Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Engineering

Bildning av Tjocka Tät Yttrium Järn Garnet filmer Använda Aerosol Deposition

Published: May 15, 2015 doi: 10.3791/52843

Summary

Denna rapport beskriver användningen av en specialbyggd system för att utföra aerosol avsättning av tjocka filmer av yttrium järn granat på safir substrat vid RT. De avsatta filmerna kännetecknas med hjälp av svepelektronmikroskop, profilometri och ferromagnetiska resonans för att ge en representativ överblick över funktionerna i tekniken.

Abstract

Aerosol deponering (AD) är en tjockfilmsavsättningsprocess som kan producera skikt upp till flera hundra mikrometer tjock med densiteter högre än 95% av huvuddelen. Den främsta fördelen med AD är att avsättningen sker helt och hållet vid omgivningens temperatur; varigenom filmtillväxt i materialsystem med skilda smälttemperaturer. I denna rapport beskrivs i detalj processteg för framställning av pulvret och för att utföra AD med hjälp av specialbyggda systemet. Representativa karakterisering Resultaten presenteras från svepelektronmikroskop, profilometri och ferromagnetiska resonans för filmer som odlas i detta system. Som en representativ överblick över funktionerna i systemet, är fokus ges till ett prov som producerats efter den beskrivna protokollet och systeminställningarna. Resultat indikerar att detta system framgångsrikt kan sätta 11 | j, m tjocka yttrium järngranat filmer som är> 90% av bulkdensiteten under en enda 5 min avsättnings run. En diskussion av metoder för att ge bättre kontroll av aerosolen och partikel selektion för förbättrad tjocklek och ojämnhets variationer i filmen tillhandahålls.

Introduction

Aerosol deponering (AD) är en tjockfilmsavsättningsprocess som kan producera skikt upp till flera hundra mikrometer tjock med densiteter högre än 95% av huvuddelen 1. Avsättningsprocessen antas ske genom en kontinuerlig process av påverkan, fraktur eller deformering, vidhäftning, och förtätning av partiklar. Figur 1 visar denna process som en serie steg som visar partikelpåverkan och förtätning över flera steg. Såsom visas partiklarna rör sig mot substratet med en typisk hastighet av 100 till 500 m / sek. Som första partiklar inverkan med underlaget de fraktur och ansluta sig till underlaget. Denna förankring skiktet tillhandahåller den mekaniska vidhäftningen mellan substratet och bulkfilmen. Som efterföljande effekter uppstår de underliggande partiklarna blir alltmer splittrade, följs, och ytterligare förtätas. Denna process av kontinuerlig effekt, fraktur, och förtätning arbetar för att komprimera den underliggande filmen och binda crystallites och producera en film med en densitet når mer än 95% av bulkmaterialet.

Figur 1
Figur 1. Illustration av deponeringsprocessen. Panel A visar tre partiklar som rör sig mot substratet med en typisk hastighet av 100 till 500 m / sek. Fält B visar resultatet av inverkan, fraktur, och vidhäftning av den första partikeln. Paneler C och D visar den efterföljande effekterna av den andra och den tredje partiklar, vilket ytterligare kompakt den underliggande filmen och binda kristalliterna. Resultatet är en film med en densitet som är större än 95% av bulkmaterialet (återges med tillstånd från referens 19). Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Den främsta fördelen med AD är att deposition sker helt på omgivande RT; varigenom filmtillväxt, till exempel om en högsmältande-temperaturmaterial (utgångspulvret) på en låg smälttemperatur substrat. Beläggningshastigheten kan vara upp till flera mikrometer per minut och utförs vid måttliga vakuumbetingelser av 1-20 Torr i deponeringskammaren. Processen visar förmågan att skala upp till mycket stora deponeringsområden och slutligen, kan det sätta konformt. 2

