hotchpotch/wikipedia-multilingual-ir-pairs huggingface dataset:
Apple Remote Desktop 릴리스
2004년 10월 11일, 애플은 버전 2.1을 출시했는데, 이는 여러 기존 기능을 개선하면서 전체 화면 모드에서 관찰되거나 제어되는 컴퓨터를 볼 수 있는 기능, 두 개 이상의 모니터를 가진 컴퓨터의 디스플레이를 볼 수 있는 기능, 마우스 오른쪽 클릭 및 스크롤 휠 지원을 추가했다.
2005년 4월 29일, 애플은 Mac OS X 10.4 지원 및 여러 버그 수정과 안정성 개선 사항을 추가한 버전 2.2를 출시했다.
2006년 4월 11일, 애플은 버전 3.0을 출시했는데, 이는 유니버설 바이너리이며 향상된 소프트웨어 업그레이드 기능, 스포트라이트 검색, 파일 전송을 위한 처리량 및 암호화 증가, 오토메이터 지원을 특징으로 한다.
2006년 11월 16일, 애플은 새로운 인텔 기반 Xserve Lights Out Management 기능에 대한 지원을 제공하는 버전 3.1을 출시했다.
2007년 10월 18일, 애플은 Mac OS X 10.5 지원 및 타사 VNC 뷰어 및 서버 호환성을 도입한 버전 3.2를 출시했다.
Apple Remote Desktop 릴리스
2009년 8월 20일, 애플은 많은 버그를 수정하고 기능 키 및 키 조합을 로컬 머신 대신 원격 컴퓨터로 보낼 수 있도록 허용한 버전 3.3을 출시했다.
2011년 1월 6일, 애플은 맥 앱 스토어와의 호환성을 제공하는 버전 3.4를 출시했다.
2011년 7월 20일, 애플은 Mac OS X 10.7과의 호환성을 제공하는 버전 3.5를 출시했다.
2013년 10월 22일, 애플은 OS X 10.9와의 호환성, 다중 모니터, 원격 복사/붙여넣기 개선 기능을 제공하는 버전 3.7을 출시했다.
2015년 1월 27일, 애플은 주로 OS X 10.10 지원을 추가하고 다양한 사용자 인터페이스 개선, 새로운 아이콘, 안정성 개선, 애플리케이션이 원래 맥 앱 스토어에서 설치되지 않았더라도 맥 앱 스토어를 사용하여 업데이트할 수 있는 기능을 포함한 버전 3.8을 출시했다. 이 버전은 이제 OS X 10.9 이상을 요구한다.
2017년 2월 21일, 애플은 버전 3.9를 출시했는데, 이는 로컬 및 원격 컴퓨터 간의 통신 보안을 강화하고(3.9 이전 클라이언트와의 통신을 허용하는 환경설정 체크박스 포함), MacBook Pro 터치 바 지원을 추가하고, 다양한 안정성 문제를 해결했으며, 사용자 자격 증명과 함께 암호화된 컴퓨터 목록을 내보내고 가져올 수 있도록 했고, 원격 사용자를 위한 항목에 주의를 환기시키는 "어시스턴스 커서" 기능을 선보였다. 이 버전은 이제 OS X 10.10.5 이상을 요구한다.
2019년 10월 7일부터 버전 3.9.x에 대한 다음 몇 가지 업데이트는 사소한 사용자 인터페이스 및 성능 개선과 버그 수정을 도입했다. Apple Silicon이 장착된 맥 및 MacOS 세쿼이아까지의 macOS 버전에 대한 호환성이 추가될 것이다. 버전 3.9.9는 macOS Sonoma 14.5 이상을 요구한다.
Apple Remote Desktop 암호화
버전 3 이전에는 ARD가 암호, 마우스 이벤트 및 키스트로크만 암호화했으며 데스크톱 그래픽이나 파일 전송은 암호화하지 않았다. 따라서 애플은 ARD 세션에 대한 도청 가능성을 피하기 위해 공용 네트워크를 통과하는 ARD 트래픽은 VPN을 통해 터널링되어야 한다고 권장했다.
ARD 3.0은 기본 SSH 서버와 동일한 AES 128비트 암호화를 사용할 수 있는 옵션이 있다.
ARD 3.9는 이전 버전 클라이언트와 호환되지 않는 미지정된 통신 보안 개선 사항을 포함했다. 애플 리모트 데스크톱 앱에 이전 클라이언트와의 통신을 명시적으로 허용하는 환경설정 체크박스가 제공되었다. ARD 3.9.2는 목록에서 클라이언트를 보기 위해 이 체크박스 사용을 선택 사항으로 만들었다.
Apple Remote Desktop 법적 문제
2017년 11월, 미국 국제무역위원회는 애플의 원격 데스크톱 기술과 관련하여 특허 침해 주장에 대한 조사를 발표했다. 원격 데스크톱 소프트웨어를 개발하는 회사인 Aqua Connect는 애플이 자사의 두 가지 특허를 침해했다고 주장했다.
4000 시리즈 집적 회로
4000 시리즈 집적 회로(4000-series integrated circuits)는 1968년 RCA에서 처음 선보인 CMOS 논리 계열의 집적 회로(IC)이다. 약 1975년 이후 4000B 버퍼링 시리즈로 천천히 전환되었다. 이는 당시 어떤 논리 계열보다 훨씬 넓은 공급 전압 범위(B 시리즈의 경우 3V ~ 18V 권장 범위)를 가졌다. 이 초기 시대에 활동했던 거의 모든 IC 제조업체들이 이 시리즈의 모델을 제작했다. 이 명명 규칙은 오늘날에도 여전히 사용되고 있다.
4000 시리즈 집적 회로 역사
4000 시리즈는 1968년 RCA에 의해 CD4000 COS/MOS 시리즈로 도입되었으며, 이는 7400 시리즈의 트랜지스터-트랜지스터 논리(TTL) 칩에 대한 저전력 및 더 다재다능한 대안이었다. 논리 기능은 새로 도입된 상보형 금속 산화물 반도체 (CMOS) 기술로 구현되었다. 처음에는 RCA에서 "COS/MOS" 라벨링(이는 "상보형 대칭 금속 산화물 반도체"를 의미)으로 판매되었지만, 더 짧은 CMOS 용어가 기술을 지칭하는 업계 선호 용어로 부상했다. 이 시리즈의 첫 칩들은 앨버트 메드윈이 이끄는 그룹에 의해 설계되었다.
4000 시리즈 집적 회로 역사
초기에는 TTL 기반 설계에 비해 상대적으로 낮은 속도 때문에 광범위한 채택이 방해받았다. 속도 제한은 결국 새로운 제조 방법(금속 대신 폴리실리콘의 자기 정렬 게이트 등)으로 극복되었다. 이 CMOS 변형은 당시의 TTL과 동등한 성능을 보였다. 1970년대 후반과 1980년대에 이 시리즈는 45xx 및 45xxx 명칭을 부여받은 새로운 모델들로 확장되었지만, 엔지니어들은 보통 여전히 4000 시리즈의 일부로 간주한다. 1990년대에는 일부 제조업체(예: 텍사스 인스트루먼트)가 더 빠른 속도를 제공하기 위해 4000 시리즈를 새로운 HCMOS 기반 설계로 포팅했다.
