BST 박막을 Pt/SiO2/Si 기판위에 co-sputtering 방법으로 형성할 때 열처리 조건이 BST 박막의 결정성과 전기적 특성에 미치는 영향에 관하여 연구하였다. BST 박막의 특성은 급속 열처리나 관상로 열처리과 같은 후열처리 온도보다 증착시의 기판온도에 따라서 민감하게 변화하였고, 기판 온도를 550˚C로 하여 증착할대 Perovskite상이 가장 안정적으로 성장하여 유전율 1100, 유전손실계수 0.02로 우수한 유전특성을 나타내는 막을 형성할 수 있었다. BST 박막은 기판온도를 증가하면 정합에너지와 표면에너지를 최소로하는 (111) 방향으로 우선방위를 나타내었고 결정립의 조대화 현상으로 누설전류가 증가하였다.

TbFeCo 박막의 Facing Targets Sputtering System 조건, 조성 및 시효 처리에 따른 광자기적 특성과 산화 특성을 조사하였다. XPS와 AES를 통하여 보호막 없이 제조된 TbFeCo 박막의 표면에는 Co에 우선하여 Tb과 Fe가 안정한 산화물의 형태로 존재하며, 표면에서 3.2nm 깊이부터는 산화되지 않은 TbFeCo 박막이 존재함을 확인하였다. TbFeCo 박막을 시효 시킴에 따라 Fe 산화층의 두께는 거의 변화가 없었으며, Tb Oxide 층만이 증가하였다. TbFeCo 박막은 사용된 기판의 종류나 제조조건에 따라 열적 안정성에 큰 차이를 보였다.

가돌리늄박막의 큐리온도를 비저항의 온도에 따른 변화를 측정함으로써 결정하였다. 이비저항 실험치에서 구한 큐리온도의 값은 기존의 자화도에서 구한 큐리 온도값과 잘 일치함을 보여준다. 또한 박막의 큐리온도 실험값들은 얇은 박막일수록 큐리온도가 낮아지는 두께에 따른 변화를 잘 보여주고 있다. 유한 축척이론에 의한 분석에서 임계지수 λ 는 0.82 ± 0.15가 나왔으며 이 값은 이론치인 1.48과 일치하지 않는다. 이 사실은 다른 많은 실험에서 확인한 바와 일치하고 있다.

기계적으로 연마한 고속도강과 구리 두 종류의 서로 다른 기판상에 dc 마그네트론 스파터법으로 TiN 박막을 성막시켜 코팅층의 비커스 미소경도를 측정하였다. 압입체의 침투깊이와 시험하중과의 관계를 log-log 좌표상에 도시함으로써 기판의 영햐응ㄹ 받지 않고 코팅층만의 경도를 측정할수 있는 최대하중인 임계하중(critical load)을 구할수 있었다. 임계하중을 가했을 때 압입체의 침투깊이와 코팅층 두께간의 비율은 코팅층의 두께에 무관하였고 기판의 경도에 크게 의존하였다.

첨가제로 Al2O3가 포함된 ZnO 소결체가 타깃을 이용하여 RF 마그네트론 스퍼터링법으로 Al이 첨가된 ZnO박막을 증착하고, 타깃에 첨가된 Al2O3</TEX>의 농도와 증착시 스퍼터링장치내의 기판위치에 따른 박막의 물성 변화를 고찰하였다. 타깃의 Al2O3 첨가농도가 2wt%인 경우에 비저항치 8 × 10-3 Ω-cm인 박막이 증차되었다. 또한 Al2O3</TEX>가 2wt%이상 첨가된 경우는 모든 Al이 박막내부에서 Zn를 치환하여 전자주게로의 역할을 하지 못하고, 오히려 치환되지 못한 Al원자의 중성 불순물 산란효과에 의해 박막의 비저항이 증가하였다. 타깃의 마모영역 위에서 증착된 Al을 첨가한 ZnO 박막은 그 영역 KR에서 증착된 박막보다 높은 비저항값을 나타냈으며, 이는 큰 에너지를 가지는 산소입자의 충돌에 기인한 것으로 여겨진다.