Det finns många materialsystem studeras av AD för en mängd olika användningsområden, såsom induktorer 3, nötningsbeständiga beläggningar 4, piezoelectrics 5 multiferroics 6, magnetoelectrics 7 termistorer 8, termoelektriska filmer 9, flexibla dielektriska 10, hårdvävnadsimplantat och biokeramer 11, fasta elektrolyter 12 och fotokatalysatorer 13. För ansökningar till mikrovågsanordningar, magnetiska filmer av Several hundratals mikrometer i tjocklek behövs som idealt skulle integreras direkt i kretskortselementen. En utmaning att förverkliga denna integration är regimen hög temperatur som krävs för tillverkning av ferrit filmer (se recension av Harris et al. 14), såsom yttrium järn granat (YIG). Av denna anledning AD verkar vara ett naturligt val för att förverkliga potentiella nya framsteg i magnet integrerad kretsteknologi. Den låga driftskostnader, hög beläggningshastighet och enkelhet AD har sporrat intresse av forskare i Tyskland, Frankrike, Japan, Korea, och nu i USA.

Figur 2 är en ritning som beskriver den grundläggande inställningen att utföra aerosol nedfall. Trycket övervakas på platser märkta P AC, P DC, och P H för aerosolkammaren, avsättningskammare och pumphuvud, respektive. Gasflödet, som kontrolleras av massflödesstyrenheten (MFC), kommer in i aerosolenkammaren och aerosolizes pulvret. Avsättningskammaren pumpas för att skapa tryckskillnaden mellan de två kamrarna, vilket gör att flödet av partiklar genom den rektangulära (0,4 mm x 4,8 mm) munstycksöppning.

Figur 2
Figur 2. Huvudkomponenter i NRL ADM-systemet. Trycket övervakas på platser märkta P AC, P DC, och P H för aerosolkammaren, avsättningskammare och pumphuvud, respektive. Se text för detaljer. (Upphovsrätt (2014) The Japan Society of Applied Physics, reproduceras från referens 20). Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Den genomsnittliga storleken på en enskild YIG partikel i detta arbete är 0,5 pm. Effekten av agglomerering orsakar dessasmå partiklar för att bilda mycket större agglomerat som varierar i storlek från ca 10 | am till ca 400 | im. Kontroll av agglomeratstorleken och leveranstakten är nödvändig för att uppnå en tät välformad film. Detta nödvändiggör konfiguration av en aerosol kammare som tillåter storleksselektion och likformig partikelflödet in i avsättningskammaren. Pulvret är pre-siktas för att avlägsna eventuella agglomerat större än 53 pm innan det lastas in aerosolkammaren. Konfigurationen Aerosolkammaren används i detta arbete visas i Figur 3. Kvävgas in genom fyra inloppsmunstycken (två visas i figur 3) längst ner sidorna av kammaren. Gasen samverkar med YIG pulver (visas i grönt) för att producera en aerosol består av en fördelning av agglomererad partikelstorlekar mindre än 53 um. En omrörare vid basen av aerosolkammaren tillverkad av en rostfri stålplatta vibreras kontinuerligt för att hålla pulvret på väg ingasflödet. Agglomeraten påverka en 45 pm filter, vilket gör att endast agglomerat storlek mindre än 45 pm att komma in i munstycket inlopp. När man kommer in i munstycket inloppet agglomeraten accelereras till en stor hastighet och matas ut in i avsättningskammaren (ej visad) för att utföra avsättningen. En stav av rostfritt stål förbinder botten av filtret till basen hos omröraren (ej visad) för att underlätta de-igensättning av filtret.

Figur 3
Figur 3. Illustration av den inre konstruktionen aerosolkammaren, med filter, inloppsmunstycken och YIG pulver visas. Se text för detaljer.