4000 시리즈 집적 회로 설계 고려사항
4000 시리즈는 TTL에 비해 상대적으로 낮은 전력 소비, 넓은 공급 전압 범위, 그리고 대폭 증가된 부하 구동 능력(팬아웃)을 통해 더 간단한 전자 회로 설계를 가능하게 한다. 이로 인해 이 시리즈는 LSI 설계 프로토타이핑에 이상적이다. TTL IC도 비슷하게 모듈러이지만, CMOS의 대칭적 구동 강도를 보통 갖지 못하므로 출력에 적용되는 부하를 더 많이 고려해야 할 수 있다.
TTL과 마찬가지로 버퍼링된 모델은 더 높은 전류를 구동할 수 있지만(주로 옥탈 래치 및 3상 드라이버와 같은 I/O 장치에 사용 가능) 올바르게 댐핑되거나 종단되지 않으면 기생 진동을 유발할 위험이 약간 더 높다. 많은 모델에는 완전히 통합된 7세그먼트 표시 장치 카운터, 워킹 링 카운터, 전가산기를 포함한 높은 수준의 통합이 포함되어 있다.
4000 시리즈 집적 회로 일반적인 칩
논리 게이트
플립플롭
계수기
디코더
타이머
아날로그
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도서
역사 문서
역사적 데이터북
RCA 세정
RCA 세정 또는 RCA 클린(RCA clean)은 반도체 제조에서 실리콘 웨이퍼의 고온 처리 단계(산화, 확산, CVD) 전에 수행해야 하는 표준 웨이퍼 클리닝 단계이다.
베르너 컨은 1965년 RCA에서 근무하면서 기본적인 절차를 개발했다. 다음 화학 공정을 순서대로 포함한다.
RCA 세정 표준 레시피
웨이퍼는 탈이온수에 담가 준비한다. 만약 심하게 오염된 경우 (육안으로 보이는 잔류물), 피라냐 용액으로 예비 세척이 필요할 수 있다. 웨이퍼는 각 단계 사이에 탈이온수로 철저히 헹군다.
이상적으로는, 아래 단계들은 웨이퍼를 석영유리 또는 용융 석영 용기에 준비된 용액에 담가 수행한다 (붕규산 유리 제품은 불순물이 침출되어 오염을 유발할 수 있으므로 사용하지 않아야 한다). 마찬가지로, 사용되는 화학물질은 웨이퍼를 재오염시킬 불순물을 피하기 위해 전자 등급 (또는 "CMOS 등급")이어야 한다.
첫 번째 단계 (SC-1이라고 하며, SC는 표준 세척을 의미)는 다음 용액으로 수행된다 (비율은 다를 수 있다)
75 또는 80 °C에서 일반적으로 10분 동안. 이 염기-과산화물 혼합물은 유기 잔류물을 제거한다. SC-1이 표면 및 입자의 제타 전위를 수정하고 서로 반발하게 하므로, 불용성 입자까지도 매우 효과적으로 제거된다. 이 처리는 실리콘 표면에 얇은 이산화 규소층 (약 1 nm)을 형성하며, 일정량의 금속 오염 (특히 철)이 발생하는데, 이는 다음 단계에서 제거될 것이다.
RCA 세정 표준 레시피
선택 사항인 두 번째 단계 (베어 실리콘 웨이퍼의 경우)는 얇은 산화물 층과 일부 이온 오염 물질을 제거하기 위해 25 °C에서 수성 HF (플루오린화 수소산) 1:100 또는 1:50 용액에 약 15초 동안 짧게 담그는 것이다. 이 단계가 초고순도 물질과 초청정 용기 없이 수행되면, 베어 실리콘 표면이 매우 반응적이므로 재오염으로 이어질 수 있다. 어쨌든 다음 단계 (SC-2)에서 산화물 층이 용해되고 재성장된다.
세 번째이자 마지막 단계 (SC-2라고 함)는 다음 용액으로 수행된다 (비율은 다를 수 있다)
75 또는 80 °C에서 일반적으로 10분 동안. 이 처리는 SC-1 세척 단계에서 도입된 일부 금속 (이온) 오염 물질의 남아있는 흔적을 효과적으로 제거한다. 또한 웨이퍼 표면에 얇은 부동태 층을 남겨 표면을 이후 오염으로부터 보호한다 (노출된 베어 실리콘은 즉시 오염된다).
RCA 세정이 고순도 화학 물질과 깨끗한 유리 제품으로 수행되면, 웨이퍼가 물에 잠겨 있는 동안에도 매우 깨끗한 웨이퍼 표면을 얻을 수 있다. 표면이 물 표면에 떠다니는 유기물과 입자에 의해 쉽게 재오염될 수 있으므로, 헹굼 및 건조 단계는 올바르게 수행되어야 한다 (예: 흐르는 물 사용). 웨이퍼를 효과적으로 헹구고 건조하는 데 다양한 절차가 사용될 수 있다.
RCA 세정 추가 사항
현장 외 세척 공정의 첫 번째 단계는 트라이클로로에틸렌, 아세톤 및 메탄올에서 웨이퍼를 초음파로 탈지하는 것이다.
배후가강하면강행하고약하면피하라
배후가 강하면 강행하고 약하면 피하라는 배경이 되는 돌의 강약에 따라 진퇴를 결정하라는 뜻의 격언이다. 배경이 강할수록 강하게 싸울 수 있으므로 도전을 강행할 수 있으며, 배경이 약할 때는 싸움을 피하고 최우선적으로 안전을 도모하는 것이 올바른 행마법이다.
부동태화
물리화학 및 공학에서 부동태화 또는 패시베이션(passivation)은 재료를 "수동적인" 상태, 즉 환경에 덜 쉽게 영향을 받거나 부식되지 않도록 코팅하는 것이다. 부동태화는 마이크로코팅으로 적용되거나, 기본 재료와의 화학 반응으로 생성되거나, 공기 중에서 자연스러운 산화에 의해 생성되는 외부 보호막 층을 만드는 것을 포함한다. 기술적으로 부동태화는 금속 산화물과 같은 보호 재료의 얇은 코팅을 사용하여 부식에 대한 보호막을 만드는 것이다. 규소의 부동태화는 마이크로전자 장치 제조에 사용된다. "오염"이라고 불리는 전극의 원치 않는 부동태화는 회로 저항을 증가시켜 폐수 처리를 위한 전기응고, 전류 측정 화학 센서 및 전기합성과 같은 일부 전기화학 공학 응용 분야를 방해한다.
부동태화
공기에 노출되면 많은 금속은 일반적으로 산화물("자연 산화물 층"이라고 함) 또는 질화물의 단단하고 비교적 불활성 표면층을 자연적으로 형성하며, 이는 부동태층 역할을 한다. 즉, 이러한 금속은 "자체 보호"된다. 은의 경우, 어두운 변색은 환경의 황화 수소와 반응하여 형성된 황화은의 부동태층이다. 알루미늄도 마찬가지로 안정적인 보호 산화물 층을 형성하기 때문에 "녹슬지" 않는다. (대조적으로, 일부 비금속, 특히 철은 쉽게 산화되어 느슨하게 달라붙고 원래의 변위 금속보다 부피가 크며 쉽게 벗겨지는 거친 다공성 녹 코팅을 형성한다. 이 모든 것은 추가 산화를 허용하고 촉진한다.) 산화물 부동태층은 알루미늄, 베릴륨, 크로뮴, 아연, 타이타늄 및 규소의 실온 공기 중 추가 산화 및 부식을 현저히 늦춘다. 공기와의 반응으로 형성된 불활성 표면층은 규소의 경우 약 1.5 nm, 베릴륨의 경우 1–10 nm, 타이타늄의 경우 초기 1 nm이며, 수년 후 25 nm로 성장한다. 마찬가지로, 알루미늄의 경우 수년 후 약 5 nm로 성장한다.
