| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2007년 봄 (05/10 ~ 05/11, 무주리조트) |
| 권호 | 13권 1호 |
| 발표분야 | 반도체재료 |
| 제목 | RF 마그네트론 스퍼터링법에 의해 Boron 이 도핑된 ZnO 박막 제작 및 박막 특성 |
| 초록 | 수년간 ZnO 박막을 이용한 투명전도막 제작에 관한 연구가 지속적으로 활발하게 연구되어 지고 있다. 이는 ZnO 박막이 기존에 투명전도막으로 사용되고 있는 ITO 에 비해 수소 플라즈마내에서의 열화 현상이 없고, 상대적으로 가격이 상승하고 있는 In 에 비해 저렴하다는데 그 이유가 있다. 순수한 ZnO 박막은 자연상태에서 n 형 반도체 특성을 가지는 투명 전도막으로 그 전도성이 우수한 경우 10-2 Ω•㎝ 정도이고 가시광 영역에서 우수한 광학적 투과도를 나타내지만, 시간의 경과나 소자 제조 공정에서 필요한 열처리에 따른 전기적 특성의 열화가 큰 편이다. 이와 같은 특성은 Zn 와 O 의 화학양론적인 비가 달라지기 때문이다. 따라서 적절한 불순물을 ZnO 박막내에 도핑을 하여 전기적 성질을 높이고 광학적 특성을 유지하면서 열적으로도 안정한 투명전도막을 제작하고자 많은 연구가 활발히 이뤄지고 있다. ZnO 박막에 도핑 물질로 Al, Ga, In, Ge 등을 이용하는 연구가 많이 이뤄지고 있지만, 본 연구에서는 B 을 도핑한 ZnO 박막을 제작하고 그 특성을 알아 보고자 한다. RF 마그네트론 스퍼터링법으로 ZnO 내 B2O3 의 함량에 따른 박막 제작의 특성은 이미 보고 되어진 바 있다. 보고된 바로는 첨가된 B2O3 의 함량이 4 w% 일때 전기적 특성이 가장 좋았다. 따라서 본 연구에 사용된 산화물 타겟은 Boron 이 4 w% 함유된 ZnO 단일 타겟을 사용하여 RF 파워와 substrate 의 온도에 따라 나타나는 박막의 특성을 살펴 보고자 하였다. RF 파워는 40~100W 까지 변화 시켰고, substrate 온도는 상온에서 250도 까지 변화시켰다. 증착 압력은 3 mTorr 로 고정하였고, 별도의 산소 공급 없이 Ar 만 30 sccm 주입하였다. 전기적 특성 분석을 위해 4-point probe 를 이용해 면저항을 측정하였고, SEM 사진을 이용하여 두께를 측정, 이후 비저항을 계산하였다. 구조적 특성을 분석하기 위해서는 XRD와 SEM image 를 관찰하였다. 광학적 특성을 알아보기 위해 UV spectrometer 를 이용하였다. 계산된 비저항은 100W 파워에서 substrate 온도가 200도 일 때 증착된 박막으로 2.61 ⅹ 10-2 Ω•㎝ 였다. 이때 박막의 두께는 185 nm 였고 파장이 550 nm 부근에서 가장 높은 투과율을 보였다. |
| 저자 | 허재성1, 변동진1, 김지혜1, 송정빈1, 장삼석1, 윤재호2, 손창식3, 최인훈1 |
| 소속 | 1고려대, 2한국에너지기술(연), 3신라대 |
| 키워드 | 투명전도막; BZO; |
