학회 | 한국재료학회 |
학술대회 | 2017년 봄 (05/17 ~ 05/19, 목포 현대호텔) |
권호 | 23권 1호 |
발표분야 | G. 나노/박막 재료 분과 |
제목 | n-ZnO/p-Si의 열처리 온도에 따른 전기적∙광학적 특성 |
초록 | 본 연구에서는 p-Si 기판 뒷면에 Al을 도포한 후 열처리하여 Al 후면 전극을 형성하고, 앞면에 RF 스퍼터링법으로 ZnO 박막을 증착한 후 급속열처리(RTA) 장치를 이용하여 열처리하고, 열처리 온도에 따른 n-ZnO/p-Si 이종접합 구조의 전기적, 광학적 특성을 평가하였다. 먼저, p-Si 기판 후면 전극은 Al을 40 nm의 두께로 열 증착시키고, 질소 가스 분위기에서 550 ℃의 온도로 5분 동안 열처리하여 형성하였다. 후면 전극이 형성된 p-Si 기판의 앞면에 RF 출력을 200 W로 하여 500 nm의 두께로 ZnO를 증착시켜 n-ZnO/p-Si 이종접합 구조를 제작하였고, 같은 조건에서 사파이어 기판 위에 증착시켜 전기적 특성과 광학적 특성을 평가하였다. RTA를 이용하여 500 ~ 800 ℃의 온도 범위에서 3분 동안 산소 가스 분위기에서 열처리하고, 전기적 특성과 광학적 특성을 홀효과와 광루미네센스 및 전류-전압 특성을 측정하여 평가하였다. 두께가 500 nm로 증착된 ZnO 박막을 500 ℃의 온도에서 열처리 하였을 때, 전자 농도는 1.6 x 1018 cm-3이었고, 전기 비저항은 5.4 x 10-1 Ω·cm이었다. ZnO 박막의 광루미네센스 스펙트럼은 열처리 온도가 증가할수록 2.97 eV 부근의 강도는 증가하였고, 반치폭은 감소하였다. 가시광선 영역에서의 투과율은 약 70 % 정도이었고, 열처리 온도에 따라 증가하는 경향을 보였다. |
저자 | 권익선1, 최수빈2, 변창섭1, 김선태2 |
소속 | 1한밭대, 2정보전자부품소재(연) |
키워드 | ZnO; RF sputter; RTA; Hall-effect; PL; Transmittance |