| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2015년 봄 (05/14 ~ 05/15, 구미코) |
| 권호 | 21권 1호 |
| 발표분야 | F. 광기능/디스플레이 재료 |
| 제목 | Al 전극의 열처리 온도에 따른 n-ZnO/p-GaN LED의 동작특성 |
| 초록 | 본 연구에서는 MOCVD법으로 성장된 p-GaN 기판 위에 RF 스퍼터링법으로 n-ZnO를 100 nm 증착시켜 500℃ 의 온도에서 열처리한 후 n-ZnO/p-GaN 이종접합 LED를 제작하여, Al 전극의 열처리 온도에 따른 LED의 동작 특성을 조사하였다. 우선 p-GaN 기판을 RTP 장비를 이용하여 O2가스와 N2가스를 각각 30sccm, 70sccm을 공급하여 800℃ 의 온도에서 5분간 열처리를 진행하여 GaN에 도핑된 Mg을 활성화 시켰다. 면적이 10 mm x 10 mm인 p-GaN 기판 위에 패턴을 형성한 후 RF 스퍼터링 장치에 장착하고, Ar가스를 30 sccm 공급하여 공정압력을 2.0 x 10-2 torr로 유지하며 ZnO를 약 100 nm 두께로 성장시켰다. DC 스퍼터링 장치로 Al 전극을 50 nm 두께로 형성하였고, RTA 장치를 이용하여 각각 450℃, 500℃, 550℃ 의 온도 범위에서 1분간 급속 열처리를 진행하였다. ZnO 박막의 물성은 XRD, AFM, Photoluminescence, Hall Effect 장치를 이용하여 평가하였고, 제작된 LED의 특성평가는 HP 4155B, Electroluminescence 장치를 사용하였다. 500℃ 의 온도에서 열처리를 통해 ZnO 박막의 결정성이 개선됨으로써 (002)면으로부터의 XRD 회절선 반치폭이 0.611에서 0.237으로 감소하였고, Hall Effect 로부터 Resistivity 값이 6.89E-02에서 7.55E-03으로 감소하는 것을 확인할 수 있다. Photoluminescence 로부터 Energy gap 부근 발광이 3.328eV 부근에서 관찰되었다. n-ZnO/p-GaN 이종접합 LED의 Al 전극 열처리 온도는 HP 4155B를 통해 500℃ 에서 I-V 특성이 가장 우수함을 확인하였고, Electroluminescence 를 통해 435 nm 부근에서 청색광이 방출되는 것을 확인하였다. |
| 저자 | 양준재, 김선태, 변창섭, 송호선, 신지현, 김하영, 최재린 |
| 소속 | 한밭대 |
| 키워드 | n-ZnO/p-GaN; LED; Al; RF sputter; HP 4155B |
