산소분압비에 따른 ZnO 박막의 성장특성

강만일,김문원,김용기,류지욱,장한오,Kang, Man-Il,Kim, Moon-Won,Kim, Yong-Gi,Ryu, Ji-Wook,Jang, Han-O 한국진공학회 2008 Applied Science and Convergence Technology Vol.17 No.3

산소분압비에 따른 ZnO 박막의 성장특성을 알아보기 위해 RF 스퍼터링 시스템을 이용하여 $0%{\sim}30%$의 산소분압비로 박막을 제작하였다. 위상변조방식의 분광타원계를 이용하여 $1.5{\sim}3.8eV$ 범위에 걸쳐 타원상수를 측정하였고, TL 분산관계식을 이용하여 최적맞춤한 결과 박막과 표면기칠기층의 두께, void 비율을 알 수 있었고, ZnO 알갱이의 크기는 산소분압비의 증가에 따라 그 크기가 작아짐을 알 수 있었다. 산소분압비에 따른 ZnO 박막의 밴드 갭은 산소유입량의 증가에 따라 증가하여 ZnO 박막의 광흡수 특성이 산소분압비에 크게 의존함을 알았고, 산소분압비의 증가는 결정의 불완전성을 증가시키는 것으로 나타났다. ZnO thin films were grown on a glass by RF sputtering system with RF power 100W and oxygen partial pressure of $0%{/sim}30%$. Elliptic constants were measured by using a phase modulated spectroscopic ellipsometer and analyzed with the Tauc-Lorentz dispersion formula and best fit method in the range of 1.5 to 3.8eV. Also, scanning electron microscope(SEM) was used for the analysis of surface crystallization condition. From elliptic constants spectra, optical constants, thickness and roughness of ZnO films were evaluated. Total thickness of ZnO films obtained by ellipsometry showed good agreement with SEM data. It was found that the grain size of the films were getting smaller with increasing oxygen partial pressure. Band-gap of ZnO films increase with the oxygen partial pressure. These findings clearly indicate that optical properties of ZnO films are strongly dependent on the oxygen partial pressure. It could be explained that increasing the oxygen partial pressure induced high crystalline imperfection in the ZnO films.

분광타원법을 이용한 스퍼터된 V₂O₅ 박막의 성장특성 조사

임성택,강만일,이규성,김용기,류지욱,Lim, Sung-Taek,Kang, Man-Il,Lee, Kyu-Sung,Kim, Yong-Gi,Ryu, Ji-Wook 한국진공학회 2007 Applied Science and Convergence Technology Vol.16 No.2

[ $V_{2}O_{5}$ ] 박막의 성장특성을 분석하기 위해 RF 스퍼터링 시스템으로 C-Si 기판에 10 %와 0 %의 산소 분압비로 시료를 제작하였다. 구조적 특성의 분석을 위해 SBM과 XRD 측정을 실시하였고, 위상변조방식의 분광타원계를 이용하여 $0.75{\sim}4.0\;eV$ 범위에 걸쳐 타원상수를 측정하였다. 측정된 타원상수 분석을 위해 상용화된 분석용 프로그램인 DeltaPsi2를 이용하여, Double Amorphous 분산관계식으로 최적 맞춤 하였다. SEM과 XRD 측정결과 시료의 표면 및 결정 상태는 비정질임을 확인하였고, 타원상수의 분석에 의해 $V_{2}O_{5}$층의 두께, void비율, 표면 거칠기를 알 수 있었다. 또한 SEM 측정치와 비교한 결과 두 시료의 두께와 표면 거칠기의 결과가 잘 일치함을 확인 하였다. Optical structure of $V_{2}O_{5}$ thin films were analyzed and confirmed, the films were deposited in oxygen partial pressure 0% and 10% by RF magnetron sputtering system. Measurements of the elliptic constants were made in the range of $0.75{\sim}4.0\;eV$ by using phase modulated spectroscopic ellipsometer. The elliptic constants of the thin films were analyze by Double Amorphous dispersion relation. The calculated n, k spectra of $V_{2}O_{5}$ layer were obtained over the range of $0.75{\sim}4.0\;eV$ photon energy. SEM and XRD measurements were also made to validate the ellipsometric analysis and they give good agreement with the structural properties of the films. It was found that optical structure of the $V_{2}O_{5}$ layer has a 3 phase(roughness/film/substrate) and optical absorption properties are greatly depend on the partial pressure of the oxygen.