실리콘 MOSFET 트랜지스터 및 태양 전지와 같은 반도체 장치 제조의 맥락에서 표면 부동태화는 표면의 화학적 반응성을 줄이는 것뿐만 아니라 장치의 성능을 저해하는 전자 표면 상태를 형성하는 끊어진 결합 및 기타 결함을 제거하는 것을 의미한다. 실리콘의 표면 부동태화는 일반적으로 고온 열 산화로 구성된다.
부동태화 작동 원리
시간이 지남에 따라 산화물 층의 두께 증가를 지배하는 메커니즘을 결정하는 데 많은 관심이 있었다. 중요한 요인 중 일부는 모금속 부피에 대한 산화물 부피, 금속 산화물을 통한 산소 확산 메커니즘, 산화물의 상대적인 화학적 전위이다. 산화물 층이 결정질인 경우, 미세 결정립 사이의 경계는 산소가 아래의 비산화 금속에 도달하는 중요한 경로를 형성한다. 이러한 이유로 유리 산화물 코팅(결정립계가 없음)은 산화를 지연시킬 수 있다. 부동태화에 필요한 조건(충분하지는 않지만)은 푸르베 다이어그램에 기록되어 있다. 일부 방청제는 적용되는 금속 표면에 부동태층 형성을 돕는다. 용액에 용해된 일부 화합물(크로뮴산염, 몰리브덴산염)은 금속 표면에 비반응성 및 저용해성 막을 형성한다.
부동태화 작동 원리
전기화학 주사 터널링 현미경을 사용하여 철 부동태화 동안 n형 반도체 Fe(III) 산화물이 금속과의 계면에서 성장하여 전자 흐름을 방해하는 전자 장벽과 추가 산화 반응을 방지하는 전자 결핍 영역이 형성됨이 밝혀졌다. 이러한 결과는 "전자 부동태화"의 메커니즘을 나타낸다. 이 반도체 산화물 막의 전자적 특성은 염화 이온에 의해 매개되는 부식에 대한 기계적 설명을 제공하는데, 염화 이온은 산화물 표면에 표면 상태를 생성하여 전자적 돌파, 양극 전류의 복구, 그리고 전자적 부동태화 메커니즘의 붕괴("초부동태화")를 초래한다.
부동태화 역사
철이 농축된 질산과 반응하지 않는다는 사실은 1738년 미하일 로모노소프가 발견했고, 1790년 제임스 케어가 재발견했는데, 그는 또한 미리 침지된 철이 더 이상 질산 은에서 은을 환원시키지 않는다는 점을 지적했다. 1830년대에 마이클 패러데이와 크리스티안 쇤바인은 그 문제를 체계적으로 연구하여 철 조각을 묽은 질산에 넣으면 용해되어 수소를 생성하지만, 철을 농축 질산에 넣었다가 다시 묽은 질산에 넣으면 거의 또는 전혀 반응이 일어나지 않는다는 것을 보여주었다. 1836년에 쇤바인은 첫 번째 상태를 활성 상태, 두 번째 상태를 비활성 상태라고 명명했으며, 패러데이는 위에서 설명한 산화물 막에 대한 현대적 설명을 제안했다(쇤바인은 이에 동의하지 않았다). 이는 1927년에야 울릭 리처드슨 에반스에 의해 실험적으로 입증되었다. 1955년에서 1957년 사이에 칼 프로슈와 링컨 데릭은 이산화 규소를 이용한 실리콘 웨이퍼의 표면 부동태화를 발견했으며, 부동태화를 사용하여 최초의 이산화 규소 전계 효과 트랜지스터를 제작했다.
부동태화 특정 재료
알루미늄은 산소와 접촉하면 산화 과정을 통해 얇은 산화 알루미늄 표면층을 자연적으로 형성하여 많은 환경에서 부식 또는 추가 산화에 대한 물리적 장벽을 만든다. 그러나 일부 알루미늄 합금은 산화물 층을 잘 형성하지 못하여 부식으로부터 보호되지 않는다. 특정 합금에 대한 산화물 층 형성을 강화하는 방법이 있다. 예를 들어, 과산화 수소를 알루미늄 용기에 보관하기 전에 용기를 묽은 질산 및 과산화물 용액과 탈이온수를 번갈아 헹구어 부동태화할 수 있다. 질산과 과산화물 혼합물은 용기 내부 표면의 불순물을 산화 및 용해시키고, 탈이온수는 산과 산화된 불순물을 씻어낸다.
일반적으로 알루미늄 합금을 부동태화하는 두 가지 주요 방법(도금, 페인팅 및 기타 장벽 코팅 제외)이 있다. 바로 크롬산염 전환 코팅과 양극 산화이다. 알클래딩(Alclading)은 순수 알루미늄 또는 합금의 얇은 층을 다른 기본 알루미늄 합금에 금속학적으로 접합하는 것으로, 기본 합금의 엄밀한 의미의 부동태화는 아니다. 그러나 알클래드 처리된 알루미늄 층은 자연적으로 산화물 층을 발달시켜 기본 합금을 보호하도록 설계되었다.
부동태화 특정 재료
크롬산염 전환 코팅은 표면 알루미늄을 0.00001–0.00004 인치 (250–1,000 nm) 두께 범위의 알루미늄 크롬산염 코팅으로 변환한다. 알루미늄 크롬산염 전환 코팅은 젤과 같은 조성으로 물로 수화된 비정질 구조를 가지고 있다. 크롬산염 전환은 알루미늄뿐만 아니라 아연, 카드뮴, 구리, 은, 마그네슘, 주석 합금을 부동태화하는 일반적인 방법이다.
양극 산화는 더 두꺼운 산화물 층을 형성하는 전해 공정이다. 양극 코팅은 수화된 산화 알루미늄으로 구성되며 부식 및 마모에 강한 것으로 간주된다. 이 마감은 다른 공정보다 견고하며, 다른 두 공정에서는 제공되지 않을 수 있는 전기 절연 기능도 제공한다.
탄소 퀀텀닷 (CQD) 기술에서 CQD는 일종의 표면 부동태화를 가진 작은 탄소 나노입자 (10 nm 미만 크기)이다.
부동태화 특정 재료
철 재료, 즉 강철은 산화를 촉진("녹")한 다음 인산을 사용하여 산화를 금속인산염으로 전환하고 표면 코팅을 통해 추가 보호를 제공하여 어느 정도 보호될 수 있다. 코팅되지 않은 표면은 수용성이므로, 일반적으로 파커라이징 또는 인산염 전환으로 알려진 공정을 통해 망가니즈 또는 아연 화합물을 형성하는 것이 바람직한 방법이다. 오래되고 덜 효과적이지만 화학적으로 유사한 전기화학적 전환 코팅에는 블랙 옥사이드가 포함되었으며, 이는 역사적으로 블루잉 또는 브라우닝으로 알려져 있다. 일반 강철은 콘크리트의 철근처럼 알칼리 환경에서 부동태층을 형성한다.
스테인리스강은 부식에 강하지만 녹에 완전히 영향을 받지 않는 것은 아니다. 내식성 강철의 일반적인 부식 모드 중 하나는 표면의 작은 지점이 녹슬기 시작하는 경우인데, 이는 결정립계 또는 이물질(예: 연삭 부스러기)이 물 분자가 합금 크로뮴에도 불구하고 해당 지점의 일부 철을 산화시키는 것을 허용하기 때문이다. 이를 적녹이라고 한다. 일부 등급의 스테인리스강은 적녹에 특히 강하며, 따라서 엔지니어링 결정에 따라 부동태화 단계를 생략할 수 있다.
