Abstract
A Abstract Yttria-stabilized zirconia(YSZ) thin films were synthesized by plasma enhanced chemical vapor deposition process. $Zr[TMHD]_4$ $Y[TMHD]_3$ precursors and oxygen were used with the deposition temperature of $425^{\circ}C$ and rf power ranging 0-100 watt. Effects of the deposition parameters were studied by X-ray diffraction and thickness analysis. YSZ thin films have cubic crystal structure with (200) orientation. From the results of EDX analysis, the converte ed content of TEX>$Y_2O_3$ was determined to be 0-36%, and the film thickness was increased with bubbling temperature which is considered to be due to increasing TEX>$Y_2O_3$ flux. The depth profiles of Zr, Y and 0 appeared relatively $\infty$nstant through film thickness. Columnar grains of $1000~2000\AA$ grew vertical to the substrate surface for the case of Ar carrier gas. In case of He carrier gas, the grain size was observed to be about $1000~2000\AA$. X-ray diffraction data showed the increase of lattice constant with TEX>$Y_2O_3$ content. It was that the presence of the cracks formed during film deposition, partially released the stress generated by the increase of lattice constant.
PECVD(Plasma enhanced chemical vapor deposition)을 이용하여 yttria-stabilized zirconia(YSZ) 박막을 제조하였다. 반응물질로 금속유기화합물을 $Zr[TMHD]_4$와 $Y[TMHD]_3$그리고 산소를 사용하였으며, 증착온도는 $425^{\circ}C$, rf power는 0~100W까지 적용하였다. YSZ 박막은 (200)면이 기판에 평행한 입벙정상 구조를 가졌으며, 1시간 내에 $1\mu\textrm{m}$ 두께를 형성하였다. EDX에 의한 막의 성분분석 결과로부터 환산된 박막내의 $Y_2O_3$의 함량은 0-36%의 범위였다. 버블러의 온도 및 운반기체의 유량이 증가함에 따라 박막의 두께 역시 비례하여 증가하였는데, 이는 precursor의 flux 증가로 인한 박막내의 $Y_2O_3$의 함량증가에 의한 것이었다. Zr 및 Y, O는 박막의 두께에 따라 일정한 조성비를 나타내었다. 운반기체를 Ar로 하였을 때 $1000\AA$이하의 크기를 갖는 YSZ 입자들이 column 모양으로 기판에 수직하게 성장하였으며, 운반기체가 He인 경우에도 column 모양으로 성장하였으며 입도가 $1000~2000\AA$으로 Ar의 경우보다 조대해졌다. XRD 분석결과 $Y_2O_3$의 함량이 증가함에 따라 YSZ의 격자상수 값이 약간씩 증가하였다. 이는 박막 전반에 걸쳐 형성된 균열에 의해 격자변형으로 인해 발생한 응력을 완화시켰지 때문이다.