분광타원법을 이용한 스퍼터된 V₂O₅ 박막의 성장특성 조사

임성택(Sung-Taek Lim),강만일(Man-Il Kang),이규성(Kyu-Sung Lee),김용기(Yong-Gi Kim),류지욱(Ji-Wook Ryu) 한국진공학회(ASCT) 2007 Applied Science and Convergence Technology Vol.16 No.2

V₂O? 박막의 성장특성을 분석하기 위해 RF 스퍼터링 시스템으로 C-Si 기판에 10 %와 0 %의 산소 분압비로 시료를 제작하였다. 구조적 특성의 분석을 위해 SEM과 XRD 측정을 실시하였고, 위상변조방식의 분광타원계를 이용하여 0.75~4.0 eV 범위에 걸쳐 타원상수를 측정하였다. 측정된 타원상수 분석을 위해 상용화된 분석용 프로그램인 DeltaPsi2를 이용하여, Double Amorphous 분산관계식으로 최적 맞춤 하였다. SEM과 XRD 측정결과 시료의 표면 및 결정 상태는 비정질임을 확인하였고, 타원상수의 분석에 의해 V₂O?층의 두께, void비율, 표면 거칠기를 알 수 있었다. 또한 SEM 측정치와 비교한 결과 두 시료의 두께와 표면 거칠기의 결과가 잘 일치함을 확인 하였다 Optical structure of V₂O? thin films were analyzed and confirmed, the films were deposited in oxygen partial pressure 0 % and 10 % by RF magnetron sputtering system. Measurements of the elliptic constants were made in the range of 0.75~4.0 eV by using phase modulated spectroscopic ellipsometer. The elliptic constants of the thin films were analyze by Double Amorphous dispersion relation. The calculated n, k spectra of V₂O? layer were obtained over the range of 0.75~4.0 eV photon energy. SEM and XRD measurements were also made to validate the ellipsometric analysis and they give good agreement with the structural properties of the films. It was found that optical structure of the V₂O? layer has a 3 phase(roughness/film/substrate) and optical absorption properties are greatly depend on the partial pressure of the oxygen.

연구논문 : 제주특별자치도 의회의 조례제정 한계와 대응반안

강동식 ( Dong Sik Kang ),강영훈 ( Young Hoon Kang ),강만일 ( Man Il Kang ) 고려대학교 정부학연구소 2008 정부학연구 Vol.14 No.2

분광타원법을 이용한 스퍼터된 Ta₂O₅ 박막의 광학적 특성

김선희,이의현,정인우,현장훈,이성용,강만일,류지욱,Kim, Sun-Hee,Lee, Eui-Hyun,Jung, In-Woo,Hyun, Jang-Hoon,Lee, Sung-Young,Kang, Man-Il,Ryu, Ji-Wook 한국진공학회 2009 Applied Science and Convergence Technology Vol.18 No.2

본 연구에서는 RF 파워, 기판의 종류, 산소분압비의 다양한 제작조건으로 RF 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 $Ta_{2}O_{5}$ 박막을 제작하였다. 제작된 $Ta_{2}O_{5}$ 박막의 분석을 위해 위상변조방식의 분광타원계를 이용하여 타원상수를 $1.0{\sim}4.0eV$ 영역에 걸쳐 측정하였고, Tauc-Lorentz 분산관계식을 이용하여 박막의 두께와 광학상수를 분석한 결과 제작조건에 따른 광학상수의 크기와 분간형태의 변화가 나타났다. 또한 분산관계식에 의해 분석된 박막의 두께와 광학상수를 이용하여 얻은 투과율 스펙트럼을 UV-Vis 분광광도계에 의해 측정된 값과 비교하여 타원상수 분석을 통해 얻은 두께와 광학상수의 신뢰성을 확인하였다. $Ta_{2}O_{5}$ thin films were deposited by RF magnetron sputtering method under various RF power, substrates and oxygen partial pressure. Elliptic constants were measured by using a phase modulated spectroscopic ellipsometer and analyzed with the Tauc-Lorentz dispersion formula and best fit method in the range of 310$\sim$1239 nm. Also, transmittance spectra of the films were measured by UV -Vis spectrophotometer in the range of 300$\sim$1000 nm. From these data, thickness of $Ta_{2}O_{5}$ and surface layer were analyzed and changes of magnitude and shape of dispersion of optical constants according to fabricated conditions were measured. Also, to evaluate thickness and optical constants data analyzed by Tauc-Lorentz dispersion formula, the measured and analyzed transmittance spectra were compared. In result of the comparison, two spectra were in good agreement each other. Accordingly, it indicates that our ellipsometric analysis is valid.