부동태화 특정 재료
모든 다양한 사양과 유형 중에서 공통적인 단계는 다음과 같다. 부동태화 전에 물체는 모든 오염물질로부터 세척되어야 하며 일반적으로 표면이 '깨끗하다'는 것을 증명하기 위한 검증 테스트를 거쳐야 한다. 그런 다음 물체는 고객과 공급업체 간에 지정된 방법 및 유형의 온도 및 화학적 요구 사항을 충족하는 산성 부동태화 욕조에 넣는다. 질산은 스테인리스강의 부동태화 산으로 일반적으로 사용되지만, 시트르산은 취급하기 훨씬 덜 위험하고 독성이 적으며 생분해성이어서 폐기가 덜 어렵기 때문에 인기를 얻고 있다. 부동태화 온도는 주변 온도부터 60 °C (140 °F)까지 다양하며, 최소 부동태화 시간은 일반적으로 20분에서 30분이다. 부동태화 후 부품은 수산화 나트륨 수용액 욕조를 사용하여 중화한 다음 깨끗한 물로 헹구고 건조한다. 부동태 표면은 습도, 고온, 녹 생성제(염수 분무) 또는 이 세 가지 조합을 사용하여 검증된다. 부동태화 공정은 외부 철을 제거하고, 추가 산화(녹)를 방지하는 부동태 산화물 층을 생성/복원하며, 부품의 먼지, 스케일 또는 기타 용접으로 생성된 화합물(예: 산화물)을 세척한다.
부동태화 특정 재료
부동태화 공정은 일반적으로 산업 표준에 의해 제어되며, 오늘날 가장 널리 사용되는 것은 ASTM A 967 및 AMS 2700이다. 이러한 산업 표준은 일반적으로 여러 부동태화 공정을 나열하며, 특정 방법의 선택은 고객과 공급업체에 맡겨진다. "방법"은 질산 기반 부동태화 욕조 또는 시트르산 기반 욕조이며, 이러한 산은 표면 철과 녹을 제거하면서 크로뮴을 보호한다. 각 방법 아래에 나열된 다양한 '유형'은 산 욕조 온도 및 농도의 차이를 나타낸다. 다이크로뮴산 나트륨은 특정 '유형'의 질산 기반 산 욕조에서 크로뮴을 산화시키기 위한 첨가제로 종종 필요하지만, 이 화학 물질은 독성이 매우 강하다. 시트르산의 경우, 단순히 부품을 헹구고 건조시켜 공기에 의해 산화되도록 하거나, 경우에 따라 다른 화학 물질을 적용하여 표면의 부동태화를 수행한다.
부동태화 특정 재료
일부 항공우주 제조업체는 자사 제품을 부동태화할 때 국가 표준을 초과하는 추가 지침 및 규정을 가지고 있는 경우가 드물지 않다. 종종 이러한 요구 사항은 Nadcap 또는 기타 인증 시스템을 사용하여 아래로 전달된다. 스테인리스강의 부동태화(또는 비활성 상태)를 결정하는 데 사용할 수 있는 다양한 테스트 방법이 있다. 부품의 비활성 상태를 검증하는 가장 일반적인 방법은 일정 기간 동안 높은 습도와 열을 조합하여 녹 발생을 유도하는 것이다. 전기화학적 테스터도 상업적으로 부동태화를 확인할 수 있다.
타이타늄 및 타이타늄 풍부 합금의 표면은 공기에 노출되면 즉시 산화되어 얇은 타이타늄 산화물 부동태층(대부분 이산화 타이타늄)을 형성한다. 이 층은 산화물 층의 점진적인 성장(공기 중에서 수년 후 약 25 nm로 두꺼워짐)을 제외하고는 추가 부식에 대한 저항성을 부여한다. 이 보호층 덕분에 해수와 같은 부식성 환경에서도 사용할 수 있다. 타이타늄은 양극 산화 처리를 통해 더 두꺼운 부동태층을 생성할 수 있다. 다른 많은 금속과 마찬가지로, 이 층은 박막 간섭을 일으켜 금속 표면이 색깔을 띠게 하며, 부동태층의 두께가 생성되는 색상에 직접적인 영향을 미친다.
부동태화 특정 재료
니켈은 플루오린 원소를 취급하는 데 사용될 수 있는데, 이는 플루오린화 니켈의 부동태층 형성에 기인한다. 이러한 사실은 물 처리 및 하폐수 처리 응용 분야에서 유용하다.
마이크로일렉트로닉스 및 광전지 태양 전지 분야에서 표면 부동태화는 일반적으로 약 1000°C에서 열 산화를 통해 이산화 규소 코팅을 형성하여 구현된다. 표면 부동태화는 태양 전지 효율에 매우 중요하다. 부동태화가 태양 전지 효율에 미치는 영향은 3–7%이다. 표면 저항률은 > 100 Ωcm으로 높다.
페로브스카이트 태양 전지의 성능을 향상시키는 가장 쉽고 널리 연구된 방법은 부동태화이다. 이러한 결함은 일반적으로 페로브스카이트 필름 표면에 매달린 결합의 존재로 인해 태양 전지에서 깊은 에너지 준위 결함을 초래한다. 일반적으로 작은 분자나 고분자를 도핑하여 매달린 결합과 상호작용하게 함으로써 결함 상태를 줄인다. 이 과정은 테트리스와 유사하다. 즉, 우리는 항상 층이 가득 차기를 원한다. 부동태화 기능이 있는 작은 분자는 빈 공간에 삽입될 수 있는 일종의 사각형으로, 삽입되면 완전한 층이 얻어진다. 이러한 분자들은 일반적으로 단일 전자쌍 또는 파이 전자를 가지고 있어 셀 필름 표면의 결함 상태에 결합하여 재료의 부동태화를 달성할 수 있다. 따라서 카보닐기, 질소 함유 분자, 및 황 함유 분자와 같은 분자들이 고려되며, 최근에는 π 전자가 또한 역할을 할 수 있음이 밝혀졌다.
또한, 부동태화는 페로브스카이트 셀의 광전 변환 효율을 향상시킬 뿐만 아니라 장치 안정성 향상에도 기여한다. 예를 들어, 수 나노미터 두께의 부동태층을 추가하면 수증기 침투를 막는 효과로 효과적인 부동태화를 달성할 수 있다.
부동태화 더 읽어보기
ASTM (2010년 3월 1일), 《ASTM A967: Standard specification for chemical passivation treatments for stainless steel parts》 Rev 05e2판, doi:10.1520/A0967-05E02. 스테인리스강 부품의 부동태화에 대한 가장 일반적인 상업적 사양. 다양한 산업에서 사용됨; 최신 개정판은 새로운 디자인에 유효하며, 레거시 디자인은 엔지니어링이 재검토되지 않은 경우 이전 개정판 또는 이전 표준을 여전히 요구할 수 있다.
SAE (2011년 7월 8일), 《AMS 2700: Passivation of corrosion resistant steels.》 Rev D판. AMS 사양은 항공우주 산업에서 자주 사용되며, 때로는 다른 표준보다 엄격하다. 최신 개정판은 새로운 디자인에 유효하며, 레거시 디자인은 엔지니어링이 재검토되지 않은 경우 이전 개정판 또는 이전 표준을 여전히 요구할 수 있다.
