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이온빔 스퍼터링 증탁 ITO 박막의 미세 구조와 전기적 특성
한영건(Y.G.Han),조준식(J.S.Cho),고석근(S.K.Koh),김동환(D.H.Kim) 한국태양에너지학회 2000 한국태양에너지학회 논문집 Vol.20 No.2
이온빔 스퍼터링을 이용하여 indium tin oxide(ITO)박막을 증착하였다. Ar가스만을 이용하여 플라즈마를 형성한 경우 O₂를 첨가한 경우에 대해 기판온도를 상온에서 200℃까지 증가시키면서 온도의 영향을 관찰하였으며 이온빔 에너지의 변화가 박막의 특성에 미치는 영향을 관찰하였다. Ar 이온만으로 증착한 ITO 박막은 domain 구조를 보였으며 Ar+O₂이온으로 증착한 경우 grain 구조를 나타내었다. Ar 이온만으로 증착된 ITO박막의 전기 비저항의 최소값은 100℃ 기판온도에서 1.5*10^-4Ωcm 값을 보였으며 산소 첨가의 경우에는 150℃dptj 4.3*10^-4Ωcm 이었다. 보든 박막이 100℃이상의 기판 온도에서 가시광영역에서의 투과도는 80%이상의 값을 보였다. Better electrical and optical properties of ITO thin films were demanded for the window layer of CdS/CdTe solar cells. To match that demand, an ion beam sputtering system was used for the deposition of ITO thin films. The substrate temperature and ion beam energy were controlled to deposit high quality ITO thin films in two cases of Ar ion sputtering and Ar+O₂ion sputtering. The microstructure changed from domain structure in ITO deposited by Ar ions to grain structure in ITO deposited by Ar+O₂ions. The lowest resistivity of ITO films was 1.5* 10^-4Ωcm at 100'C substrate temperature in case of Ar ions sputtering. Transmittance in the visible range was over 80% above 100℃ substrate temperature.
저에너지 수소 이온빔을 이용한 polytetrafluoroethylene 표면 개질
이정환,김동환,여운정,한영건,조준식,김현주,고석근,Lee, Jung-Hwan,Kim, Dong-Hwan,Yeo, Woon-Jung,Han, Young-Gun,Cho, Jun-Sik,Kim, Hyun-Joo,Koh, Seok-Jeun 한국진공학회 2006 Applied Science and Convergence Technology Vol.15 No.6
PTFE(polytetrafluoroethylene) 표면에 저에너지 이온빔을 조사함으로써 그의 물성을 개질하여 금속과의 접착력을 향상시켰다. 이온 조사로 인한 표면 형상 변화를 최소화하기 위하여 수소 이온을 사용하였다. 이온빔을 발생시키기 위하여 냉음극관 이온소스를 사용하였으며 사용된 이온빔의 종류는 수소 이온이고 이와 비교하기 위하여 아르곤 이온도 사용하였다. 다양한 이온 조사량에서 실험을 행하였으며 표면 처리 효과를 촉진시키기 위하여 산소 분위기 가스를 사용하였다. 처리된 PTFE와 처리하지 PTFE는 물과의 접촉각 (water contact angle) 측정, SEM 표면 이미지 관찰 등으로 평가하였고, 표면 물성 및 금속 박막과의 접착력을 알아보기 위하여 구리 박막을 증착한 후 반사율 측정 및 접착력 테스트를 수행하였다. 고분자 표면 처리에 많이 사용되는 산소 분위기 가스를 넣어주면 서 아르곤 이온빔 조사를 수행한 경우는 $1\times10^{16}\;ions/cm^2$부터 금속과의 접착력이 확보되었으나 SEM표면 관찰 결과 그의 표면이 침상 형상으로 변함을 알 수 있었다. 수소 이온으로 PTFE표면 개질을 수행하면 표면 형상은 변하지 않았으나 접착력 또한 증가하지 않았다. 그러나 수소 이온 조사시 산소 분위기 가스를 사용하면 $5\times10^{16}\;ions/cm^2$ 부터 접착력이 향상되었으며 표면도 침상형상으로 변하지 않았다. PTFE 표면 위에 구리 박막 증착 후 반사도 측정함으로써 수소 이온과 산소 분위기 가스를 사용한 경우가 표면 물성이 아르곤 이온을 사용하였을 때 보다 더 우수함을 확인하였다. 다양한 산소 유량에서 수소 이온을 조사한 결과 표면 형상 및 접착력은 산소 유량에 많이 의존함을 확인하였고 따라서 적당한 산소 분위기 가스 유량에서 수소 이온을 PTFE 표면에 조사한다면 금속과의 높은 접착력 및 우수한 표면 물성을 얻을 수 있음을 알 수 있었다. Surface modification of PTFE by ion irradiation was performed to improve its surface properties, In the case where argon was used to irradiate the PTFE films, an increase in the adhesion strength was observed when the ion fluence was over $1\times10^{15}\;ions/cm^2$, but the surface morphology dramatically changed to a needle-shaped one. However, when we used hydrogen ions under $O_2$ environmental gas, the adhesion strength increased at an ion fluence of $5\times10^{16}\;ions/cm^2$ and the surface morphology by the hydrogen irradiation was not needle-shaped. The surface morphology and adhesion strength of the hydrogen modified PTFE was influenced by the oxygen flow rate. It was confirmed by reflectance measurements that the surface properties of the hydrogen ion irradiated PTFE were superior to those of the argon ion irradiated PTFE.
인듐과 주석막의 중간층이 ITO/Si 접촉 저항에 미치는 영향
김동환,박원규,박정호,유호진,강진모,한영건,양명수 대한금속재료학회(대한금속학회) 2001 대한금속·재료학회지 Vol.39 No.5
Indium and tin layers were used as the diffusion barriers between the indium-tin oxide (ITO) and poly-Si in order to reduce the contact resistance. ITO/Si contacts should be adopted in thin-film transistor liquid crystal display (TFT LCD) for simplifying the fabrication process. For 5 ㎚ thick In and Sn layers, 10-minute annealing at 250℃ was performed to minimize the loss in the optical transmittance. With In and Sn layers, contact resistance values of 5×10^(-3) ∼ 4×10^(-3)Ω㎠ were obtained. These values were higher than those measured from the conventional ITO/Mo/Al/Si contacts (5×10^(-5) Ω㎠∼4 ×10^(-4)Ω㎠) but. lower than those obtained from ITO/Si contacts (about 1×10^(-1)Ω㎠) Sn was found to be stable after the annealing but In lost its function as a diffusion barrier by diffusion into Si.