Denna rapport redovisar den experimentella procedur för att utföra AD med hjälp av specialbyggda system som beskrivs ovan för att framställa täta filmer av YIG. Representativa resultat för en 11 ^ m tjock film producerad i detta system presenteras med användning scanning elektronmikroskopi (SEM), tjockleksprofiler, och ferromagnetiska resonans (FMR). De resultat som presenteras är inte avsedda att vara en fördjupad studie av de magnetiska egenskaperna eller materialstruktur i filmen, men som en demonstration av de filmer som producerats av denna teknik. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Pulver Framställning

  1. Sikta som mottagna yttrium järn granat (YIG) pulver för erhållande av 100-150 g agglomerat storlek mindre än 53 um.
  2. Placera siktade pulvret in i en ugn för att torka under minst 24 timmar vid en temperatur högre än 300 ° C.

2. Substrat Förberedelse

  1. Rengör ett substrat av önskad storlek, t.ex., 3 mm x 3 mm med användning av aceton sedan isopropanol. Torka med användning av kvävgas.

3. Utföra Aerosol Avlagring

  1. Montera provet översättningen monteringsstadiet.
    1. Placera dubbelsidig kopparband på monteringsstadiet. Placera det rengjorda substratet på koppartejpen.
    2. Mät avståndet från kanten av monteringssteget vid varje kant av provet. Anteckna mått och provposition på prov historia arket.
    3. Kontrollera att monteringssteget är i linje parallellt med kroppen i översättning motor genom att mäta avståndet från kanten av monteringssteget till kanten av motorkroppen med passare. Ladda provet in i avsättningskammaren.
    4. Kläm flänsen för att täta avsättningskammaren. Fäst 3 15-pin D-sub controller kablar för motorerna översättnings.
  2. Fyll pulvret och stänga upp aerosolkammaren.
    1. Ta det torkade pulvret från ugnen och placera den i aerosolkammaren botten avsnittet. Skjut filter de-igensättning stångsfästet på filter de-igensättning stav.
    2. Placera huvuddelen av aerosolkammaren på aerosolkammaren botten avsnittet. Låt filtret de-igensättning fäststången att vila på agitation plattan som huvuddelen är fäst vid den nedre delen.
    3. Kläm huvudkroppen med bottensektionen. Fäst aerosolkammaren manometer till sidoingången på huvuddelen av aerosolkammaren.
    4. Kläm avsnittet munstyckets inlopp till den övre öppningen på huvudkroppen of aerosolkammaren med hjälp av en QF klämma. Höj munstyckets inloppsröret till inloppsporten på avsättningskammaren och säkra den övre och nedre monteringen.
    5. Anteckna pulver och aerosol kammaridentifikationsnummer på prov historia arket.
  3. Slå på grovbearbetning pumpen med det isolerade från resten av systemet. Slå på avsättningskammaren belysningslampan. Öppna förträngningen ventilen på bypassledningen att börja pump-ner av hela systemet.
  4. Ställ in tryck övervakning programvara med identifieringsavsättningsbanan.
  5. Kör scenen controller makro skapare genom att skriva "pitrans" på kommandoraden terminalfönster och ange den begärda informationen. Skapa ett nytt blad i loppet log kalkylblad och spela deponeringsparametrarna och inställnings anteckningar.
