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이온 조사된 Cu / Ni / Cu(001) / Si 자성박막에 있어서 X-ray reflectivity를 이용한 계면 연구
김태곤(T. G. Kim),송종한(J. H. Song),이택휘(T. H. Lee),채근화(K. H. Chae),황현미(H. M. Hwang),전기영(G. Y. Jeon),이재용(J. Lee),정광호(K. Jeong),황정남(C. N. Whang),이준식(J. S. Lee),이기봉(K. B. Lee) 한국자기학회 2002 韓國磁氣學會誌 Vol.12 No.5
The Cu/Ni/Cu(002)/Si(100) films which have perpendicular magnetic anisotropy were deposited by e-beam evaporation methods. From the reflection high energy electron diffraction pattern, the films were confirmed to be grown epitaxially on silicon. After 2×10^(16) ions/㎠ C+ irradiation, magnetic easy-axis was changed from surface normal to in-plane as shown in the hysteresis loop of magneto-optical Kerr effects. It became manifest from analysis of X-ray reflectivity and grazing incident X-ray diffraction that even though interface between top Cu layer and Ni layer became rougher, the contrast of Cu and Ni's electron density became manifest after ion irradiation. In addition, the strain after deposition of the films was relaxed after ion irradiation. Strain relaxation related with change of magnetic properties and mechanism of intermixed layer's formation was explained by thermo-chemical driving force due to elastic and inelastic collision of ions.
BS / Channeling을 이용한 Pt(111) / Al₂O₃(0001) 적층 생장 연구
이종철(J. C. Lee),김신철(S. C. Kim),김효배(H. B. Kim),정광호(K. Jeong),김긍호(K. H. Kim),최원국(W. K. Choi),송종한(J. H. Song) 한국진공학회(ASCT) 1998 Applied Science and Convergence Technology Vol.7 No.4
rf magnetron sputtering 증착법으로 Al₂O₃(0001) 기판위에 적층생장시킨 Pt 박막의 결정성 및 이의 구조적 특성을 backscattering spectrometry(BS)/channeling, transmission electron microscopy(TEM) 등을 이용해 분석하였다. MeV ⁴He ion channeling 결과, 증착시 기판의 온도가 600℃, 증착된 Pt 층의 두께가 3500 Å 이었을 때 최소산란수율(channeling minimum yield)이 4%인 결정성이 우수한 Pt 박막이 생장되었음을 확인하였으며, 동일한 증착조건하에서 증착된 Pt 층의 두께가 200 Å 미만인 경우 두께의 감소에 따라 최소산란수율이 급격하게 증가하였다. 아울러 Pt층은 Al₂O₃(0001) 기판위에 6중 대칭구조를 지닌 (111)면방향으로 적층생장되었으며, (111)면방향을 중심으로 대칭적인 원자배열 구조를 갖고 있는 쌍정구조를 형성하고 있었다. 단면 TEM 분석결과에서도 격자부정합에 의한 strain을 감소시키기 위하여 형성된 쌍정을 관찰할 수 있었으며 strain이 집중되는 쌍정경계면에서 표면거칠기의 증가 또한 관찰되었다. Crystallinity and structual properties of the epitaxially grown Pt films on Al₂O₃(0001) substrate by rf magnetron sputtering at a substrate temperature of 600℃ were studied by using backscattering spectrometry (BS)/channeling and transmission electron microscopy (TEM) measurements. Me V ⁴He ion BS/channeling results showed that the channeling minimum yield of Pt film with a thickness of 3500 Å was 4%. This indicates an excellent crystallinity of Pt film. When the thickness of Pt film was less than 200 Å, the channeling minimum yield of Pt film increased sharply with the decrease in film thickness. The Pt layer on Al₂O₃(0001) substrate grew epitaxially to the direction of (111) with six-fold symmetry. Cross-sectional TEM images also showed that Pt film on Al₂O₃(0001) substrate consist of twinned domains to release the strain induced by the lattice mismatch and the surface roughness of the film increased at the twin boundaries where the strain was contcentrated.
