| 초록 |
본 연구에서는 Si (111) 기판 위에 RF 스퍼터링법으로 ZnO 박막을 성장시키고 Ar과 O2의 혼합비에 따른 구조적, 광학적 특성을 조사하였다. ZnO 박막을 100 nm 두께로 성장시키기 위해 RF 출력을 200 W로 유지하였고, 기판 온도는 400 ℃로 일정하게 하였으며, O2의 유량을 변화시켜 O2/Ar 혼합 비율을 0 ~ 80 % 범위에서 조절하였다. ZnO 박막의 구조적 특성은 주사형 전자현미경(FE-SEM), X선 회절(XRD), X선 광전자분광분석(XPS) 등을 이용하여 조사하였고, 광학적 성질은 광루미네센스(PL)를 측정하여 알아보았다. Si (111) 기판 위에서 ZnO 박막은 c-축 방향으로 우선 배향되어 성장되었다. O2/Ar 혼합 비율이 증가함에 따라 ZnO 박막의 성장과 결정립의 크기가 감소하였으며, 격자상수가 증가하였다. XPS 스펙트럼의 Zn(Zn2p3, 1020.89 eV)와 O(O1s, 529.25 eV)의 발광 피크로부터 구해진 Zn와 O의 조성은 각각 53.16 ~ 54.57 %와 46.84 ~ 45.43 %로서 O2 혼합 비율에 크게 의존하지 않았다. 상온 PL 스펙트럼은 379 nm(3.27 eV) 부근에서 밴드갭에 의한 강한 발광이 관찰되었으며, O2/Ar 혼합 비율이 증가함에 따라 반치폭이 증가하였고, 깊은 준위에 의한 발광이 현저하게 관찰되었다. |