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SAE (2005년 2월 16일), 《AMS QQ-P-35: Passivation treatments for corrosion-resistant steel》 Rev A판. AMS-QQ-P-35는 1997년 4월 4일 미국 연방 사양 QQ-P-35를 대체했다. AMS-QQ-P-35 자체는 2005년 2월에 취소되었고 AMS 2700으로 대체되었다.
U.S. government, 《QQ-P-35: Federal specification: Passivation treatments for corrosion-resistant steel》 Rev C판. 미국 연방 사양 QQ-P-35는 페리 메모에 의해 시작된 전환의 일환으로 1997년 4월 4일 AMS-QQ-P-35로 대체되었다. 둘 다 현재는 구식이다. 새로운 디자인에는 비활성이지만, 레거시 디자인은 엔지니어링이 재검토되지 않은 경우 여전히 사용을 요구할 수 있다.
블랙 옥사이드 코팅에 대한 표준 개요는 MIL-HDBK-205, 철금속의 인산염 및 블랙 옥사이드 코팅에 제공된다. 블랙 옥사이드 코팅의 많은 세부 사항은 MIL-DTL-13924 (이전 MIL-C-13924)에서 찾을 수 있다. 이 군사 사양 문서는 또한 철금속을 녹으로부터 보호하기 위한 다양한 목적에 사용되는 다양한 등급의 블랙 옥사이드 코팅을 식별한다.
하드마스크
하드마스크(hardmask)는 반도체 공정에서 폴리머 또는 기타 유기 "소프트" 레지스트 재료 대신 에칭 마스크로 사용되는 재료이다.
하드마스크는 에칭되는 재료 자체가 유기 고분자일 때 필요하다. 이 재료를 에칭하는 데 사용되는 모든 것은 패터닝을 정의하는 데 사용되는 포토레지스트도 유기 고분자이기 때문에 함께 에칭할 것이다. 이는 예를 들어, VLSI 제작에 사용되는 저유전율 유전체 절연층의 패터닝에서 발생한다. 폴리머는 산소, 플루오린, 염소 (원소) 및 플라즈마 에칭에 사용되는 다른 반응성 가스에 의해 쉽게 에칭되는 경향이 있다.
하드마스크 사용에는 추가 증착 공정이 수반되므로 추가 비용이 발생한다. 먼저, 하드마스크 재료가 증착되고 표준 포토레지스트 공정을 사용하여 필요한 패턴으로 에칭된다. 이어서 하드마스크를 통해 아래 재료를 에칭할 수 있다. 마지막으로 하드마스크는 추가 에칭 공정으로 제거된다.
하드마스크
하드마스크 재료는 금속 또는 유전체일 수 있다. 이산화 규소 또는 탄화 규소와 같은 규소 기반 마스크는 일반적으로 저유전율 유전체를 에칭하는 데 사용된다. 그러나 구리 인터커넥트를 절연하는 데 사용되는 재료인 SiOCH(탄소 도핑된 수소화 이산화 규소)는 규소 화합물을 공격하는 에천트를 필요로 한다. 이 재료의 경우 금속 또는 비정질 탄소 하드마스크가 사용된다. 하드마스크에 가장 일반적인 금속은 질화 티타늄이지만 질화 탄탈륨도 사용되었다.
반응성 이온 에칭
반응성 이온 에칭(reactive-ion etching, RIE)은 미세가공에 사용되는 에칭 기술이다. RIE는 습식 식각과는 다른 특성을 가진 건식 식각의 일종이다. RIE는 화학적으로 반응하는 플라스마를 사용하여 웨이퍼에 증착된 재료를 제거한다. 플라스마는 낮은 압력(진공)에서 전자기장에 의해 생성된다. 플라스마에서 나오는 고에너지 이온은 웨이퍼 표면을 공격하고 반응한다.
반응성 이온 에칭 장비
일반적인 (평행판) RIE 시스템은 원통형 진공 챔버로 구성되며, 챔버 하단에 웨이퍼 플래터가 위치한다. 웨이퍼 플래터는 챔버의 나머지 부분과 전기적으로 절연되어 있다. 가스는 챔버 상단의 작은 흡입구를 통해 유입되고 하단을 통해 진공펌프 시스템으로 배출된다. 사용되는 가스의 종류와 양은 에칭 공정에 따라 다르다. 예를 들어, 육플루오린화 황은 일반적으로 규소 에칭에 사용된다. 가스 압력은 일반적으로 가스 유량을 조절하거나 배기 오리피스를 조절하여 몇 밀리토르에서 몇 백 밀리토르 사이로 유지된다.
유도 결합 플라스마(ICP) RIE를 포함한 다른 유형의 RIE 시스템도 존재한다. 이 유형의 시스템에서는 무선주파수(RF) 전력 자기장으로 플라스마가 생성된다. 매우 높은 플라스마 밀도를 달성할 수 있지만, 에칭 프로파일은 더 등방성적인 경향이 있다.
반응성 이온 에칭 장비
평행판과 유도 결합 플라스마 RIE를 조합하는 것도 가능하다. 이 시스템에서 ICP는 에칭 속도를 높이는 고밀도 이온원으로 사용되는 반면, 기판(실리콘 웨이퍼)에는 별도의 RF 바이어스가 인가되어 기판 근처에 방향성 전기장을 생성하여 보다 비등방성 에칭 프로파일을 얻는다. 기판에 가해지는 RF 전력은 종종 '플래튼 전력'이라고 불리는 조절 가능한 매개변수이며, 표면을 폭격하는 이온의 에너지를 제어한다.
반응성 이온 에칭 작동 방식
플라스마는 웨이퍼 플래터에 강한 RF(무선주파수) 전자기장을 가하여 시스템에서 시작된다. 필드는 일반적으로 13.56 메가헤르츠 주파수로 설정되며, 수백 와트로 인가된다. 진동하는 전기장은 가스 분자의 전자를 벗겨내어 이온화하여 플라스마를 생성한다.
필드의 각 주기에서 전자들은 챔버 내에서 위아래로 전기적으로 가속되며, 때로는 챔버의 위쪽 벽과 웨이퍼 플래터 모두에 부딪힌다. 동시에 훨씬 더 무거운 이온들은 RF 전기장에 상대적으로 거의 움직이지 않는다. 전자들이 챔버 벽에 흡수되면 단순히 접지로 배출되며 시스템의 전자 상태를 변경하지 않는다. 그러나 웨이퍼 플래터에 증착된 전자들은 DC 절연으로 인해 플래터에 전하를 축적하게 한다. 이 전하 축적은 플래터에 일반적으로 수백 볼트 정도의 큰 음전압을 발생시킨다. 플라스마 자체는 자유 전자에 비해 양이온 농도가 높기 때문에 약간의 양전하를 띠게 된다.
반응성 이온 에칭 작동 방식
큰 전압 차이로 인해 양이온은 웨이퍼 플래터 쪽으로 이동하는 경향이 있으며, 그곳에서 에칭될 시료와 충돌한다. 이온은 시료 표면의 재료와 화학적으로 반응하지만, 운동 에너지의 일부를 전달하여 일부 재료를 떼어낼 수도 있다(스퍼터링). 반응성 이온의 대부분 수직적인 전달로 인해 반응성 이온 에칭은 매우 비등방성적인 에칭 프로파일을 생성할 수 있으며, 이는 일반적으로 습식 화학 에칭의 등방성 프로파일과 대조된다.
RIE 시스템의 에칭 조건은 압력, 가스 흐름, RF 전력과 같은 여러 공정 매개변수에 크게 의존한다. RIE의 변형된 버전인 딥 반응성 이온 에칭은 깊은 특징을 파내는 데 사용된다.
