| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2008년 봄 (05/22 ~ 05/23, 상록리조트) |
| 권호 | 14권 1호 |
| 발표분야 | 반도체재료 |
| 제목 | 초기 진공 변화에 따른 ZnO:Ga 박막의 특성 |
| 초록 | 정보화 사회로 들어서게 됨에 따라 효율적으로 정보를 전달하는 것이 중요해졌으며, 그에 따라 각종 디지털 기기의 개발이 촉진되었다. 이러한 디지털 기기에 널리 이용되는 것 중 하나가 바로 디스플레이로서, 디스플레이의 cell은 발광구동층, 형광층, 구동전극층, 투명전극층으로 구성되어 있다. 투명전극은 디스플레이, 태양전지와 같은 광전자 소자에 필수적이며, 현재 가장 많이 사용되는 투명전극 물질인 ITO는 낮은 비저항 (~10-4 Ωcm) 과 높은 투과율 (~85 %), 상대적으로 넓은 밴드 갭 에너지 (3.5 eV) 의 특성을 보인다. 그러나 ITO는 뛰어난 전기적·광학적 특성에 반해서 높은 원자재 가격, 불안정한 공급량 등으로 인한 문제점이 꾸준히 제기되고 있다. 따라서 In2O3:Sn, ZnO:Al, ZnO:Ga, ZnO:F, ZnO:B, TiN 등과 같은 물질들로 대체하려는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 투명전극 물질로 ZnO:Ga 을 사용할 경우, 전기적·광학적 특성이 뛰어나고, 화학적으로 안정하여 저온에서도 박막 증착이 가능하다. 또한 그 매장량이 풍부하여 ITO와 비교했을 때 상대적으로 저렴한 비용으로 제작 가능하다. 본 연구에서는 ZnO target 과 Ga2O3 target 을 사용하여 base pressure와 증착 온도의 변화를 주어 유리 기판 위에 co-sputtering하였고, 증착된 ZnO:Ga 박막의 수소 열처리를 통해 이에 따른 특성 변화를 분석하였다. Field emission scanning electron microscope (FESEM)을 통해 ZnO:Ga 박막의 표면의 형상과 두께를 확인하였으며, x-ray diffraction (XRD) 분석을 통해 박막의 결정학적 특성을 관찰하였다. 투명전극용 물질로서 ZnO:Ga 박막의 적합성 여부를 확인하기 위하여 Van der Pauw 방법을 이용하여 박막의 비저항, 전자 이동도, 캐리어 농도를 측정하였다. 또한 UV-VIS를 이용하여 ZnO:Ga 박막의 투과율을 분석하여 투명전극으로의 응용 가능성을 확인하였다. |
| 저자 | 김성연1, 임진형2, 방정식2, 명재민1 |
| 소속 | 1연세대, 2LG화학 기술(연) |
| 키워드 | ZnO; Ga2O3; co-sputtering; base pressure; transparent conductive oxides (TCO) |
