| 초록 |
Si 기판이나 SiO2/Si 기판위에 ZnO 박막을 스퍼터링방법으로 성장하여 ZnO 박막의 물성을 평가하는 연구는 많이 진행되어왔다. Si 기판위에 Si3N4 층의 성장은 SiO2층의 성장과 함께 박막 성장 공정이 비교적 잘 정립되어있어 Si 기반 공정에서 쉽게 응용이 가능하다. 본 연구에서는 Si 기판위에 Si3N4 층을 성장하여 ZnO 박막 성장 시 완충층으로서의 사용가능성을 조사하고자 한다. Si3N4 층은 Si (001) 기판위에 PECVD법을 사용하여 약 200 nm 두께로 성장하였다. PECVD법으로 성장된 Si3N4 층위에 ZnO를 성장하기 전에 먼저 Si3N4 층을 1차 RTA (900°C, 3분) 처리를 하였다. RTA는 진공, 산소, 질소 분위기에서 각각 진행하였다. SEM 분석결과 RTA 처리조건에 따라 Si3N4 층의 미세하게 변하였으며 질소 분위기에서 처리하는 경우 입자크기가 증가함을 관찰하였다. ZnO를 SiO2/Si (001) 기판위에서 최적화된 ZnO 성장조건을 사용하여 RTA를 하지 않은 Si3N4층과 서로 다른 RTA조건으로 처리된 Si3N4층위에 RF 마그네트론 스퍼터링 방법으로 250nm 두께의 ZnO를 성장하였다. 성장된 ZnO 박막은 진공, 산소, 질소 분위기에서 각각 2차 RTA처리 (800°C, 3분)를 하였다. 이렇게 준비된 일련의 ZnO 박막 시편들의 구조 및 광 특성을 평가하기 위하여 AFM, SEM, XRD, PL 분석을 하였다. 또한 동일한 증착조건으로 SiO2/Si (001) 기판위에 성장된 ZnO 박막과의 물성 비교를 통하여 Si3N4 완충층의 효과를 규명하고자 하였으며 실리콘 기판위에 ZnO 박막의 스퍼터링 성장에 있어 새로운 완충층으로서 Si3N4 층의 가능성을 검토하였다. |
