PECVD에 의한 YSZ(Yttria Stabilized Zirconia)박막 제조

서지정보

· 발행기관 : 한국재료학회
· 수록지 정보 : 한국재료학회지 / 9권 / 3호
· 저자명 : 김기동, 신동근, 조영아, 전진석, 최동수, 박종진

초록

PECVD(Plasma enhanced chemical vapor deposition)을 이용하여 yttria-stabilized zirconia(YSZ) 박막을 제조하였다. 반응물질로 금속유기화합물을 Zr[TMHD]4와 Y[TMHD]3그리고 산소를 사용하였으며, 증착온도는 425˚C, rf power는 0~100W까지 적용하였다. YSZ 박막은 (200)면이 기판에 평행한 입벙정상 구조를 가졌으며, 1시간 내에 1μm 두께를 형성하였다. EDX에 의한 막의 성분분석 결과로부터 환산된 박막내의 Y2O3의 함량은 0-36%의 범위였다. 버블러의 온도 및 운반기체의 유량이 증가함에 따라 박막의 두께 역시 비례하여 증가하였는데, 이는 precursor의 flux 증가로 인한 박막내의 Y2O3의 함량증가에 의한 것이었다. Zr 및 Y, O는 박막의 두께에 따라 일정한 조성비를 나타내었다. 운반기체를 Ar로 하였을 때 1000Å이하의 크기를 갖는 YSZ 입자들이 column 모양으로 기판에 수직하게 성장하였으며, 운반기체가 He인 경우에도 column 모양으로 성장하였으며 입도가 1000~2000Å으로 Ar의 경우보다 조대해졌다. XRD 분석결과 Y2O3의 함량이 증가함에 따라 YSZ의 격자상수 값이 약간씩 증가하였다. 이는 박막 전반에 걸쳐 형성된 균열에 의해 격자변형으로 인해 발생한 응력을 완화시켰지 때문이다.

참고자료

· 없음