단일 이온원을 사용하는 이온빔 스퍼터링법을 이용하여 Mn-Zn페라이트 박막을 증착하였다. 기판은 1000Å의 산화막이 입혀진 실리콘 웨이퍼를 사용하고 타깃은 (110)Mn-Zn 페라이트 단결정위에 Fe 금속선을 부착한 모자이크 타깃을 사용하엿다. 산소의 유입없이 성장된 박막은 금속선으로부터 스퍼터링된 금속이온들에 의해 상대적인 산소결핍을 나타내어 Wustite 구조를 가졌으며, 이를 해결하기 위해 기판주위로 산소를 유입시켜 증착시킨 결과(111) 우선배향성을 가지는 스피넬 페라이트 상의 박막을 얻을 수 있었다.박막의 성장속도는 이온빔 인출전압, 이온빔 입사각이 증가할수록 감소하였고, 기판과 타깃과의 거리가 멀어질수록 감소하였다. 낮은 이온빔 인출전압에서는 인출전압의 증가에 따라서 박막의 결정화가 향상되었지만, 매우 높은 인출전압에서는 이차이온의 에너지가 너무 높아 박막에 손상을 가하게 되므로 인출전압이 증가할수록 박막의 결정화는 오히려 저하되었다. 스피넬 구조를 가지는 페라이트 박막들은 페리자성을 나타내었으며 박막면에 평행한 방향으로 자화용이축을 가졌다.

비정질 PEEK 필름의 self-bonding강도는 접합시의 공정변수(시간, 온도, 그리고 압력)와 밀접한 관계가 있다. 본 연구에서는 이러한 공정변수의 효과를 규명하기 위하여 각기 다른 접합조건하에서 개발된 시편들의 self-bonding강도를 single lap-shear test를 통하여 측정된 각각의 전단 응력(shear strength)으로 나타내었다. 개발된 self-bonding강도는 접합온도가 증가함에 따라 증가하였으며, 접합시간의 1/4승에 일차함수적으로 비례증가하였다. 접합공정 중의 압력의 효과는 단지 초기 접합단계인 wetting에 기여하였을 뿐 self-bonding강도 자체에는 거의 영향을 미치지 않는 것으로 사려되었다. 결론적으로 비정질 PEEK 필름의 self-bonding현상은 현장에서의 실제 접합공정에서 어떠한 접착재료의 사용없이도 모재와 같은 강도를 개발하는데 무한한 가능성이 있는 것으로 판단되었다.

Transfer matrix를 사용하여 TiO2 및 Ag 단일 박막과 TiO2/Ag/TiO2 다층 박막의 두계에 따른 투과도 특성을 예측하였으며, 이를 실제 스퍼터 증착하여 제조한 박막의 광학 특성과 비교하였다. TiO2 및 Ag 박막에서는 복소굴절률을 사용하므로써 실제 증착박막에서 측정된 특성과 근접한 투과도 곡선의 예측이 가능하였다. TiO2/Ag/TiO2 3층 박막의 광학 특성은 Ag의 TiO2층으로의 확산 및 응집에 의해 transfer matrix로 예측한 투과도 특성과 전혀 다른 거동을 나타내었다. 그러나 4nm 및 6nm 두계의 Ti 박막을 확산방지층으로 증착한 TiO2/Ti/Ag/Ti/TiO2 구조의 5층 박막에서는 transfer matrix를 사용하여 예측한 TiO2/Ag/TiO2 3층 박막의 투과도 곡선과 유사한 광학 특성을 얻을 수 있었다.

Titanium oxide(TiO2) 박막을 금속 알콕사이드 물질인 (Ti(OC3H7)4(titanium isopropoxide)를 이용하여 p-Si(100) 기판위에 상압 화학 기상 증착법으로 증착시켰다. (TiO2) 박막의 증착기구는 단순경 계층 이론으로 잘 설명되었으며, 화학반응 지배 기구 영역에서 겉보기 활성화 에너지는 18.2kcal/mol이었다. 증착된 박막은 250˚C이상에서 anatase상의 결정질 박막이었으며, 고온에서 열처리를 했을 경우에 rutile상으로 전이하였다. 박막의 상전이에는 열처리 온도외에도 열처리 시간과 박막의 두께가 영향을 미쳤다. 정전용량-전압특성을 조사해 본 결과 전형적인 MOS 다이오드구조의 특성을 보였으며, 비유전율 상수는 약 80정도였다. 제조한 (TiO2) 박막의 열처리 공정 후에는 정전용량이 감소하였으며, 첨가물을 사용한 박막은 열처리 전과 같았다. 이때 VFB는 -0.5 ~ 1.5V였다. 전기전도 특성을 알아보기 위하여 전류-전압특성을 조사하였으며 증착된 박막의 전도기구는 hopping mechanism이었다. 전기적 특성을 개선하기 위해서 후열처리 방법과 박막 증착시 Nb, Sr을 첨가하였으며, 모두 누설전류의 감소와 정전파괴전압의 증가를 가져왔다.

