• 제목/요약/키워드: sputtering gun

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1 keV $Ar^+$ 이온의 조사가 유리기판위의 금 박막의 미치는 영향 (Effects of 1 keV $Ar^+$ ion irradiation on Au films on glass)

  • 장홍규;김기환;한성;최원국;고석근;정형진
    • 한국진공학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.371-376
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    • 1996
  • 유리기판(BK7)에 5-cm cold-hollow cathode형 이온건(ion gun)을 이용한 sputtering 방법으로 금 박막을 1600$\AA$ 두께 (RBS확인한 두께 : 1590 $\AA$)로 증착하였다. 증착후 15$\mu$A/$\textrm{cm}^2$의 이온전류밀도를 갖는 1 keV $Ar^+$ beam을 이용하여 $1\times 10^{16}\;Ar^+\textrm{cm}^{-2}$에서 $2\times 10^{17}\;Ar^+\textrm{cm}^{-2}$의 이온선량을 조사하였다. 박막제작시와 $Ar^+$이온조사시의 진공도는 $1\times 10^{-6}-1\times 10^{-5}$Torr이었으며, 기판온도는 상온으로 하였다. 금 박막은 $Ar^+$이온의 조사에 관계없이 모두 (111)방향만 관찰되었으며, $Ar^+$이온이 조사된 시료의 x-ray peak의 세기는 이온선량이 증가함에 따라 감소하였다. Rutherford Backscattering Spectroscopy(RBS) 측정결과 $Ar^+$ 이온선량이 증가함에 따라 sputtering yield는 감소하였다. $2\times 10^{17}\;Ar^+\textrm{cm}^{-2}$의 이온선량이 조사된 시료는 두께가 711$\AA$으로 이온의 조사에 의해 Au 박막이 879$\AA$ sputter된 것을 확인하였으며, 이 때 sputtering yield는 2.57이었다. Atomic Force Microscope(AFM) 측정 결과 이온선량이 증가함에 따라 Au 박막의 Rms표면 거칠기는 16$\AA$에서 118$\AA$으로 증가하였다. 또한 Scratch test를 이용한 박막의 접착력 측정결과 이온선량이 증가함에 따라 유리기판위에 Au박막의 접착력은 1.1N에서 10N으로 9배 이상 증가하였다. 이상의 결과로부터 낮은 에너지의 이온선을 조사하여 유리기판고 금 박막사이에 좋은 접착력을 갖는 박막을 제작할 수 있었다.

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$Al_2O_3$를 절연층으로 이용한 스핀 의존성 터널링 접합에서의 자기저항 특성 (MR Characteristics of $Al_2O_3$ Based Magnetic tunneling Junction)

  • 정창욱;조용진;정원철;조권구;주승기
    • 한국자기학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.118-122
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    • 2000
  • 절연층으로 $Al_2$ $O_3$를 사용한 스핀의존성 터널링 접합에서 절연층의 두께가 자기저항특성에 미치는 효과에 대해 조사하였다. 스핀 의존성 터널링 접합은 3-gun 스퍼터링 시스템에서 4$^{\circ}$tilt-cut (111)Si 기판 위에 증착하였다. 절연층으로 사용된 $Al_2$ $O_3$는 Al을 1~3 nm로 증착한 후에 대기중에서 자연산화시켜 얻었고, 상부와 하부 강자성체 전극은 NiFe와 Co를 사용하였다. 자기저항비는 절연층의 두께가 2 nm인 터널링 접합에서 약 14 %로 최대값을 보였고 접합에 걸리는 터널링 전압이 증가함에 따라 최대 자기저항비는 급격히 감소하는 경향을 보였다.

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${[Ni/Fe/Cu]}_{20}$ 다층 박막의 자기저항 특성에 관한 연구 (A study on the magnetoresistive characteristics of ${[Ni/Fe/Cu]}_{20}$ multilayers)

  • 이후산;민경익;주승기
    • 한국자기학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.289-292
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    • 1993
  • 3-Gun 고주파 마그네트론 스퍼터링법에 의해 [Ni/Fe/Cu] 다층박막과 [Fe/Ni/Fe/Cu] 다층 박막을 제조하고 Ni/Fe 두께비에 따른 자기저항특성을 조사하였다. 열처리에 의한 효과를 고나찰하기 위하여 진공열처리를 행하였다. 두 종류의 다층박막에서 사잇층 Cu 두께에 따른 자기저항의 진동 현 상을 관찰할 수 있었다. Ni과 Cu의 계면에 삼입된 Fe 두께가 약 $3\;\AA$일때 자기저항이 극대값을 보 였으며, Fe 두께가 $1~2\;\AA$일때 자기저항은 이에 비해 크게 감소하지 않았으나, 포화자장은 현저 히 감소하는 것으로 나타났다. ${[Fe(1\;\AA)/Ni(18\;\AA)/Fe(1\;\AA)/Cu(23\;\AA)]}_{20}Fe(80\;\AA)/Si$ 시편의 경우, 100 Oe의 포화자장에서 6%의 자기저항을 얻을 수 있었다. 열처리에 의해서는 자기저항이나 큰 변화를 관찰할 수 없었으며, 합금상 형성 여부는 확인할 수 없었다.