Chemical and Crystalline Properties of Polyimide Film Deposited by Ionized Cluster Beam
김기원(K.W. Kim),최성창(S.C. Choi),김성수(S.S. Kim),조성진(S.J. Cho),홍사용(S.Y. Hong),정광호(K.H. Jeong),황정남(J.N. Whang) 한국진공학회(ASCT) 1992 Applied Science and Convergence Technology Vol.1 No.1
Ionized Cluster Beam(ICB) 방법을 이용하여 Polyimide(PI) 박막을 증착시켰다. 증착된 PI 박막의 결정성과 이미드화의 정도를 투과전자현미경(TEM)과 적외선 분광 스펙트럽(FT-IR)을 이용하여 분석하였다. 최적의 조건에서 증착된 PI 박막은 이미드화가 최대로 증가하였고 결정구조를 가짐을 관찰할 수 있었다. 이것은 다른 방법으로 제작된 PI 박막과 비교할 때 훨씬 우수한 것이다. Polyimide (PI) thin films were deposited by the ionized cluster beam deposition (ICBD) technique. Imidization and crystallization of PI films were investigated using transmission electron microscopy (TEM) and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). PI films deposited under optimum conditions showed a maximum imidization and good crystal structure, which are superior to those of the films fabricated by other techniques.
권순남(S. N. Kwon),이명호(M. H. Lee),송호식(H. S. Song),박소아(S. A. Park),이충만(C. M. Lee),정광호(K. Jeong) 한국진공학회(ASCT) 1999 Applied Science and Convergence Technology Vol.8 No.1
Angle Resolved Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy(ARUPS)용 전자 에너지 분석기를 제작하고 그 성능을 조사하였다. 독립적인 각 분해와 에너지 분해를 위하여 3전극 전자 렌즈 2개를 연이어 붙인 동심 반구형으로 제작하였다. 이 분석기의 성능을 조사하기 위하여 Cu(100)의 전자 에너지 구조를 연구하였다. 이 분석기의 최고 에너지 분해능은 40 meV 이하이고 각 분해능은 0.2°임을 확인할 수 있었다. An electron energy analyser for Angle Resolved Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy (ARUPS) has been constructed and tested. This analyser consists of tandem 3 element electron lenses and two concentric hemispherical capacitors. Electronic structure of clean Cu(100) surface has been studied to test the feature of the analyser. The ultimate energy resolution is 40 meV and angle resolution is 0.2°.
LCVD법을 이용한 박막성장장치의 제작 및 그 장치를 이용하여 제작한 Silicon Nitride 박막의 특성 연구
유동선(D. S. Yoo),김일곤(I. G. Kim),이호섭(H. S. Lee),정광호(K. H. Jeong) 한국진공학회(ASCT) 1993 Applied Science and Convergence Technology Vol.2 No.3
LCVD법에 의한 박막성장장치를 제작하였다. 제작한 CO₂ 레이저는 CO₂ : N₂ : He이 1:1:8로 혼합된 가스를 사용하였으며 최대 출력은 60W 였고 혼합가스의 유량이 20l/min, 방전전류 40mA일 때 50W의 비교적 안정된 출력을 얻을 수 있었다. 반응실의 기초 진공은 1×10^(-6)torr였으며 레이저를 기판에 수직 혹은 수평으로 조사할 수 있도록 설계하였다. 제작된 장치로 SiH₄ 및 NH₃를 재료로 하여 실리콘 및 quartz 기판위에 silicon nitride 박막을 증착하였다. 박막 생장시 가스를 흘리는 방식보다 가스를 채워놓고 하는 방식이 낮은 레이저 출력하에서 균일한 박막을 얻는데 효율적이라는 것을 발견하였다. 출력 55W의 레이저를 실리콘 기판에 5분간 조사하였을 때 최대 두께 1.5㎛의 박막을 얻었으며 quartz 기판위에는 출력 4W, 조사시간 6분에서 두께가 약 1㎛인 비교적 균질의 박막을 얻을 수 있었다. FT-IR 및 XPS 분석 결과 SiH₄와 NH₃의 혼합비가 1 : 12일 때 비교적 nitride화가 잘 된 박막이 얻어졌음을 알았다. The LCVD system was fabricated. We used the mixed gas for CO₂ laser with the mixing rate of CO₂ : N₂ : He=1 : 1 : 8, and abtained the maximum power of 60W. With gas flow of 20l/min and discharge current of 40 mA, the laser showed relatively stable power of 50W. The basic pressure of the chamber was 1×10^(-6)torr and the laser beam could be irradiated in normal or parellel direction at substrate. Silicon nitride thin film was deposited on silicon and quartz by use of SiH₄ and NH₃. It was found that the filled gas method was more effective than the flowing gas method for surface smoothness of the film. When 55W laser was irradiated for 5 minutes on silicon substrate we abtained the maximum thickness of 1.5 ㎛, and the thickness of 1.0 ㎛ was abtained on quartz with 4W power and 6 minutes irradiation. It was found by FT-IR and XPS that the well nitrided film could be abtained when the ratio of SiH₄ and NH₃ was 1 : 12.