  6. Efter det att systemtrycket har nått ca 150 till 200 Torr, något öppna unconstricted ventilen. Upprätthåll en pump-ner hastighet av ca 1 Torr / sek. När the trycket har sjunkit under 100 torr starta tryck övervakning programvara och översättningsstadiet motorstyrning programvara.
  7. När systemet trycket nått ca 1 Torr stänga alla tre ventiler till förbiledningen och öppna huvudpumpningsventilen. Dra åt klämman till det övre locket på avsättningskammaren.
  8. Slå på fläktpumpen. Öppna ultrahög renhet (UHP) kvävgas cylinder. Övervaka trycket och registrera grundtryck av systemet (den typiskt når 15-25 mtorr).
  9. Ställ in avståndet mellan munstycket och substratet. Använd scenen styrenhetens programvara grafiskt användargränssnitt fönstret för att flytta den monterade substratet över munstycket. Sänk underlaget tills den kommer i kontakt med munstycket. Flytta substratet 7,5 mm i den vertikala riktningen från denna position.
  10. Stäng huvudpumpledningen och övervaka läckage i systemet på tryck övervakning programvara. Notera den initiala läckagehastighet vid stänga ventilen. Om detta leak hastigheten är mindre än 3,33 mTorr / sek fortsätta, annars börjar leta efter läckage. En typisk läckagehastigheten är mindre än 1,2 mTorr / sek.
  11. Ställ avsättningskammaren fjärilsventilen till 500 torr förinställda värdet. Ställ massflödesregulator värde till 13,63 l / min (inte slå på den).
  12. Flytta monteringssteget till utgångsläget för avsättningen. Ladda makrot skapade i steg 3.7 i Controller.
  13. Programmera funktionsgeneratorn att sopa linjärt mellan 135 och 145 Hz var 10 sekund. Vrid funktionsgeneratorn på. Vrid kvävgasflöde på. Efter en 3 sekunders nedräkning startar scenen controller makro.
  14. Övervaka avsättningen och justera hastighet gasflödet efter behov för att hålla tryckskillnaden på 500 ± 0,5 torr (eller såsom önskas för körningen) för varaktigheten av avsättningen.
    Anmärkning: trycket i avsättningskammaren är vanligen 0,65 torr och trycket i avsättningskammaren är typiskt 501 Torr. Okontrollerbara variationertryck brukar indikera att UHP kväve är slut. En liten minskning i tryck (1-2 torr) över varaktigheten av körningen är typiska. Detta kan åtgärdas genom att man ökar gasflödeshastigheten. Under den inledande passerar en synlig film bör bildas på substratet, föreslår bristande filmbildning otillräcklig aerosolbildning av pulvret och / eller betydande filterigensättning.
  15. Vid slutet av avsättnings notera den exakta avsättnings körning. Stäng av kvävgas, funktionsgeneratorn, och pumparna. Öppna avsättningskammaren spjällventilen helt.
  16. Öppna överströmningsventilen är placerad vid sidan av avsättningskammaren. Vrid huset kvävgas regulator till noll och styra in i avsättningskammaren. Stäng huvudpumpventilen ökar visserligen långsamt huset gasregulator tryck.
  17. Hem munstycket X = 25 mm Y = 25 mm, och Z = 25 mm, stäng sedan scenen Controller.
  18. När trycket i systemet har ökatovanför 100 Torr stoppa tryckövervakningsmjukvara. Notera den totala kvävgas användas och tid för att fullborda beläggningen. Justera gastrycket huset vid behov tills systemet når atmosfären.
  19. Koppla de 3 15-pin D-sub scen controller kablar och frikoppla den övre locket. Ta bort övre locket från avsättningskammaren och avmontera provet.

