교류구동형 플라즈마 표시소자의 보호막으로 사용되는 MgO의 특성향상을 위하여 기존의 MgO에 양이온이 등전적으로 치환될 수 있는 ZnO를 소량 첨가하여 고주파 마그네트론 스퍼터링 방법으로 Mg1-xZ nxO박막을 성장시키고 박막의 전기적, 광학적 특성을 조사하였다. ZnO농도가 0.5 at%, 1at%인 Mg1-xZ nxO 박막을 보호막으로 갖는 PDP 테스트 판넬을 제작하고 ZnO의 첨가가 소자의 방전전압과 메모리 이득에 미치는 영향을 살펴보았다. ZnO농도가 0at%, 0.5 at%, 1at%인 Mg1-xZ nxO 박막의 광투과율은 ZnO 첨가에 따라 변화를 보이지 않으나 유전상수는 다소 증가하는 경향을 보였다. ZnO의 농도가 0.5 at%인 Mg1-xZ nxO 박막을 보호막으로 갖는 PDP 소자의 방전개시전압과 방전유지 전압이 MgO 박막을 보호막으로 갖는 소자에 비해 20V까지 낮아졌고, 결과적으로 메모리계수는 다소 증가하였다. ZnO농도가 0.5 at%, 1at%인 Mg1-xZ nxO 박막을 보호막으로 갖는 소자에서 ZHO의 첨가에 비례하여 방전세기 (플라즈마 밀도)가 증가하였다.도)가 증가하였다.도)가 증가하였다.

R.F. Magnetron Sputtering 법으로 Co를 base로 MnSbPt 합금박막의 최적 열처리 조건은 300˚C-4시간 이었으나, 종래의 MnSbPt 합금박막의 경우와 같이 수직자화막은 얻을 수 없었다. 보자력은 Co의 두께가 250Å에서 최대를 나타냈으나 약 500 Oe이하로 실용적 측면에서 불충분 하였다. 진공중에서 300˚C 4시간 열처리한 합금박막의 경우, 700nm의 입사파장에서 약 0.78˚에 이르는 Kerr 회전각을 보이므로 고보자력을 지닌 수직자화막을 제조할 수 있다면 우수한 차세대 고밀도 자기 기록매체로서 유망하다.

RF-magnetron Sputtering Process를 이용하여 Pt/Ti/Si(100)기판위에 lanthanum-modified lead titanate 박막을 제작하였다. 기판온도와 증착시간이 증가함에 따라 증착율은 감소하였다. 기판온도가 증가함에 따라 fine grain들은 large grain으로 변화하였다. Perovskite구조는 기판온도 540˚C, gas pressure 30mtorr에서 나타나기 시작하였다. 본 실험에서 perovskite 박막제작에 대한 조건은 기판온도 580˚C, gas pressure 30mtorr였다. Pt/Ti/Si(100) 우선 배향된 박막을 얻었다. La양이 증가함에 따라 유전율, 항전계, 잔류분극량은 증가하였다. 중심주파수가 44.7MHz, 전파속도는 2680m/sec를 가지는 SAW filter 특성을 얻었다.

고주파 마그네트론 반응성 스퍼터링(rf magnetron reactive sputtering)으로 티타늄산화물 박막을 제조하여 산소비율에 따른 반응성 스퍼터링의 증착기구를 조사하고 산소비율 및 기판온도에 따른 산화물 조성의 변화, 미세조직, 광학적 특성의 변화를 연구하였다. 기존의 진공기상증착법으로 증착만 박막에 비해, 금속타겟을 사용하여 높은 증착속도를 얻을 수 있는 반응성 마그네트론 스퍼터링으로 성막한 티타늄산화물 박막은 치밀도가 우수하여 높은 굴절률(2.06)과 높은 광투과율을 보였다. 상온에서 성막된 티타늄 산화물박막의 경우, 산소비율이 낮은 조건에서는 다결정형의조직을 보였으나 산소비율이 높은 경우에는 비정질조직을 나타냈으며, 기판온도가 300˚C 이상에서는 산소비율에 상관없이 다결정형의 조직을 나타냈다. 하지만 산소비율이 임계값이상에서는 박막의 조성, 증착속도 등이 거의 변하지 않는 안정된 증착조건을 보였다. 30% 이상의 산소비율의 반응성 스퍼터링의 조건에서는 TiO2의 조성의 박막으로 성장하여 약 3.82-3.87 eV의 band gap을 나타냈으며 기판온도의 증가에 따라 비정질 TiO2에서 다결정 TiO2으로 조직의 변화를 보여 광투과도도 약간 증가하는 경향을 나타냈다.

