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학술저널
저자정보
Tae-Sung Park (Seoul National University of Science and Technology) Yu-Min Choi (Seoul National University of Science and Technology) Byeong-Seok Cho (Seoul National University of Science and Technology) Ik-Keun Park (Seoul National University of Science and Technology)
저널정보
한국비파괴검사학회 비파괴검사학회지 비파괴검사학회지 제38권 제2호
발행연도
2018.4
수록면
98 - 106 (9page)
DOI
10.7779/JKSNT.2018.38.2.98

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The present study aims to theoretically analyze the dispersion characteristics of Rayleigh waves and verify the results through experiments. Raleigh waves are generated by scanning acoustic microscope, which are used to evaluate the thickness of thin films and the material characteristics of the samples. The transfer matrix method was used in the theoretical analysis of Rayleigh wave dispersion in thin films with slow-on-fast and fast-on-slow structures. To verify the dispersion diagram derived from the analysis, the e-beam evaporation and plasma-enhanced chemical vapor deposition technique was applied to fabricate slow-on-fast and fast-on-slow thin films of varying thicknesses. Slow-on-fast structures were created by depositing nickel (Ni) films on silicon (Si) substrates; fast-on-slow structures were produced by depositing silicon nitride (Si₃N₄) on gallium arsenide (GaAs) substrates. The scanning acoustic microscope used V(z) curves to precisely measure the velocity of the Rayleigh waves. This was to evaluate their dispersion depending on the thickness of each film. A comparison of the measured velocities against the theoretical dispersion diagram resulted in an error rate of less than 6% in the slow-on-fast structure and less than 10% in the fast-on-slow structure. In conclusion, this study confirmed that the theoretically derived dispersion characteristics correspond well with those observed in actual thin films, thereby suggesting the potential use of theoretical dispersion diagrams in evaluating the thickness and material characteristics of thin films.
#Scanning Acoustic Microscope #V(z) Curve #Rayleigh Wave #Dispersion Characteristics #Thin Films

목차

Abstract
1. Introduction
2. Theory
3. Specimen fabrication and experimental method
4. Results and Discussion
5. Conclusions
References

참고문헌 (8)

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[학술지(정기간행물)] - Hyeong Sick Ju / 2009 / Recent Advances in Scanning Acoustic Microscopy for Adhesion Evaluation of Thin Films / 비파괴검사학회지 29 (6) : 534 ~ 549 dbpia [보고서] - V. Natarajan / 2009 / Micro and nano science and technology: naval perspective : 237 ~ 244 google schola [학술지(정기간행물)] - 박태성 / 2014 / 표면파의 분산 특성을 이용한 Ni 박막의 두께 측정 / 비파괴검사학회지 34 (2) : 171 ~ 175 dbpia [학술지(정기간행물)] - M. J. S. Lowe / 1995 / Matrix techniques for modeling ultrasonic waves in multilayered media / IEEE transactions on ultrasonics, ferroelectrics, and frequency control 42 (4) : 525 ~ 542 Crossref [학술지(정기간행물)] - 김미소 / 2014 / 금속 박막의 유도초음파 분산 특성 연구 / 비파괴검사학회지 34 (3) : 233 ~ 240 dbpia

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