RF & DC magnetron sputtering장치를 이용하여 Ar과 Ar+N2혼합가스분위기에서 Fe/Co및 Fe-N/Co-N다층막을 각각 제조하였다. 제작된 다층막을 100˚C ~ 500˚C로 각각 1시간씩 열처리하였다. Fe막의 두께와 열처리 온도에 따른 Fe/Co다층막의 포화자화와 보자력을 측정하고, 투자율을 조사하였다. Fe/Co(70Å/15Å)다층막에서 포화자화는 1.8Oe이다. 보자력은 열처리 온도 250˚C까지는 일정한 값(1.8Oe)을 가지나. 250˚C ~ 300˚C에서는 약간 증가하고, 300˚C이상에서는 갑자기 증가한다. 질소 유량비(N2/Ar+N2)가 4%인 조건에서 제작한 Fe-N/Co-N 다층박막의 보자력은 5Oe이고, 열처리 온도가 증가함에 따라 감소하다가 250˚C에서 최소값, 2Oe를 나타내고 그 이상의 온도에서 급격히 증가한다.

비정질 Si1-xGex(X=0, 0.14, 0.34, 0.53)합금박막의 결정화거동을 X-ray diffractometry(XRD)와 투과전자현미경(transmission electron microscopy, TEM)을 이용하여 조사하였다. 비정질 박막은 열산화막(thermal oxide, SiO2)이 입혀진 Si기판위에 MBE(Molecular Beam Epitaxy)를 이용하여 300˚C에서 증착하였으며 각 Ge조성에 해당하는 기편들을 500˚C ~ 625˚C에서 열처리한 다음 XRD를 이용하여 결정화분율과 결정화후 박막의 우선순방위(texture)경향ㅇ르 조사하였다. 또한 TEM을 사용하여 열처리한 박막의 미세구조를 분석하였다. XRD분석결과 박막내의 Ge함량의 증가는 결정화에 대한 열처리시간을 크게 감소시키는 것으로 밝혀졌다. 또한 결정화후 강한(111) 우선방위를 나타내는 Si박막과는 달리 Si1-xGex합금은 (311)우선방위를 가지는 것을 알았으며 이는 비정질 Si박막과 Si1-xGex박막의 결정화기구에 현저한 차이가 있음을 암시한다. TEM관찰에서, 순수한 Si박막은 결정화후 결정립이 타원형이나 수지상(dendrite)형태를 취하고 있었으며 결정립내부에 미페쌍정이나 적층결함들의 많은 결정결함들이 존재하고, 결정립의 성장이 이들 결함을 따라 우선적으로 성장함을 알 수 있었다. 반면에 Si0.47Ge0.53의 경우에서는 결정립모양이 원형에 가까운 동축정(dquiaxed)형상을 하며 결정립내부의 결함밀도도 매우 낮았다. 특히 Si에서 보았던 결정립성장의 방향성은 관찰되지 않았다. 이상의 결과에서 비정질 Si1-xGex(합금박막의 결정화는 Ge이 포함되지 않은 순수한 Si의 twin assisted growth mode에서 Ge 함량의 증가에 따라 ?향성이 없는 random growth mode로 전개되어간다고 결론지을수 있다.

Ultra thin films of HDSM-CuPc(Tetra-3-hexadecylsulphamoylcopperphthalocya-nine) were formed on various substrates by Langmuir-Blodgett method, where HDSM-CuPc was synthesized by attaching long-chain alkylamine(hexa-decylamine) to CuPc. The reaction product was identified with FT- IR, UV-visible absorption spectroscopies, elemental analysis and thin layer chromatography. The formation of ultrathin films of HDSM-CuPc was confirmed by FT-IR and UV-visible spectroscpies.

