이온빔을 이용한 TiN 박막의 제조 및 특성

2.2.3 박막의 분석 및 평가
박막의 분석에 있어서 결정학적 구조 관찰에는 x-선 회절법 (XRD)을 이용하였으며, 박막의 표면 형상은 주사전자 현미경을 사용하였다. 한편 박막의 계면이나 두께에 따른 성분분석은 오제전자 현미경 (AES)을 이용하였다. 특히, 박막의 색상분석은 색차계(colorimeter)를 이용하여 박막의 색상을 판별하였다.
3. 실험결과 및 고찰

3.1 TiN 박막의 색상

그림 2 는 이온빔의 실험변수인 원자당 에너지(이온선속 X 이온에너지) 와 색차계로 측정된 TiN 박막의 색상에 대한 그림이다. 원자당 에너지는 전자빔에서 증발된 단위 원자당 조사된 이온의 에너지를 의미한다. 이온빔으로 제조된 화합물 박막의 특성은 조사된 이온 에너지, 이온 선속, 원자당 에너지에 따라 변화된다. 이온선속의 변화는 박막의 조성과 관련이 되어 있으며 원자당 에너지는 박막의 색상과 밀첩한 관련이 되어있다. 박막의 색상은 박막의 화학양론(stoichometric) 과 조성비 (N/Ti)에 관련된 양으로 즉, 황금색의 TiN 박막인 경우 stoichometric 박막이 형성되며 조성비도 (N/Ti) ≈1 인 성질을 갖게 된다. 그림 2는 황금색 TiN 박막이 형성되는 영역을 보여주고 있다. 임계의 원자당 에너지 이상에서는 황금색의 TiN 박막이 형성됨을 알 수 있다. 즉 TiN 박막의 색상은 이온의 선속이나 이온에너지 보다는 일반화된 원자당 에너지로 결정됨을 알 수 있다. 또한 이러한 조건에서는 낮은 이온에너지에서도 이온선속을 증가시키면 임계의 원자당 에너지 이상인 영역인 황금색의 TiN 박막을 형성시킬수 있게 된다. 임계 에너지 이하일 경우에는 이온 에너지와 이온 선속이 감소할 경우 흑색 피막이 형성되며 이온에너지가 증가 할 경우 밤색의 피막이 이온선속이 증가할 경우에는 어두운 금색 피막이 형성됨을 알 수 있다.

3.2 박막의 성분 분석

그…(생략)