박막공학의 기초 (제7회 문화관광부선정 우수학술도서)

1장. 박막의 정의

1. 박 막
1-1 진 공 14
1-2 기체의 일반적인 성질 14
1-3 대기압 15
1-4 진공도 17
1-5 기체의 평균 자유행정 17
1-6 유확산 펌프의 작동 23
1-7 압력의 측정 24
1-8 McLeod 게이지 25
1-9 Pirani 게이지와 열전대 게이지 26
1-10 열이온적 이온화 게이지 27


2장. 박막의 제조방법

1. 화학적 및 전기화학적 방법
1-1 음극 전해 성막법 29
1-2 무전극 또는 무전기 성막법 30
1-3 양극 산화법 30
1-4 CVD법 31
1-5 액상 에피탁시법 32
1-6 Langmuir-Blodgett 막 형성법 33
1-7 흡착방법 33

2. 진공 증착
2-1 물리적 기초 33
2-2 실험 기술 35

3. 이온을 이용하는 방법과 음극 스퍼터링
3-1 2극 스퍼터링의 원리 45
3-2 저압 음극 스퍼터링 49
3-3 이온 프레이팅과 이온빔을 이용한 방법 51

4. 미세 마스크 제조
4-1 일반적인 마스킹 52
4-2 리소그래피 방법 52
4-3 이온선속 밀링과 이온주입 56


3장. 막의 두께와 증착률의 측정방법

1. 칭량법
1-1 미세 칭량법 57
1-2 수정 진동방법 58

2. 전기적 방법
2-1 전기저항 측정법 61
2-2 커패시턴스의 측정 61
2-3 Q-factor 변화에 의한 방법 62
2-4 이온화법 62

3. 광학적 방법
3-1 광흡수계수의 측정을 기초로 한 방법 63
3-2 간섭방법 64
3-3 파이로메트릭 방법 68
3-4 운동량 수송을 사용한 증착률의 모니터링 69
3-5 특수한 두께 모니터링 방법 70


4장. 박막형성의 메커니즘

1. 박막의 형성
1-1 박막의 형성 단계 71

2. 핵 형성
2-1 핵자 형성에 대한 열역학적 이론 76
2-2 핵자 형성의 통계적 이론 82
2-3 핵 형성과정에 대한 인자들의 영향 88
2-4 핵 형성이론의 증거를 위한 몇 가지 실험 93

3. 섬들 (islands) 의 성장과 합체 98

4. 막의 최종 구조에 대한 여러 인자들의 영향
4-1 음극 스퍼터링과 이온을 사용한 다른 방법에 의해 증착된 막의 성질 107

5. 박막의 결정학적 구조 111

6. 에피택시얼막 121


5장. 박막의 특성평가

1. 박막의 전자 현미경학적 고찰
1-1 투과 전자 현미경 126
1-2 복제기술에 의한 표면의 전자 현미경학적 검사 135
1-3 박막 표면의 직접 영상을 얻기 위한 전자 현미경 137
1-4 특별한 전자 현미경학적 방법 142

2. 전자 회절
2-1 반사나 투과에서 고에너지 전자회절(HEED) 148
2-2 저에너지 전자회절(LEED) 150

3. X-ray 방법
3-1 X-ray 회절 152
3-2 X-선 마이크로스코프 153
3-3 X-선 형광분석 153

4. 전자빔 방법
4-1 일반 원리 154
4-2 전자 마이크로브 분석(EMA) 157
4-3 Auger 전자 분광기 160
4-4 에너지 손실 분광기(ELS) 162

5. 이온빔 방법
5-1 저에너지 이온산란 163
5-2 Rutherford Backscattering (RBS) 165
5-3 2차 이온 질량 분광기 (SIMS) 166
5-4 이온이 유도된 X-선 방출 169

6. 광빔 방법
6-1 광전자 분광기 170
6-2 레이저로 유도된 분광기 172


6장. 박막의 특성

1. 박막의 역학적 특성
1-1 박막에서의 응력 174
1-2 박막의 응력 측정 178
1-3 박막의 역학적 상수 측정 181
1-4 박막의 부착성 184
1-5 Rayleigh 표면파 189

2. 박막의 전기적, 자기적 특성
2-1 연속적인 금속막의 전도도 192
2-2 불연속적인 금속막의 전도도 196
2-3 반도체 박막의 전기적 특성 201
2-4 기체 흡착에 의한 저항률의 변화 204
2-5 전자 마이그레이션 206
2-6 박막의 전류 자기효과 208
2-7 박막에서의 초전도 209
2-8 유전체 박막의 전도도 216
2-9 박막의 유전 특성 225
2-10 박막의 강자성 특성 230

3. 박막의 광학적 특성
3-1 기본적인 광학적 특성 234
3-2 광발생과 광도파로 236
3-3 광변조 239


7장. 박막의 응용

1. 역학적 특성의 응용
1-1 박막 코팅층의 사용 예 242
1-2 이온 보조 스퍼터링 243

2. 전자공학과 미세 전자공학에의 응용
2-1 전기적 접촉, 상호연결, 저항체 244
2-2 커패시터와 인덕터 247
2-3 능동 전자소자 248
2-4 집적회로 252
2-5 몇 가지 더 개선된 전자소자 255
2-6 강자성체와 초전도체 박막의 응용 256
2-7 표면파를 이용한 마이크로 음향소자 262

3. 광학, 광전자공학 및 집적광학에의 응용
3-1 광학에의 응용 264
3-2 광전자에의 응용 267
3-3 집적광학에의 응용 272
3-4 태양 에너지의 실용화 276


8장. 박막제조의 첨단기술

1. 단원자층 에피탁시
1-1 단원자층 에피탁시의 원리와 특성 278
1-2 ALE 의 성장기구 280
1-3 각종 재료의 ALE 286

2. 금속 인공격자
2-1 인공격자의 특징 288
2-2 금속 인공격자의 제조법 290
2-3 금속 인공격자의 기능 293

3. 나노 구조제어
3-1 V 홈 구조상 선택성장에 의한 구조제어 295
3-2 절연막 마스크 패턴상 선택성장에 의한 나노구조제어 296
3-3 凸형 스트립 구조상 선택성장에 의한 나노구조제어 298
3-4 면방위에 의한 나노구조제어 299

4. 원자 조작
4-1 주사형 프로브 현미경의 원리 301
4-2 SPM 에 의한 원자, 분자 조작 303

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