대향 타겟 스퍼터링 방법으로 제작한 비정질 질화 탄소의 전자선 처리효과 (Effects of Electron Beam Treatment on Amorphous Carbon Nitride Thin Films Grown by Using the Facing Target Sputtering Method)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 69권 / 11호 / 1116 ~ 1122페이지
· 저자명 : 이성엽, 이형락, 김홍탁, 이만우

초록

본 연구에서는 대향 타겟 스퍼터링 방법을 이용하여 비정질 질화 탄소를 증착하고, 증착된 박막에 고에너지 전자선 처리에 대한 효과를 조사하였다. XPS와 Raman 결과를 분석해보면, 전자선 처리 전후 박막내부의 탄소 결합 변화에는 매우 제한적인 영향만 미치는 것으로 보인다. 전자선 처리 전후의 [N]/[C+N] 값은 각각 18.4%와 16.7%로 박막 내부의 질소의 함량은 감소한다. 두개의 탄소와 결합한 형태(Nd, =N ) 와 질소 주위로 3개의 탄소와 결합한 형태(Nt, –N<)의 변화는 [Nt]/[Nd + Nt]의 값의 변화로 나타낼수 있으며, 전자선 처리 후에 이 값은 15.6%에서 8.2%의 값으로 감소한다. 이러한 결과들을 종합해보면, 전자선 처리 후 비정질 질화 탄소 박막은 질소와 탄소 사이의 결합에 주요하게 영향을 미치는 것으로판단이 된다. 즉 고에너지의 전자선이 비정질 질화 탄소 박막에 입사하여 탄소와 질소 사이의 Nt 결합을Nd 결합으로 변환시키며, 이 과정에서 일부 질소 성분은 N2 가스 형태로 박막으로부터 방출되는 것으로보인다. 이러한 변화가 박막의 광학적 특성과 광발광/흡수 특성에 주요한 영향을 미치는 것으로 사료된다.

영어초록

In this study, amorphous carbon nitride (a-CN) films were deposited on glass substrates by using the facing target sputtering technique, and the effects of electron beam (e-beam) treatment on the a-CN films were investigated. The results of the XPS and the Raman analysis showed that the e-beam treatment seldom caused any change in bonding structure between the carbon elements.
However, the value of [N]/[C+N] decreased from 18.4% to 16.7% after the treatment, and the ratio of double bonded nitrogen (Nd, =N ) and triple-bonded nitrogen (Nt, –N<) was also found to have changed. The value of [Nt]/[Nd + Nt] has decreased from 15.6% to 8.2%. From these results, the e-beam treatment is thought to affect strongly the chemical bonding between nitrogen and carbon.
The introduction of a high-energy e-beam caused a change from Nt to Nd, and some nitrogen components disappeared in the form of N2 gas. In conclusion, these changes play major roles in the opto-electronic properties of the films.

참고자료

· 없음