display applications.

• Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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• 1997.10a
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• pp.21-24
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• 1997

고주파 유도결합 플라즈마(RFICP)에서의 전자온도와 전자 밀도를 Double probe 측정법에 의해서 계측하였다. 사용가스는 아르곤가스를 사용하였으며 동작압력은 30 [mTorr]에서 60 [mTorr]로 하였고, 입력파워는 50 [W] 에서 200 [W], 아르곤 가스유량은 3 [sccm]에서 12 [sccm]으로 하였다. 전자온도와 전자밀도의 반경방향의 공간분포는 아스펙트비(R/L)를 1로 하여 측정하였다. 전자온도는 입력파워에 대해서는 특별한 의존성이 없었으나 압력과 아르곤 가스유량에 대해서는 의존성이 있는 것으로 나타났다. 전자온도는 입력파워를 증가해도 거의 일정했고, 압력을 증가했을때는 감소하였고, 아르곤 가스유량을 증가하면 저유량에서 전자온도는 저하하려는 경향이 있으나 유량이 증가할수록 변화는 거의 차이가 없는 것으로 볼 수 있다. 전자밀도는 입력파워와 압력, 아르곤 가스유량에 대해서 모두 의존성을 가지는 것으로 나타났다. 전자밀도는 입력파워를 증가할수록 증가하였고 압력에 대해서는 거의 일정했고, 아르곤 가스유량에 대해서는 증가하는 것을 나타내었다. 반경방향의 공간분포 측정에서는 전자온도는 플라즈마 중심부에서 주변부로 갈수록 조금씩 상승하는 것을 볼수 있으며 전자밀도는 플라즈마 중심부에서 가장 높은 밀도를 가지는 것으로 나타났다. 이러한 결과로부터 고주파 유도결합 플라즈마(RFICP)에서의 생성유지기구등의 파악에 도움을 줄 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2000.11a
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• pp.575-578
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• 2000

In this work, all solid-state thin film supercapacitor(TFSC) was fabricated using tungsten trioxide (WO$_3$) with a structure WO$_3$/LiPON/WO$_3$/Pt/TiO$_2$/Si (substrate). After TiO$_2$ was deposited on Si(100) wafer by d.c. reactive sputtering, the Pt current collector films were grown on TiO$_2$glue layer without breaking vacuum by d.c. sputtering. Fabrication conditions of WO$_3$ thin film were such that substrate temperature, working pressure, gas ratio of $O_2$/Ar and r.f. power were room temperature, 5 mTorr, 20% (O$_2$(8sccm)/Ar(32sccm)) and 200W, respectively. LiPON electrolyte film were grown on the WO$_3$ film using r.f. magnetron sputtering at room temperature. The XRD pattern of the as-deposited WO$_3$ thin film were shown no crystalline peak (amorphous). The SEM image of as-deposited WO$_3$ thin film showed that the surface is smooth and uniform. The capacitiy of as-fabricated TFSC was 0$\times$10$^{-2}$ F/$\textrm{cm}^2$-${\mu}{\textrm}{m}$.

• Journal of the Korean institute of surface engineering
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• v.50 no.6
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• pp.516-522
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• 2017

We report the growth of carbon nanotubes (CNT) on Invar-42 plates using coal tar pitch (CTP) by chemical vapor deposition (CVD) method. The solid phase CTP is used as an inexpensive carbon source since it produces a bunch of hydrocarbon gases such as $CH_4$ and other $C_xH_v$ by thermal decomposition over $450^{\circ}C$. The Invar-42 is a representative Ni-based ferrous alloy and can be used repetitively as a substrate for CNT growth because Ni and Fe are used as very active catalytic elements. We changed mixing ratio of carrier gases, argon and hydrogen, and temperature of growth region. It was found that the optimum gas ratio and temperature for high quality CNT growth are $Ar:H_2=400:400$ sccm and $1000^{\circ}C$, respectively. In addition, the carbon nanoball (CNB) was also obtained by just changing the mixing ratio to $Ar:H_2=100:600$ sccm. Finally, CTP can be employed as a versatile carbon source to produce various carbon-based nanomaterials, such as CNT and CNB.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.16 no.5
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• pp.361-364
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• 2003

