목적: ITO 박막과 발수 박막의 두께에 따른 안경렌즈 투과율 변화를 관찰하고자 한다. 방법: Electron beam evaporation 와 dipping장비로 ITO 코팅, 발수 코팅, SiO2, ZrO2, 하드 코팅 막 을 제작하고 분광광도계와 ellipsomter를 이용하여 파장에 따른 광학상수를 구했다. 이러한 데이터를 이용 하여 Macleod 프로그램으로 ITO 박막과 발수 박막의 두께에 따른 안경렌즈 투과율의 변화를 관찰하였다. 박막설계는 [air / repellent film / ITO / SiO2-ZrO2-SiO2-ZrO2 / AR coating / hard coating(1.553) / lens(1.56)] 와 같다. 결과: ITO 박막과 발수 박막이 없을 시 최적 투과율은 400nm에서 700nm 까지의 평균 투과율은 약 99.5%이다. 안경렌즈 전 후면에서의 반사율이 비슷하므로 안경렌즈 전체 투과율은 약 99%이다. 발수 박막 의 두께를 고정시키고 ITO 박막의 두께를 증가시키면 가시광선의 단파장 영역의 투과율이 장파장에 비해 많 이 감소된다. ITO 박막을 고정시키고 발수 박막의 두께를 증가시킬 경우 장파장의 투과율이 감소하고 단파 장의 투과율은 발수 박막의 두께가 50nm 까지 감소하다가 그 이후에서는 투과율이 증가한다. 결론: ITO 박막의 두께를 증가시키면 가시광선의 단파장 영역의 투과율이 장파장에 비해 많이 떨어지고, 발수 박막의 두께를 증가시킬 경우 장파장의 투과율이 감소하고 단파장의 투과율은 발수 박막의 두께가 50nm 까지 감소하다가 그 이후에서는 투과율이 증가한다.

We developed an Al sputtering process by varying the plasma power, process temperature, and film thickness. We observed an increase of hillock distribution and average diameter with increasing plasma power, process temperature, and film thickness. Since the roughness of a film increases with the increase of the distribution and average size of hillocks, the control of hillock formation is a key factor in the reduction of Al corrosion. We observed the lowest hillock formation at 30 W and 100 oC. This growth characteristic of sputtered Al thin films will be useful for the reduction of Al corrosion in the future of the electronic packaging field.

목 적: 13.56 MHz Radio Frequency(RF) 고주파 송수신 장치를 만들고, 이를 이용하여 ITO안경렌즈 코팅 막의 두께와 전면커브에 대한 유도기전력 감소를 관찰하여 ITO 박막두께 측정을 연구하였다. 방 법: 전자빔 증착 장치를 이용하여 안경렌즈 하드 코팅 막 위에 다층막 코팅(SiO2/ZrO2/SiO2/ZrO2/SiO2/ITO/발수코팅막)을 하였는데, 이 때 ITO 코팅 시 이온빔 보조 장치를 사용하였다. 광투과율측정기로 ITO 코팅 안경렌즈의 투과율을 확인하였고, 13.56 MHz 수정발진소자를 사용하여 RF 고주파 송수신 장치를 만들었으며, 이 송수신 장치로부터 ITO 박막의 두께와 안경렌즈 커브에 의한 유도기전력의 감소량을 측정하였다. 결 과: 광투과율 측정 장치를 이용하여 ITO 안경렌즈 박막 두께에 따른 투과율을 측정한 결과, 가시광선 영역에서 ITO 박막이 두꺼워짐에 따라 처음에는 약간 증가하다가 점차 감소하는 경향을 나타내었다. 또한 RF 고주파 송수신 장치에서 안경렌즈를 RF 송수신 코일 위에 놓았을 때 유도기전력의 감소량은, 각각의 커브에서 ITO 두께가 커짐에 따라 유도기전력의 감소량이 증가함을 알 수 있었다. 또한 안경렌즈를 RF 송수신 코일 위에 놓았을 때 유도기전력의 감소량이 안경렌즈를 RF 송수신기 코일 안에 놓았을 때 유도기전력의 감소량보다 큰 것을 알 수 있었다. 결 론: 13.56 MHz RF 고주파 송수신 장치를 만들고, 이를 이용하여 ITO 안경렌즈 코팅 막의 두께와 전면커브에 대한 유도기전력 감소를 관찰한 결과, 안경렌즈를 RF 송수신코일 위에 놓았을 때 유도기전력의 감소량은 각각의 커브에서 ITO 두께는 커짐에 따라, 안경렌즈 전면 커브는 작아짐에 따라 증가함을 알 수 있었다.

