KCI우수등재
SCOPUS
N₂/ CH₄가스비에 따른 Hydrogenated Amorphous Carbon Nitride 박막의 특성
저자
장홍규(H. K. Jang) ; 김근식(G. S. Kim) ; 황보상우(S. W. Whangbo) ; 이연승(Y. S. Lee) ; 황정남(C. N. Whang) ; 유영조(Y. Z. Yoo) ; 김효근(H. G. Kim)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
1998
작성언어
Korean
등재정보
KCI우수등재,SCOPUS,ESCI
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
242-247(6쪽)
제공처
소장기관
DC saddle-field-plasma-enhanced chemical-vapor deposition(PECVD) 장치를 이용하여 상온에서 p-type Si (100) 기판위에 hydrogenated amorphous carbon nitride [a-C:H(N)]박막을 증착하였다. 원료가스인 CH₄과 N₂의 전체압력은 90 mTorr로 고정하고 N₂/CH₄비를 0에서 4까지 변화하면서 제작한 a-C:H(N) 박막의 미세 구조의 변화를 연구하였다. 진공조의 도달 진공도는 1×10^(-6) Torr이고, 본 실험시 CH₄+N₂가스의 유량은 5 sc㎝으로 고정하고 배기량을 조절하여 진공조의 가스 압력을 90 mTorr로 고정하였으며 기판에 200 V의 직류 bias 전압을 인가하였다. α-step과 X-ray photoelectron spectroscopy(XPS)를 이용한 분석결과 N₂/CH₄비가 0에서 0.5로 증가함에 따라 박막 두께는 4840 Å에서 2600 Å으로 급격히 감소하였으며, 박막내의 탄소에 대한 질소함유량(N/C비)는 N₂/CH₄비가 4일때 최대 0.25로 증가하는 것을 확인하였다. 또한 XPS 스펙트럼의 fitting 결과 N₂/CH₄비가 증가할수록 CN결합이 증가하였다. Fourier Transformation Infrared (FT-IR) 분석결과 N₂/CH₄비가 증가함에 따라 박막내의 C-H 결합은 감소하고, N-H, C≡N 결합은 증가하였다. Optical bandgap 측정 결 과 N₂/CH₄비가 0에서 4로 증가함에 따라 a-C:H(N)박막의 bandgap 에너지는 2.53 eV에서 2.3 eV로 감소하는 것을 확인하였다.
더보기Hydrogenated amorphous carbon nitride[a-C:H(N)] films were deposited on p-type Si(100) at room temperature with substrate bias voltage of 200 V by DC saddle-field plasma-enhanced chemical vapor deposition. Effects of the ratio of N₂to CH₄(N₂/CH₄), in the range of 0 and 4 on such properties as optical properties, microstucture, relative fraction of nitrogen and carbon, etc. of the films have been investigated. The thickness of the a-C:H(N) film was abruptly decreased with the addition of nitrogen, but at N₂/CH₄> 0.5, the thickness of the film gradually decreased with the increase of the N₂/CH₄. The ratio of N to C(N/C) of the films was saturated at 0.25 with the increase of N₂/CH₄. N-H, C≡N bonds of the films increased but C-H bond decreased with the increase of N₂/CH₄. Optical band gap energy of the film decreased from 2.53 eV deposited with pure methane to 2.3 eV at the ratio of N₂/CH₄=4.
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