화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2018년 봄 (05/16 ~ 05/18, 삼척 쏠비치 호텔&리조트)
권호 24권 1호
발표분야 F. 광기능/디스플레이 재료 분과
제목 n-ZnO 박막의 급속열처리에 따른 전기적, 광학적 특성 
초록    본 연구에서는 RF 스퍼터링법으로 Si (111) 기판 위에 ZnO를 서로 다른 두께로 증착시켜 급속열처리를 한 후 구조적, 전기적 및 광학적 특성을 조사하였다.

   먼저 ZnO 박막을 성장시키기 위해 HF와 H2O를 1 : 10 용액으로 Si 기판의 산화막을 제거하였다. RF 출력과 기판온도를 각각 200 W와 100℃로 일정하게 하고, Ar 가스를 50 sccm으로 주입하여 공정압력을 5 torr로 유지하였다. ZnO는 100, 200, 500, 1000 nm의 두께로 증착시켰다. 이후 ZnO와 Si 사이의 결합을  향상시키기 위해 200 ~ 500℃에서 N2가스를 50 sccm으로 주입하면서 3분 동안 열처리하였다. 이와 같이 증착된 ZnO 박막의 특성은 박막의 두께와 열처리 조건에 따라 X선 회절분석 (XRD), Hall Effect, 광루미네센스(PL) 등 특성을 평가하였다.

   급속열처리 후 증착된 박막의 두께가 증가함에 따라 XRD 회절선 강도가 증가하고 반치폭은 0.40°에서 0.34°로 감소하였으며, 캐리어 농도는 7.61x1019 cm-3에서 1.51x1020 cm-3으로 증가하였고 이동도는 5.95x10-1 cm2/V·sec에서 6.73x10-2 cm2/V·sec로 감소하였다. 또한 PL 발광 강도가 증가하였고 반치폭은 22.30 nm에서 14.20 nm로 감소하였다.  
저자 한승수, 변창섭, 김선태
소속 한밭대
키워드 ZnO; n-ZnO/p-Si; RF Sputter; XRD; PL
E-Mail