학회 | 한국재료학회 |
학술대회 | 2012년 가을 (11/07 ~ 11/09, 라카이샌드파인 리조트) |
권호 | 18권 2호 |
발표분야 | F. 광기능/디스플레이 재료(Optical Funtional and Display Materials) |
제목 | 스퍼터링법과 수열법으로 성장한 Al 및 In이 도핑된 ZnO 나노로드의 특성 (Chacteristics of Al and In dopped ZnO nanorod grown by Sputtering and Hydrothermal Method) |
초록 | ZnO는 우수한 압전성, 투명전도성, 광 방출특성, 화학적 안정성 등 전자소자 또는 광소자로 응용할 수 있는 여러 장점을 가지고 있어 관심이 집중되고 있다. ZnO의 exciton binding 에너지는 기존의 GaN의 3배 정도 크며, 단파장 영역에서 효과적으로 발광하는 light emitting diode(LED) 또는 laser diode(LD)소재로 주목 받고 있다. 근래에는 ZnO 박막뿐만 아니라 나노로드, 나노와이어, 나노링, 나노벨트와 같은 나노구조의 연구도 활발하게 진행되고 있다. ZnO 나노구조는 탄성 표면파 필터나 광 검출기, PD, LED, 가스센서, 광 모듈 도파관, 태양 전지와 같은 광소자 영역에서 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 aspect ratio가 크고 PL 광특성이 우수한 ZnO 나노로드를 얻기 위하여, corning glass (7059)기판 위에 스퍼터링법으로 ZnO seed layer를 증착한 후 국부적으로 Al을 다시 증착하고, In과 ZnO 전구체(precursor) 수용액을 이용하여 수열법으로 ZnO 나노로드 를 합성하여 최종적으로 Al과 In이 도핑된 ZnO 나노로드를 성장하였다. 스퍼터링 시간과 온도를 변화하여 Al을 국부적으로 증착한 후에 ZNH와 HMT를 같은 농도로 혼합한 전구체 용액속에 INN를 넣어 수열법으로 90°C에서 4시간 동안 Al과 In이 도핑된 ZnO 나노로드 박막을 성장하고 결정, 조직 및 광학적 특성을 연구하였다. ZnO 나노로드 박막의 미세조직, 결정성, Photoluminescence(PL)특성 및 광 투과성을 조사하여, 양호한 조직특성과 광특성을 갖는 ZnO 나노로드 구조의 박막을 얻기 위한 성장조건을 연구하였다. Al의 스퍼터링 조건으로 200°C에서 5분 동안 증착하여 수열법으로 성장한 Al과 In이 도핑된 ZnO(ZnO:Al-In)나노로드 박막의 결정성이 가장 우수하였다. Al의 스퍼터링 시간과 온도가 증가함에 따라 나노로드박막은 보다 우수한 PL 특성과 광 투과도 특성을 보였고, 예민한 자외선 차단 특성을 나타냈다. |
저자 | 최대규, 한덕동, 이석용 |
소속 | 전북대 |
키워드 | ZnO nanorod |