| 초록 |
페로브스카이트 구조를 갖는 전도성 산화물인 SrRuO3는 전도성과 화학적 안정성이 우수하여 산화물 전자소자의 전극으로 많은 연구를 하고 있다. SrRuO3를 평탄도가 좋은 이차원의 step flow 또는 layer by layer로 제어할 수 있을 때 그 위에 결정성이 좋은 박막의 적층이 가능하기 때문에 여러 산화물의 heteroepitaxial 성장을 위한 완충막으로 SrRuO3 박막의 성장 거동은 매우 중요하다. 펄스레이저 증착법(Pulsed Laser Deposition)을 이용하여 SrRuO3 박막을 0.4 nm 의 스텝이 형성된 SrTiO3(STO) 기판 위에 증착하였다. 증착시 레이저 에너지 밀도는 1.2 J/cm2로 고정하고, 기판의 온도가 700 ℃ 일 때 산소 분압을 10-1 ~10-5 Torr 로, 산소 분압이 60 mTorr 일 때 기판의 온도를 550∼750 ℃로 각각 변화시켰다. 그리고 그에 따른 박막 성장거동을 관찰하기 위하여 AFM(atomic force microscopy)을 통하여 SrRuO3 박막의 표면 형상을 분석하였다. 산소 분압이 낮은 10-4~10-5 Torr 또는 기판의 온도가 700℃ 이상일 때 island 성장을 하여 step and terrace 형태가 관찰되지 않았으며 평탄도는 ~0.4 nm였다. 그러나 산소 분압이 높은 10~100 mTorr와 기판의 온도가 상대적으로 낮은 620℃ 이하에서는 박막의 표면이 step flow 또는 layer by layer의 이차원 성장 거동을 보였고 이때의 평탄도는 ~0.18 nm로 감소하였다. 이러한 결과는 SrRuO3 박막의 성장 거동이 산소 분압에 매우 민감하며 높은 산소분압과 상대적으로 낮은 증착 온도에서 이차원 성장함을 보여준다. |