It was investigated that the structural and electrical Properties of Ce-doped Ba(Zr$_{x}$Ti$_{1-x}$ )O$_3$ (BCZT) thin films with a mole fraction of x=0.2 and a thickness about 100 nm. BCZT films were prepared on Pt/Ti/SiO$_2$/Si substrate by a RF magnetron sputtering system. We have measured the thickness profile with Ar/O$_2$ ratio and the surface roughness. It was observed that the oxygen gas, which introduced during the film deposition, have an influence on the roughness of the film and the film roughness was reduced by annealing from 2.33 nm to 2.02 nm (RMS at 500 $^{\circ}C$, Ar:6 sccm, $O_2$:6 sccm). It was found that annealing procedure after top electrode deposit can reduce the dissipation factor.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.231-232
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• 2007

Nickel oxide thin films were deposited by the DC magnetron reactive sputtering process under the conditions such as various oxygen flow rates(0, 3, 6, 8, 10 sccm) with constant 33 sccm argon flow rate for the sputtering time of 40 second with the power of 0.3 kW. Sheet resistances were measured by the four point probes. In order to observe discharge voltage characteristics according to the oxygen flow rates, the sputtering processes were performed under the powers of 0.2kW and 0.3kW. The feasibility of the coating system for high quality ferromagnetic thin films was tested through the electromagnetic simulation and the thin film thickness measurement from the experiment. It was shown that a discharge voltage was decreased under the low power and low oxygen flow rate, since the oxygen was quickly saturated on nickel target surface. The sheet resistance was increased as oxygen flow rate increased. The film thickness deposited by the coating system for ferromagnetic target was improved approximately 10% in comparison with previous coating systems.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.305-305
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• 2010

태양전지의 개발이 본격화 되면서 태양전지 웨이퍼 표면에서의 재결합에 의한 손실을 줄이고 전면에서의 반사도를 감소시키기 위한 ARC (Anti-reflection Coating) layer에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이 중 대표적인 물질이 실리콘 질화막이 있다. 실리콘 질화막은 PECVD(plasma-enhanced chemical vapor deposition)법으로 저온에서 실리콘 기판 위에 증착 가능한 장점이 있다. 또한 실리콘 질화막의 광학적, 전기적인 특성은 $SiH_4:NH_3$의 화학적 조성비에 의해 결정되며 가스비 가변에 따라 균일도 및 굴절률 조절을 가능케 하여 태양전지의 효율을 향상시킬 수 있다. 본 연구에서는 태양전지의 표면 반사도 저감 및 효율 향상에 최적화된 실리콘 질화막을 형성하기 위해 PECVD를 이용하였고, 가스비 가변을 통해 굴절률을 조절하여 실리콘 질화막을 증착하고 이를 이용한 태양전지를 제작한 후 특성을 비교, 분석하였다. 실리콘 질화막 증착을 위해 압력, 온도, 파워를 1Torr, $450^{\circ}C$, 300W로 고정하고 가스비는 $SiH_4$를 45 sccm으로 고정한 후 $NH_3$의 양을 각각 30, 60, 90, 120 sccm으로 가변하였다. $SiH_4:NH_3$ 비율이 45:90일 때 박막의 passivation효과가 최대였으며 이 조건로 ARC를 형성한 태양전지는 77% 후반의 높은 FF(Fill Factor)와 17%의 광 변환 효율을 나타냈다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.192-192
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• 2010