4. Post-nedfall inspektion

  1. Avlägsna provet från monteringssteget och inspektera den under ett mikroskop. Om det behövs, tvätta provet i isopropanol för att avlägsna löst puder. Utför planerade karakteriseringar av filmen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Efter det att avsättningen är fullbordad, är de belagda substraten avlägsnas från avsättningskammaren och inspekterades med användning av ett optiskt stereomikroskop. Prover typiskt borstas och tvättas med isopropanol för att avlägsna överskott av pulver som kvarstod under återtrycksättning till atmosfären. Film karakterisering utfördes på representativa resultat som presenteras här med svepelektronmikroskop för att bedöma morfologi av filmen, profilometri att bedöma skikttjocklek, jämnhet, och råhet och ferromagnetiska resonans för att bedöma de magnetiska egenskaperna hos filmen (se referens 20 för ytterligare information om de karakteriseringsmetoder). I denna studie var en 3 mm x 3 mm safirsubstratet beläggas med användning av ovanstående protokoll och systeminställningarna. Avsättnings svep var inställd på raster över filmen på 0,65 mm / sek och för att täcka en total yta på 75 mm 2.

Figur 4 är en SEM-bild av den övre ytan av filmen visar många små korn som är mycket mindre än utgångsstorleken på de enskilda partiklama (0,5 | j, m). Det är uppenbart från den bild som filmen har bildat en något grov, väl kompakterat yta med mycket få hålrum. För filmer av liknande resultat som presenteras här har vi mätt densiteten till mellan 90% -96% av den teoretiska densiteten för YIG (5,17 g / cm 3). Den tvärsnittsvy av filmen som visas i fig 5 stödjer också den täta naturen hos filmen. Den huvudsakliga bilden i Figur 5 visar kanten av den utfällda provet som bildas under avsättningen, det vill säga, är det inte en kluvna delen av filmen. Den infällda bilden visar en förstorad vy av tvärsnittet av filmen som anger den täta naturen hos filmen. Vi har också utfört röntgendiffraktion på as-avsatta filmerna och utgångspulvret och fann att kristallstrukturen inte förändras vid deponering (data visas inte, se även Referenser 3 och 20).

jove_content "> Figur 6 är ett diagram över steghöjden hos filmen. Den totala ytan av provet är 3 mm x 3 mm (det totala deponeringsområdet var 75 mm 2). Steget skapades genom att avlägsna en del av filmen längs en ​​kant av substratet. Den röda linjen ligger över dessa data anger den genomsnittliga filmtjocklek av 10,93 ^ m genom att ta medelvärdet tre profil avsökningar över filmen. rms grovhet Rq = 1,37 ^ m. Avsättnings tid att bilda denna film var 337 sekund, vilket resulterar i en avsättningshastighet av 1,95 ^ m / min.

Figur 7 är en kurva över FMR absorption derivatet tas vid RT: data visas i svart. En Lorentzisk derivat Lineshape passning till data visas i rött. Den linjebredden av uppgifterna är 330 Oe och resonansområdet är 2810 Oe. Signalen läge och form är jämförbart med ett typiskt spektrum för polykristallina YIG ökat med andra metoder, till exempel, pulsad laser deponering eller RF magne sputter ing 15,16. Den Lorentzisk Lineshape ger en bra passform till data tyder på en jämn film 17,18.

Figur 4
Figur 4. SEM-bild av den övre ytan av filmen efter avsättningen. Bilden visar en film med många kärnor som är tätt sammanpressade och mycket mindre än 0,5 um individuella startpartikelstorlek. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Figur 5
Figur 5. SEM-bild av tvärsnittet av filmen på safirsubstratet. Den infällda bilden visar en förstorad vy av tvärsnittet av filmen.ghres.jpg "target =" _ blank "> Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figur 6
Figur 6. Ett representativt stegprofil av filmen i figur 4 och figur 6 visar variationen i tjocklek över 2,25 mm av 3 mm totala längden av provet. Den genomsnittliga tjockleken av 10,93 ^ m visas som den röda linjen ligger över data. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figur 7
Figur 7. Ferromagnetiska resonans derivat kurva av filmen tas vid RT. Spektrumet är väl fit av en Lorentz funktion indikerar en jämn homogen film. Den linewidth är 330 Oe. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

SEM-bilden i fig 4 visar att betydande bristning och förtätning inträffar under avsättningsprocessen. Bilden är tagen av den övre ytan av filmen, vilket visar ett litet antal håligheter och korn. Den observerbara regionen är den sista av de material som skall avsättas och därför inte dra nytta av den ytterligare påverkan och förtätningsförfarandet av efterföljande partiklar såsom illustreras av påverkan från partikel 2 och 3 i fig 1. Den filmdensitet inom volymen av provet kan ses av tvärsnittsbild i figur 5. Denna bild, tillsammans med högre förstoring indrag tvärsnittet, ger ytterligare bevis för en tät film.

