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논문 기본 정보

자료유형
학술저널
저자정보
저널정보
한국진공학회(ASCT) Applied Science and Convergence Technology 한국진공학회지 제6권 제4호
발행연도
1997.11
수록면
348 - 353 (6page)

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DC saddle-field plasma enhanced chemical vapor deposition(PECVD) 장치를 이용하여 상온에서 p-type Si(100) 기판위에 hydrogenated amorphous carbon(a-C:H) 박막을 증착하고 기판의 bias 전압 변화에 따른 박막의 미세구조 변화와 광학적 특성을 연구하였다. 본 실험시 CH₄ 가스의 유량은 5 sccm, 진공조의 CH₄ 가스압력은 90 mtorr로 일정하게 유지하였으며 기판의 bias 전압(V_s)은 0 V에서 400 V까지 변화시켰다. Rutherford backscattering spectroscopy(RBS)와 elastic recoil detection(ERD) 측정결과 증착된 a-C:H 박막의 증착율은 V_s=0 V에서 V_s=400 V로 증가함에 따라 45 Å/min에서 5 Å/min으로 크게 감소하였지만 박막내의 수소 함유량은 15%에서 52%까지 크게 증가하였다. a-C:H 박막내의 수소 함유량이 증가함에 따라 a=C:H 박막은 sp³CH₂결합의 diamond like carbon(DLC) 박막에서 수소함량이 많은 sp³CH³ 구조의 polymer like carbon(PLC) 구조로 변환되는 것을 FT-IR로 확인하였으며 Raman 측정 결과 V_s=100 V와 V_s=200 V에서 증착한 a-C:H 박막에서만 C-C 결합에 의한 disorder및 graphite peak를 볼 수 있었다. Photoluminescence(PL) 측정 결과 V_s=200 V까지는 기판의 bias 전압이 증가함에 따라 PL 세기는 증가하였으나 그 이상의 인가전압에서는 PL 세기가 점점 감소하였다. 특히 V_s=200 V에서 제작한 a-C:H 박막의 PL 특성은 상온에서도 눈으로 보일 만큼 우수한 발광 특성을 보였으며, 기판 bias전압이 증가함에 따라 PL peak 위치가 청색으로 편이하는 경향을 보였다. 이러한 발광 세기의 변화는 V_s=0 V부터 V_s=200 V까지는 기판의 bias 전압이 증가함에 따라 상대적으로 박막의 표면에 층돌하는 이온에너지의 감소로 인해 a-C:H 박막내에 비발광 중심으로 작용하는 dangling bond가 감소하여 발광의 세기가 증가하였으며 V_s=300 V이상에서는 박막내의 수소 함유량이 증가함에 따라 dangling bond 수는 감소하나 발광 중심으로 작용하는 탄소간의 π 결합을 포함하는 cluster가 줄어들어 PL 세기가 감소한 것으로 생각된다.

목차

요약

Abstract

1. 서론

2. 실험과정

3. 결과 및 토의

4. 결론

참고문헌

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