To realize high-performance thin film solar cells, we prepared CIGS by the co-evaporation technique on both sodalime and Corning glass substrates. The structural and efficient properties were investigated by varying the thickness of the Mo:Na layer, where the total thickness of the back contact was fixed at 1μm. As a result, when the Mo:Na thickness was 300 nm on soda-lime glass, the measured Na content was 0.28 %, the surface morphology was a plate-like compact structure, and the crystallinity by XRD showed a strong peak of (112) preferential orientation together with relatively intense (220) and (204) peaks as the secondary phases influenced crystal formation. In addition, the substrates on soda-lime glass effected the lowest surface roughness of 2.76 nm and the highest carrier density and short circuit current. Through the optimization of the Mo:Na layer, a solar conversion efficiency of 11.34% was achieved. When using the Corning glass, a rather low conversion efficiency of 9.59% was obtained. To determine the effects of the concentration of sodium and in order to develop a highefficiency solar cells, a very small amount of sodium was added to the soda lime glass substrate.

In this study, BaTiO3 thin films were grown by RF-magnetron sputtering, and the effects of the thin film thickness on the structural characteristics of BaTiO3 thin films were systematically investigated. Instead of the oxide substrates generally used for the growth of BaTiO3 thin films, p-Si substrates which are widely used in the current semiconductor processing, were used in this study in order to pursue high efficiency in device integration processing. For the crystallization of the grown thin films, annealing was carried out in air, and the annealing temperature was varied from 700˚C. The changed thickness was within 200 nm~1200 nm. The XRD results showed that the best crystal quality was obtained for ample thicknesses 700 nm~1200 nm. The SEM analysis revealed that Si/BaTiO3 are good quality interface characteristics within 300 nm when observed thickness. And surface roughness observed of BaTiO3 thin films from AFM measurement are good quality surface characteristics within 300 nm. Depth-profiling analysis through GDS (glow discharge spectrometer) showed that the stoichiometric composition could be maintained. The results obtained in this study clearly revealed BaTiO3 thin films grown on a p-Si substrate such as thin film thickness. The optimum thickness was 300 nm, the thin film was found to have the characteristics of thin film with good electrical properties.

Silicon based magnetostrictive structures were fabricated for micro-wireless actuators, and finite element models were developed to predict mechanical characteristics of the actuated structures. These structures can be used to design wireless automotive parts and multi-function packaged micro automotive devices. In the fabrication process, amorphous magnetostrictive films of the optimized binary compound Tb0.4Fe0.6 and Sm0.47Fe0.53 were deposited with various thicknesses on the silicon membrane by DC magnetron sputtering using cast composite targets. Magnetic fields lower than 2KOe (0.2T) were applied for micro-system applications. These films have been tested in a simple cantilever arrangement and the predicted magnetostrictions of the actuated membranes through the developed FE models have been calculated.

Mono- and few-layer graphenes were grown on Ni thin films by rapid-thermal pulse chemical vapor deposition technique. In the growth steps, the exposure step for 60 s in H2 (a flow rate of 10 sccm (standard cubic centimeters per minute)) atmosphere after graphene growth was specially established to improve the quality of the graphenes. The graphene films grown by exposure alone without H2 showed an intensity ratio of IG/I2D = 0.47, compared with a value of 0.38 in the films grown by exposure in H2 ambient. The quality of the graphenes can be improved by exposure for 60 s in H2 ambient after the growth of the graphene films. The physical properties of the graphene films were investigated for the graphene films grown on various Ni film thicknesses and on 260-nm thick Ni films annealed at 500 and 700˚C. The graphene films grown on 260-nm thick Ni films at 900˚C showed the lowest IG/I2D ratio, resulting in the fewest layers. The graphene films grown on Ni films annealed at 700˚C for 2 h showed a decrease of the number of layers. The graphene films were dependent on the thickness and the grain size of the Ni films.

Various thicknesses of Al-doped ZnO (AZO) films were deposited on glass substrate using pulsed dcmagnetron sputtering with a cylindrical target designed for large-area high-speed deposition. The structural,electrical, and optical properties of the films of various thicknesses were characterized. All deposited AZO filmshave (0002) preferred orientation with the c-axis perpendicular to the substrate. Crystal quality and surfacemorphology of the films changed according to the film thickness. The samples with higher surface roughnessexhibited lower Hall mobility. Analysis of the measured data of the optical band gap and the carrierconcentration revealed that there were no changes for all the film thicknesses. The optical transmittances weremore than 85% regardless of film thickness within the visible wavelength region. The lowest resistivity,4.13×10-4Ω·cm-1, was found in 750nm films with an electron mobility (µ) of 10.6cm2V-1s-1 and a carrierconcentration (n) of 1.42×1021cm-3.

목적: 전면이 평면인(γ=∞) 하드코팅 된 렌즈에서 코팅박막의 두께와 굴절률을 박막의 손상없이 측정한다. 방법: He-Ne 레이저를 박막에서 도파되도록 렌즈로 집속시켜 Gadoliniun Gallium Garnet(G.G.G.) 프리즘에 입사시키고 입사된 광의 고유모드 중 일부가 도파관을 새어나가서 m차 line(m은 정수)으로 관측되도록 장치하였다. 이 line들 사이의 떨어진 거리를 광 검출기로 측정하는 prism-film coupler 방법으로 실험하였다. 결과: TE(transverse electric) mode에서 박막두께는 약 2.42 ㎛, TM(transverse magnetic) mode에서는 약 2.55 ㎛로 평균 약 2.49 ㎛로 측정되었고, 굴절률은 두 mode에서 약 1.60으로 같은 값을 얻었다. 결론: 이 값(2.49 ㎛)은 전자현미경(SEM)으로 측정한 두께와는 5.5%의 오차를 나타냈다.