Ultra thin organic films, (3-docosyl benzimidazolium)-TCNQ(1:1)complex, were deposited onto ordinary microscope slide glass substrates with a Langmuir-Blodgett technique. II-A isotherms were studied to find optimum conditions of deposition by varying temperature. Anisotropic de electrical conductivities were measured at room temperature. They are about 5.21×10-12S/cm along the direction of film surface, and (2.73~4.40)×10-16S/cm in the vertical direction.

We have prepared superconducting Bi-Pb-Sr-Ca.Cu-O thin films by RF magnetron sputtering technique, on heated MgO(100) substrates. Sputtering was carried out in a mixture of argon and oxygen(10%) and the pressure was maintained at 5 mTorr during deposition. The substrate temperature was maintained 400℃ during deposition. The films sputtered were amorphous and insulating. All the films became superconducting by annealing, The films annealed at 880℃ for 30 minutes in air showed high-Tc phase with zero resistivity of 93K. These results indicate that the growth of the high-Tc phase is promoted by the presence of Pb at annealing temperature.

rf 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 7059 유리기판 위에 ZnO압전박막을 증착하고, 공정변수인 rf 인가전력, 반응기 압력, O2/Ar의 조성비등이 증착되는 박막의 결정성 및 전기적 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 증착된 ZnO박막은 문헌에 보고된 증착속도보다 높은 값(200-1000Å/min)을 가졌으며, XRD(002)피크의 rocking curve 표준편차가 SAW 필터로의 응용이 가능한 6˚미만의 값을 가졌다. O2Ar 유입비가 25%이상의 경우에는 매우 높은 저항치를 가짐을 알 수 있었다. ZnO박막의 두께와 파장의 비, hλ=0.25인 조건에서 필터를 제조하였다. 측정한 주파수 응답특성과 이론치에 의해 계산한 주파수응답특성은 비교적 잘 일치함을 알 수 있었다. 이때 중심주파수는 39.08MHz였으며, 상속도는 ? 2501m/sec, 삽입손실은 약 29dB였다.

자화도를 측정함으로써 gadolinium박막의 강자성에서 상자성으로의 전이온도를 결정했다. 박막의 전이온도는 박막의 두께가 얇아짐에 따라 점점 더 bulk계의 전이온도보다 낮아지는 것이 관측되었으며 이 현상은 박막계의 유한성에 의해 일어나는 현상으로 알려져 있다. 우리는 이 결과를 유한효과 및 유한 축척이론에 근거하여 설명하였다.

실리콘 질화막을 습식 산화하여 제작한 산화막/질화막 복합층과 이 박막의 산화막을 식각하여 제작한 oxynitride 박막의 물리적, 전기적 특성을 기술하였다. 900˚C에서 산화시간이 증가함에 따라 산화막/질화막의 경우에는 축전용량은 급격히 감소하였으나 절연 파괴전장은 증가하였다. Oxynitrite박막은 축전용량과 절연파괴 전장이 모두 증가하였다. Oxynitride박막의 경우 축전 용량의 증가와 절연 파괴 전장이 증가하였는데 이는 유효 주께 감소와 박막의 양질화에 기인하였다. 또한, 산화 시강의 증가에 따라 Oxynitride박막의 TDDB특성과 초기 불량율도 향상되었다. 결론적으로 Oxynitride박막은 dynamic기억소자의 유전체 박막으로 사용하기에 적합하였다.

인가자장하에서 성장한 Co83Cr17 박막의 자가적 특성 및 미세구조를 조사하였고, 인가자장을 가하지 않은 경우에 성장한 박막과 그 특성 및 미세구조를 비교 하였다. 인가자장은 박막의 포화자화와 수평방향 보자력에는 아무런 영향을 주지 못하였지만, 수직보자력과 유효수직이방성자계를 감소시켰다. 또한 천이층의 결정립경과 두께는 인가자장에 의해 영향을 받지 않았지만, C축배향성은 약간 악화되었다. 또한 TEM사진은 인가자장의 유무에 관계없이 박막의 두께가 두꺼워질수록 (002)방위의 결정립 등이 우선적으로 성장함을 보여주었다.