| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2009년 봄 (05/21 ~ 05/22, 무주리조트) |
| 권호 | 15권 1호 |
| 발표분야 | 반도체재료 |
| 제목 | RF magnetron sputtering 법으로 증착한 ZnO박막의 열처리 효과 |
| 초록 | 1. 서론 현재 산업체에서 투명전극으로 사용되고 있는 ITO(Indium tin oxide)는 전도성이 우수하고 동시에 투과율도 가시광선 영역에서 매우 우수한 것으로 알려지고 있다. 그러나 ITO(Indium tin oxide)에 사용되고 있는 In 원소는 가격이 높아, 경제적 측면에서 ITO(Indium tin oxide)를 대체할 수 있는 새로운 투과 전도성막 개발이 매우 시급하다. 이를 대체할 수 있는 물질로 현재 ZnO박막이 가장 유력해 보이는 것으로 알려지고 있다. ZnO박막은 가격이 저렴하고 환원성 분위기에서 화학적으로 안정하며 고온에서 열적으로 안정하고 독성이 없는 물질이다. 본 연구에서는 RF magnetron sputtering 법을 이용하여 ZnO박막을 성장하고 RTA(rapid thermal annealing)를 이용하여 진공 및 H2 분위기에서 열처리 후 전기적, 구조적, 광학적 특성을 조사하였다. 2. 실험방법 RF magnetron sputtering 법을 이용하여 corning glass 1737기판 위에 ZnO박막을 약 200nm의 두께로 증착하였다. 이때 공정조건으로는 초기압력: 5.6 x 10-6 Torr, 작업압력: 1.2 x 10-2 Torr, 타겟: ZnO 99.99%, RF power: 100w, Ar gas: 25sccm, 기판온도: 200℃, 증착시간: 20 min 이었다. 그 후 RTA 를 이용하여 200℃, 300℃, 400℃, 500℃, 600℃의 진공 및 H2 분위기에서 열처리 하였다. 구조 분석으로는 XRD(X-ray diffraction), FE-SEM(Field emission scanning electron microscope) 을 이용하여 FWHM, 성장 방향, 표면 및 두께등을 관찰하였고 ,전기적인 특성은 4-point probe와 Hall effect measurement system(HMS-3000)을 이용하여 저항 및 carrier concentration, mobility 등을 측정 평가하였다. 광학적인 특성은 UV-VIS-NIR 를 이용하여 측정하였다. 3. 실험결과 진공상태에서 200℃, 300℃ 열처리한 시편은 비저항 값이 너무 높아 측정이 어려웠으나, 400℃에서 열처리한 경우 비저항이 MΩ㎝정도 이었고, 500℃ 에서는 비저항이 3.5 x 10-2 Ω㎝로 매우 낮은 값을 나타내었다. 투과율은 전체적으로 85% 이상을 보였으며 열처리 후 큰 변화를 관찰할 수는 없었다. H2 의 분위기에서 열처리 할 경우 보다 좋은 저항 값을 가졌다. |
| 저자 | 김명춘, 김좌연, 김재천 |
| 소속 | 호서대 |
| 키워드 | RF; ZnO; annealing |
