• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2005.11a
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• pp.65-66
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• 2005

Etching characteristics of $Ge_2Sb_2Te_5$ (GST) films were investigated using $Cl_2$/Ar inductively coupled plasma.We examined the etching characteristics such as etching rate and selectivity over oxide films of GST films using inductively coupled plasma (ICP) with various etching parameters such as $Cl_2$/Ar gas mixing ratios, ICP source power, pressure, and bias power. The maximum etch rate of GST film was $2,815{\AA}$/min and the selectivity higher than 12:1 over the oxide films was also obtained at the $Cl_2$ flow rates of 40 sccm.

• Journal of the Korean institute of surface engineering
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• v.29 no.6
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• pp.797-802
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• 1996

Hydrogenated amorphous silicon carbide (a-SiC:H) films have been deposited on unheated substrates by low frequency (50Hz) plasma using $SiH_4+CH_4+H_2$ gas mixtures. Deposition rate, refractive index, optical band gap, Vickers hardness and IR spectrum of the deposited a -SiC:H films have been measured for various rations of gas flow rates k(=$CH_4/SiH_4$, 0.5k4) with a constant $H_2$ flow rate (100sccm). As k increases, the deposition rate of the a-SiC:H films increases up to the maximum value of about 220nm/h at k=2.5, and then it decreases. The refractive index of the films was 2.6 for k=2.5, while the optical band gap of the films was 3.3eV for k=2.2. The maximum value of Vickers hardness of the films was 1500Hv at k=1. The infrared transmission measurement shows that the films contain both Si-C and Si-$CH_3$ bonds.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2009.05a
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• pp.264-265
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• 2009

본 연구에서 유도결합 플라즈마 식각 장치외 $BCl_3/Ar/Cl_2$ 가스 혼합비를 이용하여 ZnO 박막을 식각 하였을 때, 식각 된 ZnO 박막의 표면 반응에 관하여 관찰하였다. ZnO 박막의 식각 실험 조건은 RF 전력 700 W, 직류바이어스 전압 - 150 V, 공정 압력 15 mTorr로 고정하였고, $Cl_2/(Cl_2+BCl_3+Ar)$ 가스 혼합비를 변경하면서 식각 실험을 수행하였다. $Cl_2$ 가스가 3 sccm 일 때, ZnO 박막의 식각속도는 53 nm/min으로 가장 높았으며, 이때 ZnO 박막에 대한 $SiO_2$의 선택비는 0.89 이었다. 식각된 ZnO 박막의 표면은 XRD (X-ray diffraction)와 AFM(atomic force microscopy)를 이용하여 결정상의 변화와 표면의 거칠기를 분석하였다. AFM 분석 결과에서 Ar, $BCl_3$와 $Cl_2$ 플라즈마를 이용하여 식각된 시료의 표면 거칠기 근 값이 식각전의 시료나 $BCl_3/Ar/Cl_2$ 플라즈마로 식각된 시료보다 큰 것을 확인하였다. 이는 식각된 시료에서의 Zn 양의 감소나 비휘발성 식각 잔류물에 의한 영향으로 판단된다. SIMS(secondary ion mass spectrometery) 분석을 통해 검증 하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.62.1-62.1
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• 2011

The structural, optical, and electrical properties of Ga-doped ZnO (GZO) thin films on glass substrates grown by radio-frequency(RF) magnetron sputtering were investigated. The flow ratio of Ar was varied as a deposition parameter for growing high-quality GZO thin films. The structural properties and surface morphologies of GZO were characterized by the X-ray diffraction. To analyze the optical properties of GZO, the optical absorbance was measured in the wavelength range of 300-1100 nm by using UV-VIS spectrophotometer. The optical transmittance, absorption coefficient, and optical bandgap energy of GZO thin films were calculated from the measured data. The crystallinity of GZO thin films is improved and the bandgap energy increases from 3.08 to 3.23eV with the increasing Ar flow ratio from 10 to 100 sccm. The average transmittance of the films is over 88% in the visible range. The lowest resistivity of the GZO is $6.215{\times}10^{-4}{\Omega}{\cdot}cm$ and the hall mobility increases with the increasing Ar flow ratio. We can optimize the characteristics of GZO as a transparent electrode for thin film solar cells by controlling Ar flow ratio during deposition process.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.137-137
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• 2011

