여러가지 박막의 응용

소개

대학교 수준의 간단한 박막의 응용분야를 한 분야당 1p내외로 서술함

목차

커패시터와 인덕터에서의 이용
집적회로 박막의 응용
초전도체 박막의 응용
태양 에너지의 실용화
신소재(다이아몬드 박막)의 응용 - 센서

본문내용

커패시터와 인덕터에서의 이용

박막 커패시터의 제작은 고유전율의 유전체(TiO 등)를 초박막으로 제작하여 만든다면 매우 높은 용량의 것을 만들 수 있다는 큰 장점을 갖고 있다.
일반적으로 커패시터들은 유전체로 기름종이나 여러 가지 포일(foil)을 증착한 전극으로 만든다. 이들 커패시터는 한 가지 이점이 있는데, 어떤 주어진 곳에 단락이 발생하여도 전극의 일부가 증발이 일어나서 커패시터는 단락회로로서 남지 않는다는 것이다. 즉, 손상된 영역이 자기치유 역할을 한다.
그러나 미세화나 집적회로의 형성에서 커패시터의 기본적인 세 층 모두를 진공 증착으로 제작해야 한다. 이 때 주요한 문제는 핀 홀(fin hole)이 없는 유전층과 불량을 일으키는 다른 결함이 없는 유전체층을 제작하는 것이다. 이들은 극히 얇은 박막 제작에서 나타나는 것으로 보통 기판상의 먼지나 증착원으로부터 큰 입자들의 증발 등에 의한 것이다. 이러한 관점에서 보면 양극산화나 열산화에 의하여 유전체층을 만드는 방법이 보다 균일한 두께로 더 좋은 품질을 만들 수 있다.
커패시터는 전기 용량뿐만 아니라 부가해서 높은 단락 전압을 가져야 하고, 적은 손실각, 그리고 좋은 열적 안정성을 소유해야 한다. 유전 파괴전압은 보통 10V/cm이상 되어야 하며, 예로서 TaO유전체로 커패시터를 만든 경우 유전 파괴전압은 510V/cm가 된다. 그러나 여기서 Ta는 상대적으로 높은 비저항을 갖음으로 커패시터의 직령저항의 증대로 손실각의 증가를 일으킨다. 이런 기본적인 증가현상은 Ta전극 위에 금이나 백금과 같은 좋은 전도체를 증착시켜서 보상할 수 있다. 복합물 유전체는 증착하는 동안에 물질의 부분적인 해리가 발생하는데 이것이 손실각의 증가를 낳는다. 가장 자주 쓰이는 물질은 규소산화물, 알루미나, TaO들이다. 특히, SiO와 같은 물질을 증착할 때 큰 입자가 증착되어 박막이 못쓰게 되는 것을 막기 위해 전용 증착원과 보트를 사용해야 한다. 그래서 전자선 가열증착, 음극 스퍼터링, 이온 보조방법 같은 것을 사용하는 경향에 증가하고 있다.

참고자료

· 없음