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논문 상세정보

RF-Magnetron Sputtering에 의하여 ITO 유리 위에 성장된 $SrTiO_3$박막의 열처리 특성

Heat treatment effects of $SrTiO_3$ thin films grown on ITO glasses by RE-magnetron sputtering method

초록

$SrTiO_3$ 박막의 미세구조와 광학적 및 유전적 특성에 대한 열처리 효과들이 조사되었다. $SrTiO_3$ 박막은 RF-마그네트론 스퍼터링 방법에 의하여 상온의 ITO유리 위에 성장되었으며, 성장된 박막들은 산소 분위기의 여러 온도에서 열처리되었다. X선 회절 패턴을 분석한 결과 상온에서 제작된 as-deposited박막은 비정질 상태로 나타났으며, 450-$600^{\circ}C$에서 열처리한 시료에서는 pyrochlore 구조의 결정 피크들이 우세하게 관측되었다. 그리고 $650^{\circ}C$에서 열처리한 시료에서는 perovskite 구조가 우세하게 나타나는 것이 관측되었다. 특히 $650^{\circ}C$에서 열처리한 시료의 경우는 박막의 미세 결정구조 변화와 더불어 광학적 띠간격이 크게 변하는 것이 광투과도 측정으로부터 관측되었다. 그리고 $600^{\circ}C$에서 열처리된 시료의 경우는 $272^{\circ}C$에서 상전이 피크가 관측되는 반면, $650^{\circ}C$에서 열처리된 시료에서는 $310^{\circ}C$ 부근에서 유전 분산이 관측되었다.

Abstract

Microstructural, optical and dielectric properties of $SrTiO_3$ thin films were investigated. These films were deposited on the ITO glasses by rf-magnetron sputtering at room temperature and subequently heat treated in $O_2$ atmosphere at various temperatures. It has been found from X-ray diffraction patterns that as-deposited films prepared at room temperature are amorphous, while the films heat treated at temperature range of 400~$600^{\circ}C$ reveal the structure of pyrochlore. On the other hand, the structure of perovskite is dominantly observed in the films heat treated at temperatures over $650^{\circ}C$ in which the drastic changes of optical band gap and dielectric constant are observed. In addition, the phase transition peak is observed at $272^{\circ}C$ in the films heat treated at $600^{\circ}C$, while the dielectric dispersion is observed at near $310^{\circ}C$ in the films heat treated at $650^{\circ}C$.

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