화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2005년 봄 (05/26 ~ 05/27, 무주리조트)
권호 11권 1호
발표분야 전자재료
제목 MgAl2O4(111) 기판 위에 화학용액법을 이용한 ZnO 에피 박막의 성장
초록 MgAl2O4(111) 단결정 기판 위에 화학용액법 (chemical solution deposition) 을 이용하여 ZnO 박막을 에피 성장하였다. Zinc acetate dihydrate‚ monoethanolamine(MEA)‚ 2-methoxyethanol 을 원료물질로 사용하여 80°C‚ 질소 가스 분위기에서 3시간동안 혼합하여 ZnO 전구체 용액을 만들었다. 박막 코팅용 MgAl2O4(111) 기판은 1200°C‚ 공기중에서 한시간동안 열처리를 하여 준비하였다. ZnO 에피 박막은 3000 rpm, 30초 동안 스핀코팅 하여 제조하였고 300°C에서 10분간 일차적으로 열처리를 하였다. 그 후에 전기로에서 500°C에서 3시간 열처리 하고, 최종적으로 650~1050°C 의 다양한 온도에서 3시간동안 열처리를 하였다. 박막의 결정성과 방향성을 분석하기 위하여 XRD θ–2θ‚ φ scan을 이용하였고, scanning electron microscopy (SEM)를 이용하여 박막의 미세 구조를 분석하였다. 각각 다른 온도(650~1050°C)에서 열처리를 한 ZnO 박막의 XRD θ–2θ scan은 오직 ZnO (0002) 의 피크만 관찰되었고, 열처리 온도가 높을수록‚ ZnO (0002) 피크의 강도는 증가하였다. 이 결과는 ZnO 박막이 우수한 out-of-plane 배향성을 갖는 것을 보여주는 결과이다. 한편 ZnO (1–101)면을 이용한 XRD phi–scan에서는 XRD 피크가 60o씩 등간격을 두고 관찰되었으며 이 사실은 ZnO 박막이 우수한 in-plane 배향성을 갖는 것을 보여준 결과이다. 이와 같이 XRD 결과는 MgAl2O4 (111) 기판 위에 에피 ZnO 박막을 성장시킨 것을 보여주엇다. 열처리 온도에 따른 미세구조 변화에 대하여 자세히 논의할 것이다.
저자 김보람1, 문종하1, Fred. F. Lange2, 김진혁3
소속 1전남대, 2Materials Dept., 3Univ. of California at Santa Barbara
키워드 ZnO; Chemical Solution Deposition; spin coating; thin film
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