| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2016년 봄 (05/18 ~ 05/20, 여수 디오션리조트 ) |
| 권호 | 22권 1호 |
| 발표분야 | F. 광기능/디스플레이 재료 분과 |
| 제목 | ZnO박막의 열처리 온도변화에 따른 특성 |
| 초록 | ZnO는 우수한 전기적, 광학적 성질을 가지고 있기 때문에 많은 분야에서 응용된다. 그 예로는 가스센서, 투명전극, 레이저 다이오드, 태양전지 그리고 LED등이 있다. 또한, 3.3 eV의 넓은 밴드갭을 가짐과 동시에 높은 엑시톤 결합 에너지를 가지고 있어서 실온에서도 고효율의 발광을 얻을 수 있다. 본 연구에서는 사파이어(Al2O3) 기판 위에 RF 스퍼터링으로 n-ZnO를 120 nm로 증착시킨 후 급속 열처리 장치(RTA)와 tube furnace로 온도에 변화를 주어 열처리하여 구조적, 전기적 특성을 평가하였다. 먼저, RF 스퍼터링 장치에 사파이어 기판을 장착한 후 Ar 가스를 50 sccm 공급하여 공정압력을 5.0 × 10 -3 torr로 유지하고 기판온도는 200 ℃로 유지하며 ZnO를 120 nm 두께로 성장시켰다. 그 후, O2 분위기에서 RTA를 이용하여 300~700 ℃ 온도변화를 주어 1 분 동안 열처리 하였고, tube furnace를 이용하여 700~900 ℃ 온도변화를 주어 1 시간 동안 열처리 하였다. 열처리 된 박막의 특성은 XRD, AFM, PL 및 홀 효과 측정 장치를 이용하여 평가하였다. RF 스퍼터링으로 사파이어 기판 위에 성장시킨 ZnO는 (002)면으로 성장되었고 X-ray 회절각은 34°에서 나타났다. RTA와 tube furnace로 열처리 한 것 모두 열처리 온도가 증가함에 따라 반치폭이 감소하였다. AFM으로 측정된 표면 거칠기의 rms 값은 RTA로 열처리 했을 때, 500 ℃에서 가장 낮은 값인 1.39 nm을 갖고 이후에서는 결정립이 커지고 rms가 증가하였다. Tube furnace로 열처리 했을 때의 rms 값은 온도가 증가함에 따라 감소하였다. Hall 효과 측정 장치로 측정된 이동도는 500 ℃ 이전에서는 감소하고 500 ℃ 이후에서는 증가하였고, 비저항은 열처리 온도가 높아질수록 감소한다. |
| 저자 | 김소현1, 송호선2, 변창섭1, 김선태2 |
| 소속 | 1한밭대, 2정보전자부품소재(연) |
| 키워드 | ZnO; RF sputter; RTA; PL; Hall |
