Abstract
In this study, $Al_xTa_{1-x}$(x=0.0∼1.0) alloy thin films were grown by RF-Magnetron sputtering system, and the structural, mechanical and electrical properties of samples were examined by 4-point probe, XRD, AFM and micro-Vickers hardness profiler. The electrical resistivity was maximum and the crystal quality was optimum for the samples with Al content x=0.245 (Al 24.5 at.%). Regarding the surface hillock formation, the hillock density decreased with an increase of Al content for the low Al content range, and the hillock was eliminated for the sample with Al=24.5 at.%. The hillock density increased with the further increase of Al content. The high values of micro-Vickers hardness were obtained for the samples with x=0.2∼0.45. The results obtained demonstrate that the crystal quality, electrical resistivity, surface morphology and micro-hardness are closely inter-related, and that the optimum physical properties are obtained for the sample with x=0.245.
본 연구에서는 RF-Magnetron 스퍼터링 장치를 이용하여 $Al_xTa_{1-x}$(x=0.0∼1.0) 합금박막을 성장하였고, 4탐침법, XRD, AFM, micro-Vickers 미소경도계를 사용하여 시료의 구조적, 기계적, 전기적 특성을 분석하였다. Al조성 x=0.245(Al 24.5 at.%)에서 전기저항이 가장 높게 나타났고, 결정질이 가장 우수하였다. 표면 hillock에 있어서는 낮은 Al 조성영 역에서는 x가 증가할수록 hillock이 감소하다가, x=0.245에서 hillock이 완전히 배제되었고, 이후 x 증가에 따라 hillock 밀도가 다시 급격히 증가하였다. 미소경도의 경우, Al조성 x=0.2∼0.45의 영역에서 가장 높은 경도값이 측정되었다. 본 연구의 모든 결과를 종합적으로 고려할 때, $Al_xTa_{1-x}$ 합금박막의 결정질, 전기저항, 표면형상, 미소경도는 상호 밀접한 관계를 가지고 있었으며, Al 조성 x=0.245에서 가장 우수한 물리적 특성이 나타났다.
