알루미늄 양극 산화막 형성 시 플라즈마 전처리 효과 (Effect of Plasma Treatment on the Oxidation of Aluminium)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 65권 / 5호 / 445 ~ 449페이지
· 저자명 : 김동균, 김명원

초록

본 실험에서는 양극산화 알루미나 나노 템플레이트 기술을 이용하여 커패시터를 제조하여 유전 특성을 조사하였다. 나노 튜브의 형태 및 크기는 원박의 초기 조건에 의존한다는 사실이 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 원박을 아르곤 플라즈마로 전 처리한 후 나노 템플레이트 방법으로 양극산화 실험을 하였다. 알루미늄 박막에 플라즈마 전 처리한 후 양극 산화막을 만들 경우 기공의 밀도 및 튜브의 깊이가 길어져 유전 용량이 증가함을 확인하였다. 일차 양극산화로 형성된 기공은 불규칙적이고 크기는 대략 50 nm이었다. 반면 1 keV 로 전 처리한 시료는 기공이 원형에 가까우며 크기는 대략 100 nm 정도 되었다. 유전 용량도 0.23 μF/cm2에서 0.35 μF/cm2 으로 증가함이 나타났으며, 이는 아르곤이온으로 인한 스퍼터링이 알루미늄 기판에 표면 전처리 효과를 발생시켜 쉽게 기공을 확장 시키는 효과를 가져 왔음 확인 할 수 있었다.

영어초록

In order to obtain a high dielectric capacitor for micro-electronics applications, we fabricated Al2O3 films by using an anodic aluminum-oxide nano-template method. The surface was examined by using Filed-emission scanning electron microscopy, which showed that aluminium was oxidized to form honeycomb-shaped aluminium-oxide nano-tubes. The capacitance depended on the surface area, so we tried to widen the nanotube’s hole. A previous work showed that the initial surface state was important for the formation on growth of a nanotube, so we exposed the aluminum foil to a 1 keV argon-ion plasma before anodic oxidation. This pre-treatment increased the hole size from 50 nm to 100 nm and increased the capacitance from 0.23 μF/cm2 to 0.35 μF/cm2 by about one and half times compared to that for the nanotubes formed from the aluminum not exposed to the argon beam. The dielectric constant of the Al2O3 films made by using an anodic aluminum-oxide nano-template was increased by using an argon-ion pre-treatment, which induced a widening of the holes through surface modification.

참고자료

· 없음