• 제목/요약/키워드: x-ray photoelectron

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AlxGa1-xN 박막의 조성이 분광학적 특성에 미치는 영향 (Influences of the Composition on Spectroscopic Characteristics of AlxGa1-xN Thin Films)

  • 김대중;김봉진;김덕현;이종원
    • 새물리
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    • 제68권12호
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    • pp.1281-1287
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    • 2018
  • 본 연구에서는 $Al_xGa_{1-x}N$ 박막을 유기금속 화학증착법(metal organic chemical vapor deposition, MOCVD) 을 이용하여 사파이어 (0001) 기판 위에 성장하였다. 성장된 박막의 결정구조를 조사하기 위하여 엑스선 회절 (X-ray diffraction, XRD) 패턴을 이용하였고, 박막의 표면 상태를 관찰하기 위하여 원자간력 현미경(atomic force microscopy, AFM)을 사용하였다. 또한 박막의 화학성분과 결합상태는 엑스선 광전자 분광분석기(X- ray photoelectron spectroscopy, XPS)를 이용하여 분석하였다. 박막의 광학적 특성인 유사유전함수는 분광학적 타원편광분석법(spectroscopic ellipsometry, SE)을 사용하여 실온에서 2.0 ~ 8.7 eV 포톤에너지 범위에서 측정되었다. 타원편광분석법으로 조사된 데이터들을 통해 얻은 유사유전함수 스펙트럼 $<{\varepsilon}(E)>=<{\varepsilon}_1(E)>+i<{\varepsilon}_2(E)>$에 나타난 $E_0$, $E_1$, 그리고 $E_2$ 와 같은 임계점 구조에 대하여 연구하였고, 각각의 임계점 피크들은 획득된 유사유전함수의 데이터를 이차 미분한 이계도함수 $d^2<{\varepsilon}(E)>/dE^2$ 를 이용하여 구하였다. 특히, x = 0.18과 x = 0.29 사이에 위치한 샘플(x = 0.18, 0.21, 0.25, 0.29)들은 Al의 조성이 증가함에 따라 임계점 피크들이 변화(blue-shift)한다는 것을 관측하였고, 이를 다른 문헌들과 비교 분석하였다.

Effect of the flow rate of nitrogen sputter gas on the properties of thin zirconium oxynitride films

  • 박주연;조준모;강용철
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.384-384
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    • 2010
  • Zirconium oxynitride films were obtained by r.f. reactive magnetron sputtering of a zirconium target with nitrogen flow rate ranging from 0 to 60 sccm. The phases present in the films were determined by X-ray diffraction (XRD). Measurements of the oxidation state $ZrON_x$ films were investigated by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and Auger electron spectroscopy (AES). Thickness of these samples was estimated by spectroscopic ellipsometry (SE) and scanning electron microscopy (SEM). We found that the surface morphology of $ZrON_x$ films measured by atomic force microscopy (AFM) was also depended on the nitrogen gas flow.

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X-선 광전자 분광법을 이용한 망간산화물의 망간 산화상태 해석 (Determination of Mn Oxidation State in Mn-(hydr)oxides using X-ray Photoelectron Spectroscopy(XPS))

  • 송경선;배종성;이기현
    • 자원환경지질
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    • 제42권5호
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    • pp.479-486
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    • 2009
  • 자연환경에서 망간은 +2, +3, +4가의 다양한 산화수로 존재하며 환경적으로 중요한 여러 원소들과 활발한 산화/환원반응을 함으로써 원소의 지화학적 순환에 중요한 역할을 하고 있다. 특히 망간은 다양한 산화물로 존재하며 각각 특징적인 망간의 산화상태를 나타내고 있다. 망간산화물의 지화학적 특성, 즉 망간산화물의 용해도, 흡착력, 산화/환원 능력은 산화물을 구성하는 망간의 산화수에 의해 크게 좌우되는 것으로 알려져 있다. 따라서 망간의 산화수를 결정하는 인자를 밝히는 것이 산화/환원에 민감한 여러 오염원소의 지화학적 거동을 예측하는 데 매우 중요하다. X-선 광전자 분광법(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)은 고체상으로 존재하는 다양한 원소의 산화상태를 밝히는데 매우 유용한 도구이다. 본 연구에서 MnO, $Mn_2O_3$, $MnO_2$에 대한 망간의 산화수를 결정하기 위해 XPS $Mn2p_{3/2}$와 Mn3s 결합에너지 스펙트럼을 측정하여 기존에 보고 된 값들과 비교하였다. 망간산화물에 대한 $Mn2p_{3/2}$ 결합에너지는 MnO, 640.9 eV; $Mn_2O_3$, 641.5 eV; $MnO_2$, 641.8 eV로서, 망간의 산화수가 증가할수록 $Mn2p_{3/2}$ 의 결합에너지가 증가하는 것으로 나타났다. 시료준비 방법 중 하나인 Ar 에칭의 경우 시료 표면의 전자구조를 변화시킬 수 있는 가능성이 확인되었다.