Grovheten framgår av SEM-bilden bekräftas också kvantitativt i profilskanningar. Råheten hos dessa filmer kan bero på den höga avsättningshastigheten (1,95 ^ m / min). Det är möjligt att filmer bildas merlångsamt gör det möjligt för partiklar att helt fraktur och följa innan ytterligare partiklar anländer, men ökningen i film ojämnhet kan också vara grunden relaterade till ökningen i filmtjocklek 21. Minskningen i tjocklek över filmen antyder att partikelströmmen in i avsättningskammaren inte är konstant under hela avsättningen. Möjliga orsaker kan bero på förlust av pulver i aerosol, hopklumpning av pulvret vid basen av aerosolkammaren, och / eller filterigensättning. Fullt torkning och siktning av pulvren och modifiera aerosolkammaren den som visas i fig 3 är strategier som genomförts för att förbättra och styra beläggningshastigheten och film likformighet.

Den FMR spektrum för detta prov visar att YIG filmen har en resonansfält och Lineshape som är typisk för polykristallina YIG filmer odlas av andra tekniker. Den linjebredden av AD avsatta filmen är något bredare än andra rapporterade polykristallinafilmer med cirka 100-200 Oe 16. Detta beror sannolikt på den nanokristallina sammansättningen av filmen. Observera att enkristalliska YIG filmer har en typisk FMR linjebredd av mindre än 1 Oe även för jämförbara tjocklekar 22. Eftersom denna film är väl modelleras med en Lorentz Lineshape kan man dra slutsatsen att filmen är likformig och fri från inhomogeniteter. I detta fall kan en breddning av linjebredden tillskrivas inneboende relaxationsprocesser såsom Gilbert dämpning och / eller 2-magnon scattering 18. Den sluttande tjockleksprofilen i fig 6 finns bevis för att avsättningshastigheten är inte konstant under hela processen, och därför är det inte troligt att vara helt fri från inhomogeniteter filmen. En mer ingående undersökning måste göras för att fullt blandar dessa mekanismer (se även diskussion i ref. 3), liksom, bättre förfining av nuvarande annonssystem. Den troligaste orsaken till icke-jämn täckning är att aerosol genbetade i aerosolkammaren kan bli utarmat och / eller filtret blir igensatt. Båda dessa effekter skulle orsaka mängden pulver som kommer in i avsättningskammaren för att minska och därigenom leda till en lägre avsättningshastighet.

De resultat som presenteras ovan visar framgångsrik avsättning av en nästan 11 pm tjock film vid en förångningshastighet på nästan 2 pm / min (för en 75 mm 2-område) med hjälp av annonssystem och protokoll presenteras här. Filmen består av tätt sammanpressade och slumpmässigt orienterade korn som är mycket mindre än utgångs partiklarna på grund av effekterna, brott och förtätnings mekanismer som är involverade i denna process. Filmen visar jämförbara FMR linjebredd form och resonans fältet rapporterade ylG filmer 15-17. Ytterligare arbete för att bättre kontrollera flödet av agglomerat in i avsättningskammaren är nödvändig för att åstadkomma en mer enhetlig filmtillväxt.

Pågående arbete pågår för att ytterligare förbättra conkonsistens av deponeringsprocessen. Ytterligare torkning och siktning protokoll håller på att utvecklas för att säkerställa att pulvret har samma konsistens under varje körning. Designer är också på gång för att skapa ett förbättrat filtreringssystem med mindre igensättning. En redesign av munstycksinloppet kommer också stöd för att förebygga hopklumpat pulver från samla i munstycket halsen. Mer djupgående studier av de magnetiska och strukturella egenskaper är också på gång. Några aktuella studier inkluderar, bygga upp filmer skikt-för-skikt för att bättre förstå variationer i de magnetiska egenskaperna hos dessa filmer som skapats genom aerosol avsättning.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Författarna har ingenting att lämna ut.

