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PECVD에 의해 작성된 탄소계 박막의 전계전자방출특성에 대한 증착온도 의존성에 관한 연구
류정탁,백양규,이형주,M. Katayama,K. Oura 한국진공학회 2003 Applied Science and Convergence Technology Vol.12 No.1
본 논문에서는 혼합가스 없이 메탄가스만을 사용하여 RF PECVD 방법으로 성장시킨 a-C 박막의 전계전자방출특성을 조사하였다. 또한 본 논문은 박막의 표면형태와 결정들의 결합구조가 어떻게 전계전자방출에 영향을 미치는가에 관하여 보고된다, a-C 박막의 전계전자방출특성은 증착온도에 크게 의존함이 확인되었다. 실온에서 성장된 카본박막의 문턱전압은 20 V/$\mu\textrm{m}$이었다. 그러나 증착온도가 $500^{\circ}C$로부터 $600^{\circ}C$로 증가함에 따라 문턱전압은 17 V/$\mu\textrm{m}$에서 10 V/$\mu\textrm{m}$으로 감소하였으며 $800^{\circ}C$에서는 문턱전압이 B V/$\mu\textrm{m}$로 크게 개선되었다. 박막의 표면형태, 구조적인 특징과 전계전자방출특성의 관계를 조사하기 위해서 라만 스펙트럼과 주사형전자현미경 (scanning electron microscopy : SEM)을 사용하였다. 박막의 물리적, 화학적, 특성은 증착온도에 매우 의존하며 이들 특성들은 전계전자방출특성에 큰 영향을 미친다는 사실을 발견했다. Using RF plasma enhanced chemical vapor deposition, amorphous carbon films were grown in pure methane plasma. Field electron emission of these films were examined at a function of deposition temperature. It was found that the electron emission current of the sample prepared at deposition temperature above $600^{\circ}C$ was considerably improved. The film grown at deposition temperature of $800^{\circ}C$ had the best threshold field of 8 V/$\mu\textrm{m}$ in this experiment. According to the results of Raman spectroscopy. growth of graphite crystallites was promoted with higher deposition temperatures. Moreover the surface morphology was abruptly changed at deposition temperature above $600^{\circ}C$. We discuss the field electron emission characteristics of amorphous carbon films with regard to the structural feature and surface morphology.
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RF-PECVD를 이용한 순수메탄 플라즈마에서 성장된 탄소계 박막의 제작 및 특성
조경제,류정탁,백양규,T.IKUNO,S.HONDA,K.OURA,이상윤 한국물리학회 2002 새물리 Vol.44 No.2
Amorphous carbon films were fabricated in a pure methane plasma by using radio frequency plasma-enhanced chemical vapor deposition. The surface morphology and the roughness of the films were examined as functions of the substrate temperature by using atomic force microscopy (AFM). We found that the roughness of the films improved considerably for substrate temperatures higher than 500 $^\circ$C. From the AFM and Raman spectroscopy results, growth of graphite crystallites was promoted by high substrate temperatures. Furthermore, the surface morphology abruptly changed at substrate temperatures over 600 $^\circ$C. These results can be explained as the characteristics of amorphous carbon films with regard to the surface morphology and the structural features. 비정질 탄소 박막을 RF-PECVD(Radio Frequency Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 를 이용한 순수 메탄 플라즈마에서 제작하였다. 기판 온도의 변화에 따른 박막에 대한 표면 형태와 거칠기는 AFM(Atomic Force Microscopy)에 의해서 조사하였다. 본 연구에서 박막의 표면 형태는 기판 온도 600 $^\circ$C 에서 급격하게 변화되었으며 AFM에 의한 표면 거칠기의 정도도 큰 변화가 보였다. AFM 과 Raman spectroscopy 결과로부터 기판 온도가 높을수록 박막은 그라파이트화 되어 갔다. 이러한 결과로부터 비정질 탄소 박막의 표면형태와 구조적 특성에 관하여 설명하였다.
DBpia
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