| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2006년 가을 (11/03 ~ 11/03, 수원대학교) |
| 권호 | 12권 2호 |
| 발표분야 | 전자 재료 |
| 제목 | Effects of Sputtering Parameters on The Luminescent Properties of ZnO:Er Thin Film Prepared by RF Magnetron Sputtering |
| 초록 | 1.54 ㎛ 대의 발광파장을 갖으며, IR 영역에서의 광증폭 특성에 대한 연구로서 이를 광통신 시스템에 적용시키고자 Er이 도핑된 반도성 물질에 관한 연구가 각광받고 있다. 본 실험에서는 RF 마그네트론 스퍼터링법으로 ZnO:Er 박막을 사파이어 기판에 증착하여 산소비, RF 파워, 열처리 분위기에 따른 ZnO:Er 박막의 IR (Infra-red) 발광 특성과 PL (Photoluminescence) 특성을 관찰하였다. ZnO:Er 박막은 RF 마그네트론 스퍼터링법으로 c-축 사파이어 기판위에 증착하였으며, 스퍼터링 변수에 따른 ZnO:Er 박막의 특성을 관찰하기 위해 산소비, RF 파워를 변화시켜 증착하였다. 증착된 박막은 튜브로에서 수소분위기 (5% H2)와 대기분위기 하에서 700 ℃, 3시간동안 열처리되었다. RF 파워 100W, 산소비 50%인 증착조건에서 C축 배향성이 가장 우수한 ZnO:Er 박막을 얻어냈으며, 산소비가 높아질수록 박막의 결정성이 향상되었고, 150W에서 증착한 경우 100W의 경우 보다 빠른 증착속도로 인하여 결정성을 저하시키는 결과를 나타냈다. 결정성이 가장 우수한 100W, 50% 조건에서 증착한 박막을 385nm로 여기시켰을 때 465nm에서 강한 청색발광이 일어나며, 또한 525nm에서 약한 녹색발광이 일어났다. UV 여기에 의한 발광파장을 기반으로 IR 특성을 측정하였다. 각각 477nm와 515nm에서 여기시켜 얻어낸 IR 발광특성은 1.537 ㎛에서 발광이 일어났으며, 이는 4I13/2-4I15/2의 energy transition에 의한 것이다. IR 영역에서의 발광 특성은 스퍼터링 증착 조건 및 열처리 조건에 의해 큰 영향을 받는 것을 알 수 있다. |
| 저자 | 송현돈, 김영진 |
| 소속 | 경기대 |
| 키워드 | Thin films; ZnO; Infrared; Luminescence; RF magnetron sputtering |