Ti-48AI(at.%) 모재위에 RF magnetron sputtering을 이용하여 AI-21Ti-23Cr(at.%) 조성의 박막을 코팅하였다. RF power 200W, 증착압력 0.8Pa, 증착온도 573k에서 증착된 시편의 가장 우수한 고온재산화성을 나타내었다. 573K에서 증착된 AI-21Ti-23Cr 코팅층은 증착시에는 비정질을 형성하나 산화시험동안 결정화가 진행되며, 표면에는 치밀한 Al2O3층이 형성되었다. 573K에서 코팅된 시편에 대하여 1073K, 1173K 및 1273K에서 100시간동안 등온산화시험을 실시하였다. 무게증량곡선은 모든 온도에서 parabolic law를 따르는 안정된 산화거동을 보였으며 이와같은 산화특성은 표면에 치밀한 Al2O3층이 형성되었기 때문인 것으로 판단된다. 1273K에서 산화시험 후 코팅층의 기지는 고온산화에 따른 AI원자의 소모와 모재로부터의 Ti원자의 확산에 의해 TiAICr상을 형성하였으며, 무게증량은 낮은 온도에 비해 다소 크게 증가하는 경향을 나타내었다.

Rf 마그네트론 반응성 스퍼터링법을 이용하여 Si, SiO2/Si 가판의에 전도성 RuO2 박막을 증착하고, 공정변수가 증착되는 박막의 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 대부분의증착조건에서 주상정 구조의 단일상 RuO2 박막이 증착되었으며, 부착원자들의 표면이동도가 낮은 영역에서는 (101) 우선배향성이 관찰되었고, 높은 영역에서는 (200) 우선배향성이 관찰되었다. 증착조건에 따른 박막의 우선배향성 변화는 박막의 결정구조와연관지어 논의되었다. 기판온도 350˚C에서 증착된 박막은 치밀하고 표면이 평탄하며, 비저항이 90㏁-cm 정도로 낮아서 고유전율 박막의 전극물질로 이용하기에 적합하였다. 450˚C 이상의 기판온도에서 증착된 박막은 46㏁-cm 정도로 매우 낮은 비저항을 갖니만 표면이 거칠었다.

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.

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.

256Mb DRAM에서 박막 커패시터로의 적용을 위해서(Ba0.5Sr0.5)/TiO3(BST)박막이 RF Magnetron Sprttering방법에 의해 제조되었다. BST박막의 결정화도는 기판온도가 높아짐에 따라 증가하였고 증착된 박막의 조성은 (Ba0.48Sr0.48)/TiO2.93이었다. 이때 Pt/Ti장벽층은 Si의 BST계면으로의 확산을 억제하였다. 100kHz에서의 유전상수 및 유전손실은 각각 320 및 0.022이었다. 인가전계도 (Charge Storage Density)는 40fC/μ m2, 누설전류밀도(Leakage Current Density)는 0.8μ A/cm2 로서 RF Matnetron sputtering방법에 의해 제조된 BST 박막이 256Mb DRAM 적용 가능함을 보였다.

a-측으로 배향된 YBa2Cu3O7-δ 고온 초전도 박막을 LaAIO3(100)단결정 기판에 이중 타게트 off-axis rf마그네트론 스퍼터링법으로 증착하였다. 박막은 기판온도(Ts)590˚C와 680˚C사이에서 단일공정으로 증착하는 one-step방법과, 590˚C의 저온에서 a-축으로 배향된 YBCO박막(두께-30nm)을 면저 만들어 틀로 작용시킨 후 그 틀위에 나머지 부분을 기판온도를 승온하면서 증착하는 방법인 two-step방법 등 두 가지 방법을 사용하여 증착시켰다. one-step방법에서는 Ts가 증가함에 따라 감소하였으며, (00 ℓ)피크는 증가하였다. Two-step방법으로 증착한 박막은 증착속도가 감소함에 따라 (h00)피크가 우세하게 나타났다. 박막의 미세구조는 a-축, c- 축 배향성이 혼재하여 핀홀과 같은 결함들이 생성되었다. 모든 경우 Ts가 감소함에 따라 a-축 배향성은 우세하였으나 전기적 특성은 저하되었고, 긴 전이온도 폭을 가졌다.