Acknowledgments

SDJ erkänner tacksamt stöd av American Association for Engineering Utbildning / NRL Forskarfellowship Program, diskussioner med Konrad Bussmann (NRL) och Mingzhong Wu (Colorado State University) på de magnetiska egenskaperna hos material, och Ron Holm (NRL) för hans del i utformningen och genomförandet av NRL annonssystem.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Ferromagnetic Resonance Spectrometer www.bruker.com/ 9.5 GHz Spectrometer
Scanning Electron Microscope www.zeiss.com LEO Supra 55
Profilometer www.kla-tencor.com/ D-120
Stereo Microscope www.microscopes.com Omano Stereo Microscope Used for inspection directly after removal from deposition chamber
Double-sided Copper Tape www.2spi.com 05085A-AB hold-down clips or other adhesives may be used
Nitrile Exam Gloves www.fishersci.com 19-130-1597D
2-propanol www.fishersci.com A451SK-4
Acetone www.fishersci.com A11-1
Yttrium Iron Garnet Powder www.trans-techinc.com/ Call for Product Information Powder is custom made to order and ground to specifications
Stainless Steel Spoon www.fishersci.com 14-429E Used for scooping and transferring powder
Alumina Boats www.coorstek.com/ 65580
Drying Furnace www.paragonweb.com KM14 ceramic furnace Furnace is connected to air during drying
Powder Sieves www.advantechmfg.com/ 270SS8F A selection of mesh openings are needed to sieve from large down to target size
Ultra High Purity Nitrogen Gas www.praxairdirect.com NI 5.0UH-3K Used as medium for aerosol.
Air Breathing Quality www.praxairdirect.com AI BR-4KN Used inside furnace during drying
Lab Balance www.balances.com/ Sartorius ED224S Lab Balance Used for weighing powder
Sapphire Wafers www.pmoptics.com/ PWSP-313211