분광타원법을 이용한 스퍼터된 Ta₂O₅ 박막의 광학적 특성

김선희(Sun-Hee Kim),이의현(Eui-Hyun Lee),정인우(In-Woo Jung),현장훈(Jang-Hoon Hyun),이성용(Sung-Young Lee),강만일(Man-Il Kang),류지욱(Ji-Wook Ryu) 한국진공학회(ASCT) 2009 Applied Science and Convergence Technology Vol.18 No.2

본 연구에서는 RF 파워, 기판의 종류, 산소분압비의 다양한 제작조건으로 RF 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 Ta₂O? 박막을 제작하였다. 제작된 Ta₂O? 박막의 분석을 위해 위상변조방식의 분광타원계를 이용하여 타원상수를 1.0∼4.0eV 영역에 걸쳐 측정하였고, Tauc-Lorentz 분산관계식을 이용하여 박막의 두께와 광학상수를 분석한 결과 제작조건에 따른 광학상수의 크기와 분산형태의 변화가 나타났다. 또한 분산관계식에 의해 분석된 박막의 두께와 광학상수를 이용하여 얻은 투과율 스펙트럼을 UV-Vis 분광광도계에 의해 측정된 값과 비교하여 타원상수 분석을 통해 얻은 두께와 광학상수의 신뢰성을 확인하였다. Ta₂O? thin films were deposited by RF magnetron sputtering method under various RF power, substrates and oxygen partial pressure. Elliptic constants were measured by using a phase modulated spectroscopic ellipsometer and analyzed with the Tauc-Lorentz dispersion formula and best fit method in the range of 310~1239 ㎚. Also, transmittance spectra of the films were measured by UV-Vis spectrophotometer in the range of 300~1000 ㎚. From these data, thickness of Ta₂O? and surface layer were analyzed and changes of magnitude and shape of dispersion of optical constants according to fabricated conditions were measured. Also, to evaluate thickness and optical constants data analyzed by Tauc-Lorentz dispersion formula, the measured and analyzed transmittance spectra were compared. In result of the comparison, two spectra were in good agreement each other. Accordingly, it indicates that our ellipsometric analysis is valid.

CD와 DVD의 회절격자로의 활용을 위한 회절특성 연구

고동휘 ( Dong Hwi Go ),이승현 ( Seung Hyeon Lee ),이재현 ( Jae Hyun Lee ),조두형 ( Du Hyeong Cho ),현다훈 ( Da Hoon Hyun ),홍동혁 ( Dong Heuk Hong ),강만일 ( Man Il Kang ),김석원 ( Sok Won Kim ) 한국화상학회 2013 한국화상학회지 Vol.19 No.2

CD와 DVD에서 발생하는 빛의 회절을 정량적으로 분석하기 위해 본 연구에서는 회절격자와 CD, DVD에 의한 회절무늬를 비교하였다. SEM 측정을 통해 격자간격을 비교하였고, 입사각과 회절각을 측정하여 이론적인 격자 간격을 계산하였다. 또한, 다양한 파장을 갖는 Ar-ion 레이저에 의해 발생된 1차 회절광의 회절각과 세기를 측정하여 그 결과를 정량적으로 비교하였다. 비교 결과, DVD는 회절격자와 CD보다 더 좁은 격자 간격을 가졌으며, 그 회절광은 다른 회절광에 비해 강했다. 또한, 회절격자와 CD에 비해 더 좁은 격자간격과 더 강한 회절광을 가진 DVD에서 보다 우수한 회절성능이 관찰되었다. In order to analyze quantitatively the diffraction of light from CD and DVD, in this study, the diffraction patterns from grating, CD and DVD were compared. The lattice distance of the samples was compared by the SEM measurements and the theoretical lattice distance was calculated by the measurements of the incident and diffraction angles. Also, the diffraction angle and the intensity of the 1st-order diffraction light, which was generated by an Ar-ion laser with various wavelength, were measured, and the results were quantitatively compared. in the comparison, superior diffraction was observed in the DVD with more shorter lattice distance and larger intensity of the diffraction light comparing with the grating and the CD.

분광타원법을 이용한 다공질규소의 유전율 측정에 관한 연구

강만일,류지욱 公州大學校 基礎科學硏究所 2003 自然科學硏究 Vol.10 No.-

다공질규소의 유전율을 측정하기 위해 위상변조방식의 분광타원법을 이용하였다. 분석용 프로그램을 이용한 분석을 통해 다공질규소층의 두께와 그것을 구성하는 Si와 void의 비율을 알 수 있었고, 전류밀도가 증가함에 따라 층의 두께가 선형적으로 증가하는 것을 알았다. 또한 EMA 근사식의 적용결과 다공질규소의 흡수 스펙트럼은 단결정규소의 스펙트럼과 아주 유사하게 나타남을 확인하였고, 다공질규소의 복소유전율이 void의 비율이 증가함에 따라 감소한다는 것을 알 수 있었다. To determine permittivity of porous silicon that is made of anodezed crystalline silicon, we measured the elliptic constants in the range of 300~800nm wavelengths using the phase modulated spectroscopic ellipsometer. We obtained complex permittivity of porous silicon through analysis of elliptic constants measured by the ellipsometer. It is found that the complex permittivity becomes smaller as the void volume gets larger in the porous silicon layer and the thickness of porous silicon layer is proportional to current density.