완충 산화물 에칭
완충 산화물 에칭(Buffered oxide etch, BOE), 일명 완충 HF 또는 BHF는 미세가공에 사용되는 습식 식각액이다. 이것은 플루오린화 암모늄NH4F과 같은 완충제와 플루오린화 수소산(HF)의 혼합물이다. 주요 용도는 다음 반응에 의해 질화 규소(Si3N4) 또는 이산화 규소(SiO2)의 박막을 식각하는 데 있다.
SiO2 + 4HF + 2NH4F  →  (NH4)2SiF6 + 2H2O
농축 HF(일반적으로 물에 49% HF)는 공정 제어에 좋지 않을 정도로 이산화 규소를 너무 빨리 식각하며, 사진 식각 패터닝에 사용되는 포토레지스트를 벗겨낸다. 완충 산화물 에칭은 일반적으로 더 제어 가능한 식각을 위해 사용된다. HF를 NH4F로 완충하면 pH가 더 안정적인 용액이 생성된다. 따라서 HF와 HF−2의 농도가 더 안정적이고 식각률도 더 안정적이다.
일부 산화물은 HF 용액에서 불용성 생성물을 생성한다. 따라서 이러한 불용성 생성물을 용해시키고 더 높은 품질의 에칭을 생성하기 위해 HCl을 BHF 용액에 첨가할 수 있다.
완충 산화물 에칭 생산
완충 산화물 에칭은 NH4F 분말을 물에 녹이고 HF 용액을 첨가하여 실험실 규모로 생산할 수 있다.
완충 산화물 에칭 용도
40% NH4F와 49% HF의 부피비가 6:1인 완충 산화물 에칭 용액은 25°C에서 열적으로 성장된 산화물을 초당 약 2나노미터의 속도로 식각한다. 온도를 높여 식각률을 높일 수 있다. 식각 과정 중 용액을 지속적으로 교반하면 더 균일한 용액을 얻을 수 있으며, 이는 표면에서 식각된 물질을 제거하여 더 균일하게 식각될 수 있다.
완충 산화물 에칭은 타이타늄 합금의 금속 조직 식각에 사용될 수 있다. 새로운 Ti 합금(예: Ti-Cu 및 Ti-Mo)은 일반적인 Ti 식각 시약으로 안정적으로 식각되지 않지만, BOE 및 플루오린화 수소 암모늄으로 식각될 수 있다.
NH4F로 완충된 HF 용액은 더 큰 기공을 만들기 위해 제올라이트를 더 잘 식각하는 데 사용될 수 있으며, 이러한 미세 다공성 구조에서 특징적으로 낮은 확산 속도를 개선할 수 있다. 단순 HF 용액(및 기타 산성 식각 방법)은 제올라이트에서 알루미늄을 제거하는 데 높은 선택성을 보여 잠재적인 브뢴스테드 산 자리 수를 줄이고 결과적으로 특정 촉매 성능을 저하시킨다. 그러나 NH4F 완충액을 추가하면 HF와 HF−2가 더 많이 존재하는 용액이 생성되어 Al과 Si를 더 균등한 비율로 제거한다.
유기금속기상성장법
유기금속기상성장법(Metalorganic vapour-phase epitaxy, MOVPE, 유기금속 기상 에피택시, organometallic vapour-phase epitaxy, OMVPE 또는 유기금속화학기상증착, metalorganic chemical vapour deposition, MOCVD)라고도 불리며, 단결정 또는 다결정 박막을 생산하는 데 사용되는 화학 기상 증착 방법이다. 이것은 복잡한 반도체 다층 구조를 만들기 위해 결정층을 성장시키는 공정이다. 분자 빔 에피택시(MBE)와 달리, 결정의 성장은 화학 반응에 의한 것이며 물리적 증착이 아니다. 이는 진공이 아닌, 보통의 압력(10 ~ 760 Torr)에서 기체 상태에서 일어난다. 따라서 이 기술은 열역학적으로 준안정 합금을 포함하는 소자 형성에 선호되며, 가장 널리 적용되는 발광 다이오드와 같은 광전자 공학 제조의 주요 공정이 되었다. 이 기술은 1967년 노스아메리칸 (이후 로크웰 인터내셔널) 오토네틱스 사업부에서 해럴드 M. 마나세빗에 의해 처음 시연되었다.
유기금속기상성장법 기본 원리
MOCVD에서는 초고순도 전구체 기체가 반응기 내로 주입되며, 일반적으로 비활성 운반 기체와 함께 사용된다. III-V족 반도체의 경우, 13족 전구체로 금속유기 화합물을, 15족 전구체로 수소화물을 사용할 수 있다. 예를 들어, 인화 인듐은 트리메틸인듐((CH3)3In)과 포스핀(PH3) 전구체로 성장시킬 수 있다.
전구체가 반도체 웨이퍼에 접근하면 열분해를 겪고 부산물이 반도체 웨이퍼 표면에 흡착된다. 전구체 부산물의 표면 반응은 새로운 에피택시 반도체 결정 격자층에 원소를 통합시킨다. MOCVD 반응기가 일반적으로 작동하는 물질 전달 한계 성장 영역에서, 성장은 기체상에 있는 화학종의 과포화에 의해 주도된다. MOCVD는 13족 원소와 15족 원소, 12족 원소와 16족 원소, 14족 원소의 조합을 포함하는 박막을 성장시킬 수 있다.
유기금속기상성장법 기본 원리
필요한 열분해 온도는 전구체의 화학 결합 강도가 증가함에 따라 증가한다. 중심 금속 원자에 더 많은 탄소 원자가 붙어 있을수록 결합이 약해진다. 기판 표면의 원자 확산은 표면의 원자 단계에 의해 영향을 받는다.
13족 금속 유기 소스의 증기 압력은 MOCVD 성장의 중요한 제어 매개변수이다. 이는 물질 전달 제한 영역에서 성장 속도를 결정하기 때문이다.
유기금속기상성장법 반응기 구성 요소
금속 유기 화학 기상 증착(MOCVD) 기술에서는 반응기에서 반응 기체들이 높은 온도에서 결합하여 화학적 상호작용을 일으키고, 그 결과 기판 위에 물질이 증착된다.
반응기는 사용되는 화학물질과 반응하지 않는 재료로 만들어진 챔버이다. 또한 높은 온도를 견뎌야 한다. 이 챔버는 반응기 벽, 라이너, 서셉터, 기체 주입 장치 및 온도 제어 장치로 구성된다. 일반적으로 반응기 벽은 스테인리스강 또는 석영으로 만들어진다. 세라믹 또는 석영과 같은 특수 유리는 종종 반응기 벽과 서셉터 사이의 반응기 챔버에서 라이너로 사용된다. 과열을 방지하기 위해 반응기 벽 내부의 채널을 통해 냉각수가 흘러야 한다. 기판은 제어된 온도의 서셉터 위에 놓인다. 서셉터는 사용되는 온도 및 금속 유기 화합물에 내성이 있는 재료로 만들어지며, 종종 흑연으로 가공된다. 질화물 및 관련 재료를 성장시키기 위해서는 암모니아(NH3) 기체에 의한 부식을 방지하기 위해 흑연 서셉터에 질화 규소 또는 탄탈륨 카바이드와 같은 특수 코팅이 필요하다.