펄스 직류 $BCl_3$ 플라즈마의 전기적 특성과 GaAs의 건식식각을 연구하였다. 공정변수는 펄스 직류 전압 (350~550 V), 펄스 직류 주파수 (100~250 kHz), 리버스 시간 (0.4~1.2 ${\mu}s$)이었다. 전기적 특성은 오실로스코프를 이용하여 분석하였다. 펄스 직류 전원의 경우 평균 전압이 일정하더라도 주파수가 커지거나 리버스 시간이 커지면 peak-to-peak 전압이 증가한다는 사실을 이해하였다. GaAs 식각 실험 후 샘플의 식각률, 식각 선택비, 표면 형상을 비교, 분석하였다. GaAs의 식각 결과는 식각 속도, 식각 선택비, 표면 형상, 잔류 물질 분석을 실시하엿다. 본 실험에서는 1대의 기계적 펌프만을 상ㅇ하여 진공 압력을 유지하였다. GaAs의 식각 속도는 10 sccm $BCl_3$를 사용한 경우 최대 0.4 ${\mu}m$까지 얻을 수 있었다. 감광제에 대한 최대 식각 선택비는 약 2.5 : 1이었다. BCl₃ 플라즈마의 경우 75 mTorr의 저진공 조건에서는 500 V, 250 kHz, 0.7 ${\mu}s$의 실험에서 가장 좋은 식각 특성을 얻을 수 있엇다. X-레이 광전 분석기 데이터에 의하면, 식각된 GaAs의 표면을 깨끗하였으며, 염소와 관련된 잔류 물질은 거의 발견되지 않았다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.294-294
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• 2012

본 연구에서는 마그네트론 스퍼터를 이용한 경사 코팅법으로 질화 티타늄을 합성하였으며, 온도, 시편 인가전압, 외부 자기장 등 여러 코팅 조건에 따른 박막의 특성변화를 평가하였다. 스퍼터 소스에 장착된 타겟은 6"의 Ti 타겟을 사용하였으며, 시편과 타겟간의 거리는 약 10 cm, 시편은 Si-wafer와 SUS를 사용하였다. 시편을 진공용기에 장착하고 진공배기를 실시한 후 Ar 가스를 진공용기 내로 공급하여 시편에 전압을 인가한 후 플라즈마를 발생시켜 청정을 실시하였다. 플라즈마 청정이 끝나면 질소유량 (5~60 sccm), 온도 ($0{\sim}300^{\circ}C$), 시편 인가전압 (0~100 V), 외부 자기장 (0~3 A) 등 여러 공정변수를 변화시키며 코팅하였다. 질화 티타늄의 두께는 약 $1.5{\mu}m$로 동일하게 코팅하였다. 그 결과 온도와 시편 인가전압은 각각 $200^{\circ}C$와 100 V 일 때 가장 높은 경도를 보였으며, 외부 자기장의 변화는 경도에 큰 영향을 미치지 않았다. 코팅 변수의 변화에 따른 질화 티타늄 박막의 색차, 경도, 조도, 반사도, 마모도 등의 물성 변화를 분석하였으며, 본 연구에서 얻어진 결과를 이용하여 공정변수 제어를 통한 원하는 특성을 가진 TiN 박막을 쉽게 형성할 수 있을 것으로 예상된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.415-415
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• 2012

ZnO nanostructures were synthesized by a vapor phase transport process in a single-zone furnace within a horizontal quartz tube with an inner diameter of 38 mm and a length of 485 mm. The ZnO nanostructures were grown on Au-catalyzed Si(100) substrates by using a mixture of zinc oxide and graphite powders. The growth of ZnO nanostructures was conducted at $800^{\circ}C$ for 30 min. High-purity Ar and $O_2$ gases were pushed through the quartz tube during the process at a flow rate of 100 and 10 sccm, respectively. The sequence of ON/OFF cycles of the Ar gas flow was repeated, while the $O_2$ flow is kept constant during the growth time. The Ar gas flow was ON for 1 min/cycle and that was OFF for 2 min/cycle. The structure and optical properties of the ZnO nanostructures were investigated by field-emission scanning electron microscope, X-ray diffraction, temperature-dependent photoluminescence. The preferred orientation of the ZnO nanostructures was along c-axis with hexagonal wurtzite structure.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.379-379
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• 2012

