PECVD에 의한 YSZ(Yttria Stabilized Zirconia)박막 제조

김기동; 신동근; 조영아; 전진석; 최동수; 박종진

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김기동 (한국가스공사 연구개발원) 신동근 (한양대학교 금속재료공학과) 조영아 (한국가스공사 연구개발원) 전진석 (한국가스공사 연구개발원) 최동수 (한국가스공사 연구개발원) 박종진 (한양대학교 금속재료공학과)

저널정보: 한국재료학회 한국재료학회지 한국재료학회지 제9권 제3호

발행연도: 1999.1

수록면: 234 - 239 (6page)

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PECVD(Plasma enhanced chemical vapor deposition)을 이용하여 yttria-stabilized zirconia(YSZ) 박막을 제조하였다. 반응물질로 금속유기화합물을 $Zr[TMHD]_4$와 $Y[TMHD]_3$그리고 산소를 사용하였으며, 증착온도는 $425^{\circ}C$, rf power는 0~100W까지 적용하였다. YSZ 박막은 (200)면이 기판에 평행한 입벙정상 구조를 가졌으며, 1시간 내에 $1\mu\textrm{m}$ 두께를 형성하였다. EDX에 의한 막의 성분분석 결과로부터 환산된 박막내의 $Y_2O_3$의 함량은 0-36%의 범위였다. 버블러의 온도 및 운반기체의 유량이 증가함에 따라 박막의 두께 역시 비례하여 증가하였는데, 이는 precursor의 flux 증가로 인한 박막내의 $Y_2O_3$의 함량증가에 의한 것이었다. Zr 및 Y, O는 박막의 두께에 따라 일정한 조성비를 나타내었다. 운반기체를 Ar로 하였을 때 $1000\AA$이하의 크기를 갖는 YSZ 입자들이 column 모양으로 기판에 수직하게 성장하였으며, 운반기체가 He인 경우에도 column 모양으로 성장하였으며 입도가 $1000~2000\AA$으로 Ar의 경우보다 조대해졌다. XRD 분석결과 $Y_2O_3$의 함량이 증가함에 따라 YSZ의 격자상수 값이 약간씩 증가하였다. 이는 박막 전반에 걸쳐 형성된 균열에 의해 격자변형으로 인해 발생한 응력을 완화시켰지 때문이다.

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이 논문의 저자 정보

김기동

소속기관 한국가스공사 연구개발원

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 환경공학 공학 > 재료·에너지공학 > 재료공학

논문수 5 이용수 0

신동근

소속기관 한국세라믹 기술원, 융합연구사업단