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마그네트론 스퍼터링법으로 제작된 GZO 투명전도막의 전기적 및 광학적 특성 (Electrical and Optical Properties of the GZO Transparent Conducting Layer Prepared by Magnetron Sputtering Technique)

  • 노임준;김성현;신백균;이경일;김선민;조진우
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제24권4호
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    • pp.110-115
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    • 2010
  • 본 논문에서는 rf 마그네트론 스퍼터링 기술을 이용하여 코닝 글라스 기판 위에 갈륨이 도핑된 산화아연(GZO)을 투명 전도막으로 제작하여 그 전기적 및 광학적 특성을 조사하였다. GZO 박막의 제작은 Zn : 97[wt%], $Ga_2O_3$ : 3[wt%]의 GZO 세라믹 타겟을 이용하였으며, 기판온도 및 산소압력과 같은 증착조건을 변화시키며 증착하였다. 본 연구에서 제작된 GZO 박막중 기판온도 200[$^{\circ}C$], Ar 50[sccm], $O_2$ 5[sccm], rf power 80[W] 및 증착압력 5[mtorr]의 조건에서 제작된 박막에서 가시광 영역에서 90[%] 이상의 높은 가시광 투과율, $2.536{\times}10^{-4}[{\Omega}{\cdot}cm]$의 비저항, $7.746{\times}10^{20}[cm^{-3}]$의 캐리어 농도 및 31.77[$cm^2V{\cdot}S$]의 캐리어 이동도로 가장 좋은 전기적 특성이 관찰되었다.

Ni-Zn 페라이트 박막을 이용한 박막 인덕터의 제조 (Fabrication of Thin Film Inductors Using Ni-Zn Ferrite Core)

  • 김민흥;여환군;황기현;이대형;윤의준;김형준
    • 한국재료학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.22-28
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    • 1996
  • 고주파 이동통신의 효용이 증가할수록 고주파 회로에 들어가는 부품들의 소형화가 중요한 과제로 대두되고 있다. 인덕터는 전자회로에 이용되는 주요 부품의 하나이며, 현재 교주파용 소형 인덕터를 박막화하려는 시도가 진행중이다. 본 연구에서 열산화시킨 Si(100)기판위에 성공적으로 박막형 인덕터를 제조하였다. Core 물질로는 ion beam sputtering 법으로 증착한 Ni-Zn 페라이트와 PECVD법으로 증착한 SiO2를 사용하였다. 고온산화분위기의 박막 증착과정을 고려하여 귀금속류인 Au를 전극으로 이용하였으며, life-off법으로 미세회로를 구현하였다. 상하부 전극의 안정적인 연결을 위하여 2차 전극배선 전에 via를 채워넣었다. 제조된 박막 인덕터의 고주파 특성은 network analyzer로 측정한 후 HP사의 Mecrowave Design System으로 분석하였다.

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Effect of ZnO Buffer Layers on the Crystallization of ITO Thin Film at Low Temperature

  • Seong, Chung-Heon;Shin, Yong-Jun;Jang, Gun-Eik
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제13권4호
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    • pp.208-211
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    • 2012
  • In the present study, a ZnO thin film, as a buffer layer of ITO (indium tin oxide) film was deposited on glass substrates by RF magnetron sputtering at low temperature of $150^{\circ}C$. In order to estimate the optical characteristics and compare with the experimental results in Glass/ZnO(100 nm)/ITO(35 nm) multilayered film, the simulation program, EMP (Essential Macleod Program) was adopted. The sheet resistance and optical transmittance of the films were measured using the four-point probe method and spectrophotometer, respectively. From X-ray diffraction patterns, all the films deposited at $150^{\circ}C$ demonstrated only the amorphous phase. Optical transmittance was the highest at a ZnO thickness of 100 nm. The ITO(35 nm)/ZnO(100 nm) film exhibits an optical transmittance of >92% at 550 nm. The multilayered film showed an electrical sheet resistance of 407 ${\Omega}/sq.$, which is significantly better than that of a single-layer ITO film without a ZnO buffer layer (815 ${\Omega}/sq.$).