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Akedo, J. Room Temperature Impact Consolidation (RTIC) of Fine Ceramic Powder by Aerosol Deposition Method and Applications to Microdevices. J. of Therm. Spray tech. 17, 181 (2008).
  2. Hahn, B. D., Park, D. -S., Choi, J. -J., Ryu, J. Osteoconductive hydroxyapatite coated PEEK for spinal fusion surgery. Appl. Surf. Sci. 283, 6-11 (2013).
  3. Johnson, S. D., et al. Aerosol Deposition of Yttrium Iron Garnet for Fabrication of Ferrite-Integrated On-Chip Inductors. IEEE Trans. on Magnetics. 51 (05), (2015).
  4. Johnson, S. D., Kub, F. J., Eddy, C. R. ZnS/Diamond Composite Coatings for Infrared Transmission Applications Formed by the Aerosol Deposition Method. Proceedings of SPIE. 8708, 87080T-87081T (2013).
  5. Han, G., Ryu, J., Yoon, W. -H., Choi, J. -J. Effect of electrode and substrate on the fatigue behavior of PZT thick. Ceram. Int. 38 (1), S241-S244 (2012).
  6. Ryu, J., Baek, C. -W., Lee, Y. -S., Oh, N. -K. Enhancement of Multiferroic Properties in BiFeO3-Ba(Cu1/3Nb2/3)O-3. Film. J. Am. Ceram. Soc. 94 (2), 355-358 (2011).
  7. Park, C. -S., Ryu, J., Choi, J. -J., Park, D. -S. Giant Magnetoelectric Coefficient in 3-2 Nanocomposite Thick Films. Jpn. J. Appl. Phys. 48 (8), 1 (2009).
  8. Ryu, J., Park, D. -S., Schmidt, R. In-plane impedance spectroscopy in aerosol deposited NiMn2O4 negative. J. Appl. Phys. 109 (11), 112722 (2011).
  9. Yoon, W. -H., Ryu, J., Choi, J. -J., Hahn, B. -D. Enhanced Thermoelectric Properties of Textured Ca3Co4O9 Thick Film by Aerosol Deposition. J. Am. Ceram. Soc. 93 (8), 2125-2127 (2010).
  10. Ryu, J., Kim, K. -Y., Choi, J. -J., Hahn, B. -D. Flexible Dielectric Bi1.5Zn1.0Nb1.5O7 Thin Films on a Cu-Polyimide Foil. J. Am. Ceram. Soc. 92 (2), 524-527 (2009).
  11. Hahn, B. -D., Lee, J. -M., Park, D. -S., Choi, J. -J. Mechanical and in vitro biological performances of hydroxyapatite-carbon. Acta Biomater. 8 (8), 3205-3214 (2009).
  12. Choi, J. -J., Cho, K. -S., Choi, J. -H., Ryu, J. Effects of annealing temperature on solid oxide fuel cells containing (La,Sr) (Ga,Mg,Co)O3-δ electrolyte prepared by aerosol deposition. Mater. Lett. 70, 44-47 (2012).
  13. Ryu, J., Hahn, B. -D. Porous Photocatalytic TiO2 Thin Films by Aerosol Deposition. J. Am. Ceram. Soc. 93 (1), 55-58 (2010).
  14. Harris, V. G., et al. Recent advances in processing and applications of microwave ferrites. J. of Magn. and Magn. Mat. 321, 2035 (2009).
  15. Kang, Y. -M., Ulyanov, A. N., Yoo, S. -I. FMR linewidths of YIG films fabricated by ex situ post-annealing of amorphous films deposited by rf magnetron sputtering. Phys. Stat. Sol. (a). 204 (3), 763-767 (2007).
  16. Popova, E., et al. Perpendicular magnetic anisotropy in ultrathin yttrium iron garnet films prepared by pulsed laser deposition technique). J. of Vac. Sci. Techn. A. 19 (5), 2567-2570 (2001).
  17. Sun, Y., et al. Growth and ferromagnetic resonance properties of nanometer-thick yttrium. Appl. Phys. Lett. 101 (15), 082405 (2012).
  18. Kalarickal, S. S., Krivosik, P., Das, J., Kim, K. S., Patton, C. E. Microwave damping in polycrystalline Fe-Ti-N films: Physical mechanisms and correlations with composition and structure. Phys. Rev. B. 77, 054427 (2008).
  19. Johnson, S. D. Advances in Ferrite-Integrated On-Chip Inductors Using Aerosol Deposition. Magnetics Business & Technology Magazine. 10, (2014).
  20. Johnson, S. D., Glaser, E. R., Cheng, S. -F., Kub, F., Eddy Jr,, R, C. Characterization of As-Deposited and Sintered Yttrium Iron Garnet Thick Films Formed by Aerosol. Appl. Phys. Express. 7, 035501 (2014).
  21. Lee, D. -W., Nam, S. -M. Factors Affecting Surface Roughness of Al2O3 Films Deposited on Cu Substrates by an Aerosol Deposition Method. J. of Ceramic Proc. Research. 11, 100 (2010).
  22. Glass, H. L., Elliott, M. T. Attainment of the Intrinsic FMR Linewidth in Yttrium Iron Garnet Films Grown by Liquid Phase Epitaxy.J. Cryst. Growth. 34, 285 (1976).

Tags

Engineering aerosol nedfall yttrium järn granat mikrovågsugn material radiofrekvens material tjock film ferromagnetiska resonans kall sprutbeläggning rumstemperatur keramik multifunktionella material ferriter oxider
Bildning av Tjocka Tät Yttrium Järn Garnet filmer Använda Aerosol Deposition
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Johnson, S. D., Glaser, E. R., Kub,More

Johnson, S. D., Glaser, E. R., Kub, F. J., Eddy, Jr., C. R. Formation of Thick Dense Yttrium Iron Garnet Films Using Aerosol Deposition. J. Vis. Exp. (99), e52843, doi:10.3791/52843 (2015).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter