2011-03-21
org.kosen.entty.User@600c862d
박희우(phw10111)
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현재 스퍼터링 법으로 박막을 증착하여 XRD 데이터를 분석하고 있는 학생입니다.
저같은 경우 NiO의 (200) (111) 피크를 분석하고 있는데 궁금한 점이 있습니다.
질문1.
만약 002 방향으로 박막이 성장하면 즉, XRD(0 0 1/2)피크가 뜰 경우 z축으로
박막이 성장하지만
(111)이나 (002), (020) 이런식으로 성장하여 피크를 보일 경우 성장을 x축,y축,
대각선으로 성장하게 되는것인지 알고 싶습니다. 박막이 위에서 싸이는데 어떻게
옆으로 늘어날수 있는건지 알고 싶습니다.
질문2.
만약 측정시편이 약간이라도 균일하지 않거나 grain다른 방향을 가리키는 grain에도
x선을 쪼여주게되서 다른 피크가 뜰수도 있지않을까 생각이 되는데 주로 보면
주성장면 쪽의 피크만 뜨게 되는데 그 이유도 알고 싶습니다.
- XRD
- 박막
- 피크
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각 분야 한인연구자와 현업 전문가분들의 답변을 기다립니다.
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답변 2
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답변
박장식님의 답변
2011-03-24- 0
>현재 스퍼터링 법으로 박막을 증착하여 XRD 데이터를 분석하고 있는 학생입니다. > >저같은 경우 NiO의 (200) (111) 피크를 분석하고 있는데 궁금한 점이 있습니다. > >질문1. >만약 002 방향으로 박막이 성장하면 즉, XRD(0 0 1/2)피크가 뜰 경우 z축으로 > >박막이 성장하지만 > >(111)이나 (002), (020) 이런식으로 성장하여 피크를 보일 경우 성장을 x축,y축, >대각선으로 성장하게 되는것인지 알고 싶습니다. 박막이 위에서 싸이는데 어떻게 >옆으로 늘어날수 있는건지 알고 싶습니다. > >질문2. >만약 측정시편이 약간이라도 균일하지 않거나 grain다른 방향을 가리키는 grain에도 >x선을 쪼여주게되서 다른 피크가 뜰수도 있지않을까 생각이 되는데 주로 보면 >주성장면 쪽의 피크만 뜨게 되는데 그 이유도 알고 싶습니다. -
답변
김정석님의 답변
2011-03-25- 0
안녕하세요? XRD는 Bragg's law, 2dSinθ=nλ 가 기본이라고 보시면 됩니다. 즉, X-ray 파장이 결정되면 면간 거리 d 와 회절 각도 θ 는 함수관계가 됩니다. 스퍼터링한 필름에는 여러 grain boundary 가 존재하게 되고 알려진 금속 또는 결정체의 격자상수 와 각 면 (111, 100, 010, 001 등등) 간의 거리 d는 고정되어있기 때문에 회절 각도를 알면 어떤 면에서 회절 된 것인 지를 알 수 있게 됩니다. 만일 필름이 성장하면서 대부분의 grain 들이 z 축이 substrate에 수직되게 성장했다면 (001) 면 거리에서 큰 픽(peak)이 형성됩니다. 만일 substrate에 수직되게 111 면이 성장한 grain이 많다면 (111)면 거리를 나타내는 Sinθ 값에서 큰 픽이 나타나게 되겠지요.. 한지만, 모든 면에 해당하는 회절각에서 픽이 골고루 나왔다면 필름은 방향성 없는 무수한 grain들로 이루어졌다고 보면 됩니다. 즉, 어떤 면을 나타내는 픽이 크게 한 개 나오고 나머지 픽은 아주 작다면 일방향성 성장을 했다고 보면 됩니다. 방향성을 갖고 필름이 성장하는 경우는 substrate 가 단결정일 경우 처음에 증착되는 원자들이 substrate 표면 원자 배열에 영향을 받아 방향성을 갖거나 완전 coherent 하게 성장을 하는 경우가 있고 어떤 경우에는 단 결정 필름 성장도 가능합니다. 하지만 보통은 어떤 필름성장 조건을 만족하면 원자배열이 특정방향성을 부여하면서 성장하는 것이 열역학적으로 안정해서 일방향 성장이 나타나는 경우가 많습니다. 비정질 substrate를 사용했는데도 일방향 성장이 뚜렸하게 나타나는 경우가 여기에 해당합니다. 제답변이 조금이나마 도움이 되셨으면 좋겠네요..