Atomic Layer Deposition of Ruthenium Thin Film from Ru (cymene) (1,5-hexadiene) and O2

  • 정효준;정은애;한정환;박보근;이선숙;황진하;김창균;안기석;정택모
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.357.2-357.2
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    • 2014
  • Ruthenium (Ru) 박막은 우수한 화학적 열적 안정성 및 높은 일함수(4.7eV) 특성으로 인해 20 nm급 이하의 차세대 DRAM capacitor의 전극 물질 및 Cu metalization을 위한 seed layer로 각광을 받고 있다. Ru박막의 나노스케일 정보전자소자로의 적용을 위해서는 두께제어가 용이하고 3D 구조에서 우수한 단차 피복 특성을 갖는 atomic layer deposition (ALD)을 이용한 박막 형성이 필수적이다. 이에 본 연구에서는 ALD 방법을 이용하여 0가의(cymene) (1,5-hexadiene) Ru (0) (C16H24Ru) 전구체를 합성, ALD 방법을 이용하여 우수한 초기성장거동을 갖는 Ru 박막을 증착 하였다. 형성된 Ru 박막의 표면 형상, 두께, 밀도를 주사전자현미경(Scanning electron microscopy)과 X-선 반사율 측정(X-ray reflectometer)으로 조사하였다. 또한 전기적 특성을 4침법(four-point-probe)으로 측정하였고, 박막의 화학적 조성과 결정성의 정보를 X-선 광전자분광법(X-ray photoelectron spectroscopy)과 X-선 회절(X-ray diffraction)을 이용하여 확인하였다.

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고해상도 엑스선 광전자 분광법을 이용한 다결정구조의 안티몬-테레니움 박막 연구 (High-Resolution X-Ray Photoelectron Spectroscopy Study of a Sb2Te3 Thin Film with the Polycrystalline Phase)

  • 이영미;김기홍;신현준;정민철;취야빙
    • 한국진공학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.348-353
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    • 2012
  • 스퍼터를 이용하여 실리콘 기판위에 제작된 안티몬-테레니움 다결정 박막을 방사광을 이용한 고해상도 엑스선 광전자 분광법 실험을 수행하여 화학적 상태를 분석하였다. 엑스선 회절 실험을 통해 제작된 안티몬-테레니움 박막은 롬보헤드럴 구조를 가지는 다결정임을 확인하였다. 엑스선 광전자분광법을 수행하기 위하여 표면의 산화막 제거를 위해 저에너지 네온 이온 스퍼터링을 빔에너지 1 kV로 1 시간동안 수행하였고, 이를 통해 표면 산화막이 완벽히 제거됨을 확인하였다. 또한, 스퍼처링에 의하여 표면 비정질화된 상태를 결정화 상태로 만들기 위해 상변화온도인 $100^{\circ}C$에서 5 분간 초고진공상태에서 열처리를 수행하였다. 이후 획득되어진 테레니움 4d와 안티몬 4d 속전자레벨 분석에서 각각의 묶음에너지가 40.4 그리고 33.0 전자볼트임을 확인할 수 있었으며, 각각은 단일한 화학적 상태를 나타내고 얻어진 피크의 밀도분석을 통해 화학적조성비가 2 : 3임을 확인하였다.