유기금속기상성장법 반응기 구성 요소
MOCVD를 수행하는 데 사용되는 반응기 유형 중 하나는 냉벽 반응기이다. 냉벽 반응기에서 기판은 받침대에 의해 지지되며, 받침대는 서셉터 역할도 한다. 받침대/서셉터는 반응 챔버에서 열 에너지의 주요 원천이다. 서셉터만 가열되므로 기체는 뜨거운 웨이퍼 표면에 도달하기 전에 반응하지 않는다. 받침대/서셉터는 탄소와 같은 방사선 흡수 재료로 만들어진다. 이와 대조적으로, 냉벽 반응기에서 반응 챔버의 벽은 일반적으로 전자기파에 대해 크게 투명한 석영으로 만들어진다. 그러나 냉벽 반응기에서 반응 챔버 벽은 뜨거운 받침대/서셉터에서 방출되는 열에 의해 간접적으로 가열될 수 있지만, 받침대/서셉터와 받침대/서셉터가 지지하는 기판보다 더 차가운 상태를 유지한다.
열벽 CVD에서는 전체 챔버가 가열된다. 이는 일부 기체가 웨이퍼 표면에 달라붙을 수 있도록 웨이퍼 표면에 도달하기 전에 미리 분해되어야 할 때 필요할 수 있다.
유기금속기상성장법 반응기 구성 요소
기체는 '버블러'라고 알려진 장치를 통해 도입된다. 버블러에서는 운반 기체(일반적으로 비소화물 및 인화물 성장에는 수소, 질화물 성장에는 질소)가 금속 유기 액체를 통해 버블링되어 일부 금속 유기 증기를 흡수하고 이를 반응기로 운반한다. 운반되는 금속 유기 증기의 양은 운반 기체 유량과 버블러 온도에 따라 달라지며, 일반적으로 초음파 농도 측정 피드백 기체 제어 시스템을 사용하여 자동으로 가장 정확하게 제어된다. 포화 증기를 고려해야 한다.
기체 배출 및 정화 시스템. 독성 폐기물은 재활용(바람직함) 또는 처분을 위해 액체 또는 고체 폐기물로 전환되어야 한다. 이상적으로는 폐기물 생산을 최소화하도록 공정을 설계해야 한다.
유기금속기상성장법 MOCVD로 성장시킨 반도체
MOCVD가 잘 확립된 생산 기술이 되면서, 인력 및 지역사회 안전, 환경 영향, 그리고 소자 제작 작업에서 허용되는 유해 물질(기체 및 유기금속 등)의 최대량과 관련된 우려도 커지고 있다. 안전뿐만 아니라 책임 있는 환경 관리도 화합물 반도체의 MOCVD 기반 결정 성장에서 가장 중요한 요소가 되었다. 이 기술의 산업 적용이 증가함에 따라, 위험을 줄이는 데 필요한 보조 장비를 제공하는 여러 회사들도 수년 동안 성장하고 발전해 왔다. 이 장비에는 컴퓨터 자동화된 기체 및 화학 물질 공급 시스템, 단일 ppb 농도의 기체를 감지할 수 있는 독성 및 운반 기체 감지 센서, 그리고 GaAs 및 InGaAsP와 같은 비소 함유 합금 성장 시 존재할 수 있는 독성 물질을 완전히 포집하는 저감 장비 등이 포함되지만 이에 국한되지는 않는다.
분자선 에피택시
분자선 에피택시(molecular-beam epitaxy, MBE)는 단결정의 박막 증착을 위한 에피택시 방법이다. MBE는 트랜지스터를 포함한 반도체 장치 제조에 널리 사용된다. MBE는 마이크로파 주파수에서 다이오드와 MOSFET (MOS 전계효과 트랜지스터)를 만드는 데 사용되며, 광디스크 (예: CD 및 DVD)를 읽는 데 사용되는 레이저를 제조하는 데 사용된다.
분자선 에피택시 역사
MBE 공정의 원래 아이디어는 K. G. 균터(K. G. Günther)에 의해 처음 확립되었다. 그가 증착한 필름은 에피택시가 아니었지만 유리 기판에 증착되었다. 진공 기술의 발전과 함께, 존 데이비(John Davey)와 타이터스 팬키(Titus Pankey)는 균터의 방법을 사용하여 단결정 GaAs 기판 위에 GaAs 에피택시 필름을 성공적으로 성장시킴으로써 MBE 공정을 입증했다. MBE 필름의 주요 후속 개발은 J.R. 아서(J.R. Arthur)의 성장 메커니즘의 운동 거동 조사와 알프레드 Y. 초(Alfred Y. Cho)의 1960년대 후반 반사 고에너지 전자 회절 (RHEED)을 사용한 MBE 공정의 현장 관찰에 의해 가능해졌다.
분자선 에피택시 방법
분자선 에피택시는 고진공 또는 초고진공 (10−8–10−12 토르)에서 이루어진다. MBE 공정의 가장 중요한 측면은 증착률 (일반적으로 시간당 3,000 nm 미만)이며, 이는 필름이 기존 결정 위에 층으로 에피택시적으로 성장하도록 한다. 이러한 증착률은 다른 증착 기술과 동일한 불순물 수준을 달성하기 위해 비례적으로 더 나은 진공을 필요로 한다. 운반 가스가 없으며 초고진공 환경으로 인해 성장된 필름의 최고 순도를 달성할 수 있다.
분자선 에피택시 방법
고체 소스 MBE에서는 갈륨 및 비소와 같은 원소들이 초고순도 형태로 별도의 유사-크누센 증발 셀 또는 전자빔 증발기에서 천천히 승화하기 시작할 때까지 가열된다. 그런 다음 기체 원소는 웨이퍼에 응축되어 서로 반응할 수 있다. 갈륨과 비소의 예에서는 단결정 갈륨 비소가 형성된다. 구리나 금과 같은 증발원이 사용될 때, 표면에 충돌하는 기체 원소는 (충돌하는 원자가 표면을 돌아다니는 시간 창 후에) 흡착되거나 반사될 수 있다. 표면의 원자도 탈착될 수 있다. 소스의 온도를 제어하면 기판 표면에 충돌하는 물질의 속도를 제어하고, 기판의 온도는 호핑 또는 탈착 속도에 영향을 미친다. "빔"이라는 용어는 증발된 원자들이 원자의 긴 평균 자유 거리로 인해 웨이퍼에 도달할 때까지 서로 또는 진공 챔버 가스와 상호 작용하지 않는다는 것을 의미한다.
분자선 에피택시 방법
작동 중에 결정층의 성장을 모니터링하기 위해 반사 고에너지 전자 회절 (RHEED)이 종종 사용된다. 컴퓨터는 각 로 앞에 있는 셔터를 제어하여 각 층의 두께를 단일 원자 층까지 정밀하게 제어할 수 있게 한다. 이러한 방식으로 서로 다른 재료 층의 복잡한 구조를 제작할 수 있다. 이러한 제어를 통해 전자가 공간에 갇힐 수 있는 구조를 개발할 수 있었으며, 이는 양자 우물 또는 심지어 퀀텀닷을 제공한다. 이러한 층은 이제 반도체 레이저 및 발광 다이오드를 포함한 많은 현대 반도체 장치의 중요한 부분이다.
기판을 냉각해야 하는 시스템에서는 성장 챔버 내의 초고진공 환경이 액체 질소 또는 차가운 질소 가스를 사용하여 약 77 켈빈(-196 섭씨)으로 냉각된 저온 펌프 및 저온 패널 시스템에 의해 유지된다. 차가운 표면은 진공 내 불순물에 대한 흡입구 역할을 하므로 이러한 조건에서 필름을 증착하려면 진공 수준이 몇 배 더 좋아야 한다. 다른 시스템에서는 결정이 성장하는 웨이퍼가 작동 중에 수백 섭씨도로 가열될 수 있는 회전 플래터에 장착될 수 있다.
