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반도체 전구체를 포함하는 박막의 결정화가 일어날 수 있는 온도를 달성하기 위한 최소 CW(Continuous wave) 레이저 조사 시간을 하기 식(1)을 통해 산출하는 것; 및상기 박막의 결정이 파괴되지 않는 정도의 에너지를 조사하기 위한 최대 CW 레이저 조사 시간을 하기 식(2)를 통해 산출하는 것;을 포함하는,CW 레이저 박막 어닐링 공정 변수 최적화 방법:(1)(2)여기서,T는 박막의 결정화가 일어날 수 있는 최소 온도(K),D는 레이저의 파워 밀도(W/cm2),tmin은 최소 레이저 조사 시간(sec),tmax는 최대 레이저 조사 시간(sec),d는 박막의 밀도(g/cm3),c는 박막의 열 캐퍼시티(capacity; J/(g·K)),k는 박막의 두께(μm),A는 흡수 상수(absorption coefficient),E는 박막의 결정이 파괴되지 않는 에너지 임계값(J/cm2)이다
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제1항에 있어서,상기 박막의 결정화가 일어날 수 있는 최소 온도는 전기로를 통한 열처리 또는 급속 열처리(rapid thermal annealing; RTA)를 통해 결정화가 일어날 수 있는 최소 온도로 결정되는,CW 레이저 박막 어닐링 공정 변수 최적화 방법
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제1항에 있어서,상기 박막은 β-Ga2O3의 전구체를 포함하고,상기 CW 레이저는 CO2 CW 레이저인,CW 레이저 박막 어닐링 공정 변수 최적화 방법
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제3항에 있어서,상기 박막의 결정화가 일어날 수 있는 최소 온도는 650 내지 700 ℃인,CW 레이저 박막 어닐링 공정 변수 최적화 방법
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기판 상에 반도체 전구체를 포함하는 박막을 코팅하는 제1 단계; 및하기 식(1)을 통해 도출된 최소 CW 레이저 조사 시간 및 하기 식(2)를 통해 도출된 최대 CW 레이저 조사 시간 사이의 시간 동안 상기 박막에 CW 레이저를 조사하는 제2 단계;를 포함하는,레이저 박막 어닐링 방법:(1)(2)여기서,T는 박막의 결정화가 일어날 수 있는 최소 온도(K),D는 레이저의 파워 밀도(W/cm2),tmin은 최소 레이저 조사 시간(sec),tmax는 최대 레이저 조사 시간(sec),d는 박막의 밀도(g/cm3),c는 박막의 열 캐퍼시티(capacity; J/(g·K)),k는 박막의 두께(μm),A는 흡수 상수(absorption coefficient),E는 박막의 결정이 파괴되지 않는 에너지 임계값(J/cm2)이다
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제5항에 있어서,상기 박막의 결정화가 일어날 수 있는 최소 온도는 전기로를 통한 열처리 또는 급속 열처리(RTA)를 통해 결정화가 일어날 수 있는 최소 온도로 결정되는,레이저 박막 어닐링 방법
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제5항에 있어서,상기 박막은 β-Ga2O3의 전구체를 포함하고,상기 CW 레이저는 CO2 CW 레이저인,레이저 박막 어닐링 방법
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제7항에 있어서,상기 제1 단계는, 갈륨 나이트레이트 수화물(gallium nitrate hydrate)를 포함하는 용액을 사파이어 기판 상에 스핀 코팅(spin coating) 및 핫플레이팅(hot plating)하는 과정을 5회 내지 8회 반복하여 박막을 코팅하는,레이저 박막 어닐링 방법
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제8항에 있어서,상기 박막의 결정화가 일어날 수 있는 최소 온도는 650 내지 700 ℃인,레이저 박막 어닐링 방법
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