Ga 첨가물이 ZnO의 전기적, 광학적 특성에 미치는 영향 (Effect of Ga Dopants on Electrical and Optical Characteristics of ZnO Thin Films)

  • 김준식;장건익
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제23권9호
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    • pp.685-690
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    • 2010
  • ZnO with the wide band gap near 3.37 eV is typically an n-type semiconductor in which deviation from stoichiometry is electrically active. It was known that the films with a resistivity of the order of $10^{-4}{\Omega}cm$ is not easy to obtain. In order to improve electrical characteristic of ZnO, we added 1, 3, 5 wt% Ga element in ZnO. The Ga-doped ZnO (GZO) was grown on a glass substrate by radio frequency (RF) magnetron sputtering at the temperature range from 100 to $500^{\circ}C$. X-ray diffraction (XRD) patterns of GZO films showed preferable crystal orientation of (002) plane. The lowest resistivity of the GZO films was $8.9{\times}10^{-4}{\Omega}cm$. GZO films significantly influenced by the working temperature. The average transmittance of the films was over 80% in the visible ranges.

PDP 투명전극의 응용을 위한 ITO 박막의 제작평가 (Fabrication and Characterizations of ITO Film as a Transparent Conducting Electrode for PDP Application)

  • 박강일;임동건;곽동주
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집 Vol.3 No.2
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    • pp.788-791
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    • 2002
  • Tin doped indium oxide(ITO) films are highly conductive and transparent in the visible region whose property leads to the applications in solar cell, liquid crystal display, thermal heater, and other sensors. This paper investigated ITO films as a transparent conducting films for application of PDP. ITO films were grown on glass substrate by RF magnetron sputtering method. To achieve high transmittance and low resistivity, we examined the various film deposition such as substrate temperature, gas pressure, annealing temperature, and deposition time. We recommend the substrate temperature of $500^{\circ}C$ and post annealing of $200^{\circ}C$ in $O_2$ atmosphere for good conductivity and transmittance. From XRD examination, ITO films showed a preferred(222) orientation. As substrate temperature increased from RT to $500^{\circ}C$, the intensity of the (222) peak increased. The highest peak intensity was observed at a substrate temperature of $500^{\circ}C$. with the optimum growth conditions, ITO films showed resistivity of $1.04{\times}10^{-4}{\Omega}-cm$ and transmittance of 81.2% for a film 300nm thick in the wavelength range of the visible spectrum.

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Growth and Characteristics of Al2O3/AlCrNO/Al Solar Selective Absorbers with Gas Mixtures

  • Park, Soo-Young;Han, Sang-Uk;Kim, Hyun-Hoo;Jang, Gun-Eik;Lee, Yong-Jun
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제16권5호
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    • pp.264-267
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    • 2015
  • AlCrNO cermet films were prepared on aluminum substrates using a DC-reactive magnetron sputtering method and a water-cooled Al:Cr target. The Al2O3/AlCrNO (LMVF)/AlCrNO (MMVF)/AlCrNO (HMVF)/Al/substrate of the 5 multi-layers was prepared according to the Ar and (N2 + O2) gas-mixture rates. The Al2O3 of the top layer is the anti-reflection layer of triple AlCrNO (LMVF)/AlCrNO (MMVF)/AlCrNO (HMVF) layers, and an Al metal forms the infrared reflection layer. In this study, the crystallinity and surface properties of the AlCrNO thin films were estimated using X-ray diffraction (XRD) and field-emission scanning electron microscopy (FESEM), while the composition of the thin films was systematically investigated using Auger electron spectroscopy (AES). The optical properties of the wavelength spectrum were recorded using UH4150 spectrophotometry (UV-Vis-NIR) at a range of 0.3 μm to 2.5 μm.

Bismuth Telluride 박막의 열전특성 개선을 위한 급속 열처리효과 (Improvement of Thermoelectric Properties of Bismuth Telluride Thin Films using Rapid Thermal Processing)

  • 김동호;이건환
    • 한국재료학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.292-296
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    • 2006
  • Effects of rapid thermal annealing of bismuth telluride thin films on their thermoelectric properties were investigated. Films with four different compositions were elaborated by co-sputtering of Bi and Te targets. Rapid thermal treatments in range of $300{\sim}400^{\circ}C$ were carried out during 10 minutes under the reducing atmosphere (Ar with 10% $H_2$). As the temperature of thermal treatment increased, carrier concentrations of films decreased while their mobilities increased. These changes were clearly observed for the films close to the stoichiometric composition. Rapid thermal treatment was found to be effective in improving the thermoelectric properties of $Bi_2Te_3$ films. Recrystallization of $Bi_2Te_3$ phase has caused the enhancement of thermoelectric properties, along with the decrease of the carrier concentration. Maximum values of Seebeck coefficient and power factor were obtained for the films treated at $400^{\circ}C$ (about $-128{\mu}V/K$ and $9{\times}10^{-4}\;W/K^2m$, respectively). With further higher temperature ($500^{\circ}C$), thermoelectric properties deteriorated due to the evaporation of Te element and subsequent disruption of film's structure.