| 초록 |
전기화학 에칭법에 의해 제조된 기공성 실리콘으로부터 가시광 영역에서 강한 발광을 발견한 이후, 다공성 실리콘의 발광현상에 대한 연구가 활발하게 진행되어 왔다. 기공성 실리콘은 발광효율이 낮은 bulk 실리콘의 구조를 갖고 있고, 실리콘을 기초로 한 전자산업에 잘 부합될 수 있는 장점을 갖고 있기 때문에 중요한 연구과제가 되고 있으며, 발광 현상을 이해하기 위하여 최근에 다공성 실리콘의 발광 메카니즘이 다양하게 연구되고 있고, 재현성 있는 공정 제어 조건을 확립하는데 많은 연구들이 행해지고 있다. 본 연구에서는 전기화학 에칭법에 의해 n-type 기공성 실리콘을 에칭시간과 에칭 전류밀도에 따라 준비하였고 이들 결과로부터 공정 조건에 따른 기공성 실리콘의 구조 특성과 PL 특성을 고찰하였다. 그 결과 전기화학 에칭 방법에 의해 제조된 PS의 평균 기공의 크기와 평균 기공의 깊이는 전류밀도와 에칭시간이 증가 할수록 증가 하였으며, 기공성 실리콘의 PL 측정 결과 462~939 nm에서 파장대를 형성하고 있었으며, 최대 PL 피크는 붉은 빛 영역 ~ 717 nm에서 관찰 되었다. 또한 제조된 PS를 자연산화 시켰을 때 의 PL의 최대 피크가 단파장으로 이동한 ~638 nm에서 관찰 되었다. 이는 FT-IR과 XPS의 화학 분석결과 존재한 SiOX 층의 두께가 산화 과정에서 증가하여 기공성 실리콘 표면에 존재하는 미세한 결정질 크기가 줄어들었고 그에 따라서 양자제한 효과가 증대되어 에너지 밴드갭이 증가하여 단파장으로 이동한 것으로 사료된다. |
