학회 | 한국재료학회 |
학술대회 | 2020년 가을 (11/18 ~ 11/20, 휘닉스 제주 섭지코지) |
권호 | 26권 1호 |
발표분야 | C. 에너지 재료 분과 |
제목 | 상온에서 스퍼터링 된 ZnS 박막의 구조적 및 광학적 특성에 증착 압력이 미치는 영향 |
초록 | 황화아연(zinc sulfide, ZnS) 박막을 유리 기판상에 RF(radio frequency) 마그네트론 스퍼터링(magnetron sputtering) 방법을 적용하여 상온에서 제조하였고, 다양한 증착 압력(deposition pressure) 조건(1 mTorr~15 mTorr)에서 성장한 ZnS 박막의 구조적 및 광학적 특성을 조사하였다. X-선 회절(X-ray diffraction, XRD) 분석으로 성장 된 모든 ZnS 박막이 (111)면 우선 배향(preferential orientation)을 나타내는 입방 구조(cubic structure)를 가지는 것을 알 수 있었다. 10 mTorr 이상의 압력 조건에서 증착한 ZnS 박막의 경우 결정도(crystallinity) 및 결정립 크기(grain size)가 더 낮은 압력인 5 mTorr에 비하여 감소하는 경향을 나타내었다. FESEM 결과는 5 mTorr에서 스퍼터링 된 ZnS 박막의 표면이 가장 큰 결정립과 뚜렷한 결정립 계(grain boundary)로 구성됨을 명확하게 보여주었다. 투과 스펙트럼 결과를 기반으로 계산한 광학 에너지 밴드 갭(band gap)은 3.3 eV(1 mTorr)에서 3.5 eV(10 mTorr) 범위로 변화하였다. 후 기 본 연구는 산업통산자원부(MOTIE)와 한국에너지기술평가원(KETEP)의 지원을 받아 수행한 연구 과제입니다(No. 20193010014850). 이 성과는 2018년도 정부(과학기술정보통신부)의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 연구임(No. NRF-2018R1A5A1025594). |
저자 | 김준아1, 김현재2, 김민성2, 손영국1, 손창식2, 황동현2 |
소속 | 1부산대, 2신라대 |
키워드 | ZnS thin film; buffer layer; RF magnetron sputtering; deposition pressure; Solar cell |