화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2018년 봄 (05/16 ~ 05/18, 삼척 쏠비치 호텔&리조트)
권호 24권 1호
발표분야 F. 광기능/디스플레이 재료 분과
제목 RF 스퍼터법으로 제작된 n-ZnO/p-Si 이종접합의 광전 특성
초록    본 연구에서는 p형의 (111) Si 기판 뒷면에 Al을 도포하여 열처리한 후, 앞면에 RF 스퍼터링법으로 ZnO 박막을 성장시켜 n-ZnO/p-Si 이종접합 다이오드를 제작하고 전기적 특성과 광학적 특성을 조사하였다.

   먼저, Si 기판 뒷면에 Al을 열증착(thermal evaporation) 시킨 후 500 ℃의 온도에서 5분 동안 질소 가스 분위기에서 열처리하였다. ZnO 박막을 성장시키기 위해 RF 출력을 200 W로 일정하게 유지하여 기판온도 200 ℃ ~ 400 ℃의 범위에서 Ar/O2 가스비를 4:1, 2:3, 1:4로 변화시켜 100 nm 두께로 증착하였다. ZnO 위에 광식각 공정으로 원형 패턴을 형성한 후, DC 스퍼터링법으로 Al을 증착시키고 lift-off 공정으로 전면전극을 형성하였다. 이와 같이 제조된 n-ZnO/p-Si 이종접합 다이오드의 전기적 특성을 HP4155B로 측정하고 Xe램프 이용하여 광응답 특성을 평가하였다.  

   n-ZnO/p-Si 이종접합 다이오드는 전형적인 다이오드 전류-전압 특성곡선을 나타내었다. 산소 분압비가 증가함에 따라 문턱전압과 순방향 전류가 증가하였다. 역방향 누설전류는 2×10-1 mA 정도이었다. 40 Hz의 주파수를 가지는 입사빔을 가했을 때 1.42 V의 광기전력을 확인할 수 있었으며, S/N 비는 31 dB 이었고 상승시간은 2.4×10-3 sec이었다.

 
저자 권익선, 변창섭, 김선태
소속 한밭대
키워드 ZnO; n-ZnO/p-Si; RF Sputter; I-V Characteristics; S/N ratio
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