분자선 에피택시(MBE)는 일부 유형의 유기 반도체 증착에도 사용된다. 이 경우 원자 대신 분자가 증발되어 웨이퍼에 증착된다. 다른 변형으로는 가스 소스 MBE가 있으며, 이는 화학기상증착과 유사하다.
MBE 시스템은 필요에 따라 수정될 수도 있다. 예를 들어, 산소 소스는 첨단 전자, 자기 및 광학 응용을 위한 산화물 재료를 증착하기 위해 통합될 수 있다. 산화제 또는 산소 가스/라디칼/오존 소스의 분자 빔은 다성분 산화물의 원하는 산화 상태를 달성하는 데 사용된다.
분자선 에피택시 양자 나노구조
분자선 에피택시의 성과 중 하나는 원자적으로 평탄하고 급격한 헤테로 계면을 형성할 수 있도록 하는 나노구조이다. 최근에는 나노선과 그 안에 구축된 양자 구조의 건설이 정보 처리와 양자 통신 및 컴퓨팅을 위한 온칩 응용과의 가능한 통합을 허용할 수 있다. 이러한 헤테로구조 나노선 레이저는 실리콘 및 피코초 신호 처리와의 단일 통합을 허용하는 고급 MBE 기술을 사용하여만 구축할 수 있다.
분자선 에피택시 아사로-틸러-그린펠드 불안정성
그린펠드 불안정성으로도 알려진 아사로-틸러-그린펠드(Asaro–Tiller–Grinfeld, ATG) 불안정성은 분자선 에피택시 동안 종종 발생하는 탄성 불안정성이다. 성장하는 박막과 지지하는 결정의 격자 크기 사이에 불일치가 있으면 성장하는 박막에 탄성 에너지가 축적된다. 어떤 임계 높이에서, 박막이 격리된 섬으로 분리되어 장력이 횡방향으로 완화될 수 있다면 박막의 자유 에너지가 낮아질 수 있다. 임계 높이는 영률, 불일치 크기 및 표면 장력에 따라 달라진다.
양자점의 자기조립과 같이 이 불안정성에 대한 몇 가지 응용이 연구되었다. 일부 공동체에서는 ATG를 스트란스키-크라스타노프 성장이라고 부른다.
분자선 에피택시 각주
McCray, W. P. (2007). 《MBE Deserves a Place in the History Books》. 《Nature Nanotechnology》 2. 259–261쪽. Bibcode:2007NatNa...2..259M. doi:10.1038/nnano.2007.121. PMID 18654274. S2CID 205442147.
Shchukin, Vitaliy A.; Dieter Bimberg (1999). 《Spontaneous ordering of nanostructures on crystal surfaces》. 《리뷰 오브 모던 피직스》 71. 1125–1171쪽. Bibcode:1999RvMP...71.1125S. doi:10.1103/RevModPhys.71.1125.
Stangl, J.; V. Holý; G. Bauer (2004). 《Structural properties of self-organized semiconductor nanostructures》 (PDF). 《리뷰 오브 모던 피직스》 76. 725–783쪽. Bibcode:2004RvMP...76..725S. doi:10.1103/RevModPhys.76.725.
분자선 에피택시 더 읽어보기
Frigeri, P.; Seravalli, L.; Trevisi, G.; Franchi, S. (2011). 〈3.12: Molecular Beam Epitaxy: An Overview〉.   Pallab Bhattacharya; Roberto Fornari; Hiroshi Kamimura (편집). 《Comprehensive Semiconductor Science and Technology》 3. Amsterdam: Elsevier. 480–522쪽. doi:10.1016/B978-0-44-453153-7.00099-7. ISBN 978-0-444-53153-7.
물리기상증착
물리기상증착(physical vapor deposition, PVD) 또는 물리증기수송(physical vapor transport, PVT)은 금속, 세라믹, 유리, 고분자를 포함한 기판에 박막과 코팅을 만드는 데 사용될 수 있는 다양한 진공 증착 방법을 설명한다. PVD는 응축상에서 증기상으로, 그리고 다시 박막 응축상으로 재료가 전이되는 과정을 특징으로 한다. 가장 일반적인 PVD 공정은 스퍼터 증착과 증발이다. PVD는 광학, 기계, 전기, 음향 또는 화학적 기능을 위해 박막이 필요한 품목 제조에 사용된다. 예를 들어 박막 태양 전지와 같은 반도체 장치, 박막 벌크 음향 공진기와 같은 미세전자기계 장치, 식품 포장 및 풍선용 알루미늄 PET 필름, 그리고 금속가공용 질화 타이타늄 코팅 절삭공구 등이 있다. 제조용 PVD 도구 외에도 주로 과학적 목적으로 사용되는 특수 소형 도구들이 개발되었다.
소스 재료는 부품을 고정하는 데 사용되는 설비를 포함하여 진공 챔버 내부의 대부분 다른 표면에도 불가피하게 증착된다. 이를 오버슈트(overshoot)라고 한다.
물리기상증착 예시
다양한 박막 특성화 기술을 사용하여 PVD 코팅의 물리적 특성을 측정할 수 있다. 예를 들면 다음과 같다.
물리기상증착 응용 분야
PVD는 유기 반도체용 저분자량의 이방성 유리를 만드는 데 적용될 수 있다. 이러한 유형의 유리 형성을 가능하게 하는 데 필요한 매개변수는 유리의 자유 표면에서의 분자 이동성과 이방성 구조이다. 폴리머의 구성은 중요하며, 첨가된 분자들이 증착을 통해 재료를 묻기 전에 더 낮은 에너지 상태에 위치해야 한다. 구조에 분자를 추가하는 이 과정은 평형을 이루고 질량을 얻으며 부피를 늘려 더 큰 운동 안정성을 갖게 된다. PVD를 통한 분자의 패킹은 페이스 온(face-on) 방식, 즉 긴 꼬리 부분이 아닌 방식으로 이루어지며, 이는 파이 오비탈의 추가적인 중첩을 허용하여 첨가된 분자 및 결합의 안정성을 증가시킨다. 이러한 첨가 재료의 방향은 분자가 증착되거나 추출될 때의 온도에 주로 의존한다. 분자의 평형은 유리에 이방성 특성을 부여하는 요소이다. 이러한 유리의 이방성은 높은 전하 캐리어 이동도를 허용하므로 가치가 있다. 유리가 결정 이상의 추가적인 이점(예: 균질성 및 조성의 유연성)을 제공한다는 사실 때문에 이방성 방식으로 유리를 패킹하는 이 과정은 다용성 면에서 가치가 있다.
물리기상증착 응용 분야
공정의 조성과 지속 시간을 변경하여 스테인리스 스틸에 PVD로 다양한 색상을 만들 수 있다. 결과적으로 생성된 컬러 스테인리스 스틸 제품은 황동, 청동 및 기타 금속 또는 합금처럼 보일 수 있다.
이 PVD 컬러 스테인리스 스틸은 뉴욕시의 베슬 조각품과 상하이의 와이탄과 같은 건물 및 구조물의 외장 클래딩으로 사용될 수 있다. 또한 내부 하드웨어, 패널링 및 고정 장치에도 사용되며, 아이폰 및 애플 워치의 스페이스 그레이 및 골드 마감과 같은 일부 소비자 전자 제품에도 사용된다.