박막 형 가스 센서의 막 두께가 가스 감지 특성에 미치는 영향을 단순화된 모델로부터 수식으로 유도하여 해석하였고, 그것을 SnO2와 CuO-SnO2 박막의 h2S 감응 특성에 대한 실험 결과에 적용하였다. 유도된 수식으로부터 박막 가스 센서의 가스 감지 특성은 가스의 박막 안으로의 확산성에 크게 의존하며, 그 가스 확산성은 박막의 두께, 가스의 센서 재료의 반응성, 작동 온도 등에 의해서 결정됨을 알 수 있었다. 또한 이 수식은 CuO-SnO2 박막의 h2S 감응 특성에 대한 실험 결과와 비교적 잘 일치하였고, CuO-SnO2 박막과 SnO2 박막의 서로 판이한 h2S 감응 특성에 대한 설명에 적용되었다. 이로부터, 일반적인 산화물 반도체식 가스 센서의 가스 감지 특성이 가스 확산성에 의해서 어떻게 지배되는가를 구체적으로 제안하였다.

초청정 Si 기판위에 Ti을 증착하여 형성시킨 Ti-silicide의 상전이와 각상의 표면 및 계면형상을 Ti 증착두께, 열처리 온도, 기판의 방위에 따라 조사하였다. 초 고진공 챔버에서 각각 400Å 및 200Å의 Ti를 500˚C부터 900˚C까지 100˚C간격으로 가열되어 있는 Si(100) 및 Si(111) 기판에 증착하여 Ti-silicide를 형성하였다. 형성된 Ti-silicide를 XRD, SEM, TEM으로 상전이와 각상의 표면 및 계면 형상을 관찰하였다. 관찰결과 C49에서 C54상으로의 상전이 온도는 650˚C정도이었고, 기판의 방위와 박막의 증착 두께에 따라 상전이 온도의 변화가 관찰되었으며, 이 상전이 온도의 변화를 표면에너지와 체적에너지에 기초를 둔 고찰을 통해 설명하였다. 그리고 C49상은 증착한 박막에서의 Si 원자의 비균질한 확산 특성으로 인해 거친 계면을 나타내고 있으나, C54상은 비교적 균질한 계면을 나타내고 있으며 응집화에 의해 island가 형성된 것이 관찰되었다.

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.

다층박막거울은 높은 반사 효율로 엑스선을 단색화 하는데 많이 사용되고 있다. 반사되는 엑스선의 파장은 두께주기와 입사각도에 의해 결정되고, 반사율은 층수와 표면 거칠기에 크게 의존하게 된다. 다층박막거울은 중원소와 경원소가 번갈아 적층되어 있는 구조로 되어 있으며 각 계면에서의 거칠기를 고려해야 한다. 본 논문에서는 두께 변화 W/Si 다층박막거울에서 계면 거칠기와 상호확산을 동시에 고려하여 반사율을 조사하였다. 두께 변화 다층박막거울은 균일한 다층박막거울에 비해 반사율은 감소하나 각도 및 에너지 반치폭이 넓은 특징을 보였으며, 상호확산에 따른 반사율의 저하가 크게 증가하였다. 이론적인 설계값에 가까운 반사율을 획득하기 위해서는 다층박막거울을 제작 할 때 나타나는 상호확산의 효과를 고려하여 설계함으로써 목적에 부합하는 최적의 다층박막거울을 설계하고 제작할 수 있을 것이다.

다층박막거울은 규소나 게르마늄과 같은 단결정 회절소자를 대체할 수 있는 광학소자로 수 나노미터 두께의 인공적인 회절 평면을 갖는다. 작은 두께 주기를 갖는 W/Si 다층박막거울에서 박막의 두께 변화에 따른 첫 번째 브래그 각도 및 반사율 저하를 조사하였다. 작은 두께 주기를 갖는 W/Si 다층박막거울은 0.55° 및 17.5 keV에서 최대 반사율을 나타내도록 설계되었고 72.67%의 반사율을 보였다. 텅스텐 및 규소의 박막 두께가 동일하게 변화되었을 때 첫 번째 브래그 각도의 변화 및 반사율 저하가 관찰되었다. 다층박막거울에서 텅스텐 박막중 하나의 층에서만 두께 변화가 있을 때는 반사율의 변화는 없지만 포락선의 요철이 관찰되었다. 무작위적인 가우시안 두께 변화에서도 반사율 저하가 관찰되었다. 작은 두께 주기를 갖는 W/Si 다층박막거울에서 두께 변화에 따른 반사율의 저하를 통해 제작되는 다층박막거울의 공차를 예측할 수 있을 것이다.