Fabrication of CuZn Nanofibers by Electrospinning Method

  • 최아롬;박주연;정은강;강용철
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.374.1-374.1
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    • 2016
  • Copper and zinc are well known elements with antibacterial effect. So in this research, Cu and Zn (CZ) nanofibers (NFs) were fabricated by electrospinning method using polyvinylpyrrolidone (PVP) for adjusting viscosity. The CZ/PVP precursor solutions were prepared with copper sulfate pentahydrate, and zinc acetate dihydrate. Distilled water was used for solvent and PVP was used to regulate the viscosity of precursor solution. The CZ/PVP NF composites were obtained by electrospinning method using the precursor solution. The average diameter of obtained CZ/PVP NFs was determined by optical microscopy using Motic image plus 2.0 program and was found to be 490 nm. The chemical environment of the obtained CZ/PVP NF composites was investigated with X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). After heating the obtained CZ/PVP NF composites at 353 K, the solvent was removed. The characteristic C 1s, Cu 2p, and Zn 2p core level XPS peaks were observed. After calcination the CZ/PVP NF composites at 873 K in Ar environment for 5 hrs, PVP was decomposed at this temperature and CZ NF was obtained. This was confirmed by decreasing the intensity of C 1s.

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NiCr 박막의 발열 특성 개선을 위한 순차적 이중 열처리 방법 연구 (Gradational Double Annealing Process for Improvement of Thermal Characteristics of NiCr Thin Films)

  • 권용;노효섭;김남훈;최동유;박진성
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제18권8호
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    • pp.714-719
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    • 2005
  • NiCr thin film was deposited by DC magnetron sputtering on $A;_2O_3$/Si substrate with NiCr (80:20) alloy target. NiCr thin films were annealed at $300^{\circ}C,\;400^{\circ}C,\;500^{\circ}C,\;600^{\circ}C,\;and\;700^{\circ}C$ for 6 hr in $H_2$ after annealing at $500^{\circ}C$ for 6hr in air atmosphere, respectively. To analyze NiCr thin film properties, the changes of its micro structure were Investigated through field emission scanning electron microscope (FESEM). X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) was used to analyze a surface of NiCr thin film. Resistance of NiCr thin film was measured by 4-point probe technique. The generated heats were measured by infrared thermometer through the application of DC voltage (5 V/l2 V). NiCr thin film treated by gradational double annealing process had uniform and small grains. Maximum temperature generated heat by NiCr micro heater was $173^{\circ}C$. We expect that our results will be a useful reference in the realization of NiCr micro heater.

Cu CMP에서 Citric Acid가 재료 제거에 미치는 영향 (Effects of Citric Acid as a Complexing Agent on Material Removal in Cu CMP)

  • 정원덕;박범영;이현섭;정해도
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제19권10호
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    • pp.889-893
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    • 2006
  • Chemical mechanical polishing (CMP) achieves surface planrity through combined mechanical and chemical means. The role of slurry is very important in metal CMP. Slurry used in metal CMP normally consists of oxidizers, complexing agents, corrosion inhibitors and abrasives. This paper investigates the effects of citric acid as a complexing agent for Cu CMP with $H_2O_2$. In order to study chemical effects of citric acid, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) was peformed on Cu sample after etching test. XPS results reveal that CuO, $Cu(OH)_2$ layer decrease but $CU/CU_2O$ layer increase on Cu sample surface. To investigate nanomechanical properties of Cu sample surface, nanoindentation was performed on Cu sample. Results of nanoindentation indicate wear resistance of Cu surface decrease. According to decrease of wear resistance on Cu surface removal rate increases from $285\;{\AA}/min\;to\;8645\;{\AA}/min$ in Cu CMP.

Dry Etching Characteristics of Indium Zinc Oxide Thin Films in Adaptive Coupled Plasma

  • Woo, Jong-Chang;Choi, Chang-Auck;Kim, Chang-Il
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제14권4호
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    • pp.216-220
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    • 2013
  • The etching characteristics of indium zinc oxide (IZO) in $Cl_2/Ar$ plasma were investigated, including the etch rate and selectivity of IZO. The IZO etch rate showed non-monotonic behavior with increasing $Cl_2$ fraction in the $Cl_2/Ar$ plasma, and with increasing source power, bias power, and process pressure. In the $Cl_2/Ar$ (75:25%) gas mixture, a maximum IZO etch rate of 87.6 nm/min and etch selectivity of 1.09 for IZO to $SiO_2$ were obtained. Owing to the relatively low volatility of the by-products formation, ion bombardment was required, in addition to physical sputtering, to obtain high IZO etch rates. The chemical state of the etched surfaces was investigated with X-ray photoelectron spectroscopy. These data suggested that the IZO etch mechanism was ion-enhanced chemical etching.