본 연구에서는 고품질의 ZnO 박막을 제작하기 위해 사파이어 기판 위에 ZnO 박막을 Pulsed Laser Deposition (PLD) 법으로 성장하였다. 레이저 에너지 밀도와 펄스주파수를 고정시켰으며, 성장온도와 산소 분압은 각각 $450{\sim}600^{\circ}C$ 및 5~20 sccm으로 변화를 주어 성장 온도와 산소 분압이 박막 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 제작된 박막의 전기적 특성을 측정한 결과 성장온도의 증가에 따라 캐리어 농도는 $9.18{\times}10^{18}cm^{-3}$에서 $3.9{\times}10^{16}cm^{-3}$까지 감소하였고, 캐리어 이동도는 $0.95cm^2/Vs$에서 $8.47cm^2/Vs$ 까지 증가하는 경향을 나타내었으며, 산소분압의 변화에는 특정 임계조건을 갖는 것을 확인하였다. 이러한 이유는 PLD 법 성장 메커니즘에서 플라즈마 플럼(plasma flume) 내에 결합된 ZnO 분자가 기판으로 직접 성장이 이루어지는 과정에서 성장 온도가 증가함에 따라 플럼 내에서 결합 된 ZnO 분자의 열적 안정성이 향상되었으며, 유입되는 산소량의 감소로 인해 원자들의 표면 확산 거리 및 확산 시간이 길어져 보다 안정적인 박막 형성에 기인한 것으로 보인다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.309-309
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• 2012

Heteroepitaxial growth remains as one of the continuously growing interests, because the heterogeneous crystallization on different substrates is a common feature in the fabrication processes of many semiconductor materials and devices, such as molecular beam epitaxy, pulsed laser deposition, sputtering, chemical bath deposition, chemical vapor deposition, hydrothermal synthesis, vapor phase transport and so on [1,2]. By using the R.F. sputtering system, ZnO thin films were deposited on graphene 4 and 6 mono layers, which is grown on 400 nm and 600 nm $SiO_2$ substrates, respectively. The ZnO thin layer was deposited at various temperatures by using a ZnO target. In this experimental, the working power and pressure were $3{\times}10^{-3}$ Torr and 50 W, respectively. The base pressure of the chamber was kept at a pressure around $10^{-6}$ Torr by using a turbo molecular pump. The oxygen and argon gas flows were controlled around 5 and 10 sccm by using a mass flow controller system, respectively. The structural properties of the samples were analyzed by XRD measurement. The film surface and carrier concentration were analyzed by an atomic force microscope and Hall measurement system. The surface morphologies were observed using field emission scanning electron microscope (FE-SEM).

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.399-399
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• 2012

II-V 족 화합물 반도체인 황화카드뮴(CdS)은 상온에서 2.42 eV의 밴드갭을 갖는 직접 천이형 물질로서 CdTe 또는 $CuInSe_2$와 같은 박막형 태양전지의 투과층(window layer)으로 널리 사용되고 있다. CdS 박막은 전자빔 증착법(e-beam evaporation), 화학용액증착법(chemical bath deposition), 열분해법(spray pyrolysis), 스퍼터링법(sputtering) 등으로 제작되고 있다. 이 중 스퍼터링법의 경우, 다른 증착법에 비해 조작이 간단하고 넓은 면적에서 균일한 박막을 증착할 수 있을 뿐만 아니라, 박막두께 조절이 용이하다. 따라서 본 실험에서는 RF 마그네트론 스퍼터링법으로 증착된 CdS 박막의 기판온도 및 열처리 온도변화에 따른 구조적 및 광학적 특성을 조사하였다. 기판은 RCA 기법으로 세정된 Corning Eagle 2000 유리 기판을 사용하였다. 박막 공정은 초기 진공 $1{\times}10^{-6}Torr$ 상태에서 20 sccm의 Ar 가스를 주입하고 100 W의 RF 파워, 7 mTorr의 공정 압력에서 기판 온도를 $200^{\circ}C$부터 $500^{\circ}C$까지 변화시키면서 수행하였다. 증착된 CdS 박막은 질소 분위기의 가열로(furnace)를 이용해 $300-500^{\circ}C$ 온도에서 30분간 열처리되었다. 시료들의 표면 형상은 scanning electron microscope를 사용하여 관찰하였으며, UV-vis-NIR spectrophotometer를 사용하여 400-1,000 nm 파장영역에서의 투과율을 측정하였다. 그리고 X-선 회절분석(X-Ray Diffraction)으로 결정구조를 조사하고 결정립 크기를 산출하였다.