Transparent Conductive Oxides (TCO) 박막은 지금 까지 산업 전반에 걸쳐 많이 응용되어 사용되어지는 박막 중에 하나이다. 그대표적인 산업은 디스플레이 산업 중 평면디스플레이 산업에서 투명 전극으로 사용하는 LCD 및 터치패널에 사용되는 전극으로 사용되어져 왔다. 현재에는 솔라 셀의 전극 및 기판으로서의 응용이 많이 연구되어지고 있다. 이와 같은, 산업에서 사용되는 투명전극 재료는 낮은 전기적 특성 및 애칭특성이 우수하고 높은 광 투과도를 필요로 하고 있으며, 이러한 특성을 모두 만족하며 가장 우수한 물성을 나타내는 물질이 (Indium Tin Oxide) film이다. 하지만 Indium의 고갈과 희소성에 따른 고가라는 점의 문제로 인해 대체재료로써 부상되고 있는 ZnO의 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 투명 전도성 산화물인 ZnO박막과 Al이 도핑된 AZO박막을 저온공정이 가능한 대향 타겟식 스퍼터링 방법(FTS)을 이용하여 산소가스 분압과 Al타겟에 인가되는 Current에 따른 박막의 전기적, 광학적 특성을 파악하여 적용여부에 대해 조사하였다. ZnO박막의 결정성은 유입되는 산소가스의 유량에 따라 증가하며 일정 영역이상에서는 감소하였다. 산소가스 유량이 1.2 sccm일 때 가장 높은 결정성을 얻었다. 또한 산소가스 유량을 1.2 sccm으로 고정시킨 후 Al타겟에 인가되는 Current에 변화를 주었을 때 0.5A에서 가장 낮은 비저항을 얻었다. ZnO박막의 미세구조는 Xray-diffraction method를 이용하여 측정하였고, 산소 분압에 따른 표면조도 분석을 위해 AFM을 사용하였고 Zn와 Oxide bonding의 화학적 분석을 위해 XPS를 이용하여 분석하였다. 또한 전기적 특성은 Hall measurement, 광 투과도는 UV-VIS Spectrometer를 이용하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.214.1-214.1
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• 2013

Tetra-ethoxysilane (TEOS)은 일반적으로 저온 게이트 산화막의 원료 널리 이용되고 있으나 as-deposited 상태에서는 필수적으로 생성된 높은 계면밀도와 고정전하를 제거하기 위하여 수소계면처리, forming gas annealing 등 후처리 공정을 필수적으로 거처야만 한다. 즉 후처리 공정 없이도 일정수준의 계면밀도와 고정전하를 갖을 수 있는 출발물질이 제안되면 산업적 의미를 갖을 것이다. 본 연구에서는 TEOS를 대체할 수 있는 후보재료로써 Tetra-iso-propoxysilane (T-iso-POS)을 제안하였다. T-iso-POS는 iso 구조의 3차원적 특수 구조를 가지므로 더 쉽게 분해 될 수 있어 탄소의 결합을 억제 할 수 있다고 사료된다. 용량 결합형 PECVD (13.56 MHz) 장비를 이용하여 RCA 세정을 실시 한 p-Si (100) 기판위에 TEOS 혹은 T-iso-POS (2 sccm)와 O2를 도입(50 sccm), 플라즈마 전원(20~100 W), 압력(0.1~0.5 torr), 온도 ($170{\sim}400^{\circ}C$), 전극 간 거리 (1~4.5cm)의 조건 하에서 증착하였다. 얻어진 각각의 SiO2 막에 대해, 성장 속도, 2% BHF 용액보다 에칭 속도, IV 특성과 C-V 특성, FT-IR에 의해 화학구조 평가를 실시했다. T-iso-POS원료로 사용하여 TEOS보다 낮은 약 $200^{\circ}C$에서 증착 된 산화막에서 후 처리 없이도 10 MV/cm 이상의 절연 파괴 특성을 나타내는 우수한 게이트 절연막 제작에 성공했다. 그 성장 속도도 약 20 nm/min로 높았다.