학회 | 한국재료학회 |
학술대회 | 2012년 봄 (05/17 ~ 05/18, 무주덕유산리조트) |
권호 | 18권 1호 |
발표분야 | F. 광기능/디스플레이 재료(Optical Functional and Display Materials) |
제목 | Corning glass기판위에 수열법으로 성장한 ZnO:In 나노로드의 특성 Characteristics of ZnO:In Nanorod on Corning glass by Hydrothermal Method |
초록 | 유리기판위의 ZnO는 우수한 압전성, 투명전도성, 광 방출특성, 화학적 안정성 등 전자소자 또는 광소자로 응용할 수 있는 여러 특성을 가지고 있어 관심이 집중되고 있다. ZnO의 exciton binding 에너지는 기존의 GaN의 3배 정도 크며, 단파장 영역에서 효과적으로 발광하는 light emitting diode(LED) 또는 laser diode(LD) 소재로 주목을 받고 있다. 근래에는 ZnO 박막뿐만 아니라 나노와이어, 나노로드, 나노링, 나노벨트와 같은 나노구조의 연구도 활발하다. ZnO 나노구조는 탄성 표면파 필터나 광 검출기, PD, LED, 가스센서, 광 모듈 도파관, 태양 전지와 같은 광소자 영역에서 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 aspect ratio가 크고 PL 광특성이 우수한 ZnO 나노로드를 얻기 위하여, ZnO seed layer가 증착된 corning glass(7059)기판 위에 전구체(precursor) 수용액에서 수열법 (hydrothermalmethod)으로 In doped ZnO(ZnO:In)나노로드를 합성하였다. ZNH(zinc nitrate hexahydrate) 와 HMT(hexamethylene tetramine) 를 같은 농도로 혼합한 전구체 용액속에 INN(Indium nitrate n-hydrate)농도를 변화하여 수열법으로 80°C와 90°C에서 4시간동안 성장하였다. ZnO 나노로드의 aspect ratio를 증가시키기 위하여 NaOH 용액을 첨가하여 ZnO 나노로드의 성장특성를 조사하였다. 80°C 와 90°C 온도에서 전구체 농도변화에 따라 합성된 ZnO 나노로드 박막의 미세조직, 결정성, Photoluminescence (PL) 특성 및 광투과성을 조사하여, 양호한 조직특성과 광특성을 갖는 ZnO 나노로드구조의 박막을 얻기 위한 합성조건을 연구하였다. 90°C와 INN 0.006M에서 성장한 ZnO:In 나노로드의 aspect ratio 및 PL특성이 우수하였다. ZnO:In 나노로드의 PL특성과 광투과도는 In 도핑농도가 클수록 양호하였고, UV 범위에서 광차단 특성을 나타내었다. REFERENCES 1. S.T. Tan, B.J. Chen, X.W. Sun, W.J. Fan, H.S. Kwok, X.H. Zhang, S.J. Chua, J. Appl. Phys., 98, 013505 (2005) 2. H. J. Ko, Y. F. Chen, Z. Zhu, T. Yao, I. Kaobayyashi, and H. Uchiki, Appl. Phys. Lett., 76, 1905 (2000). 3. Manoj Kumar, Tae-Hwan Kim, Sang-Sub Kim, and Byung-Teak Lee, Appl. Phys. Lett., 89, 112103 (2006) 4. C.X. Xu, X.W. Sun, B.J. Chen, Appl. Phys. Lett., 84, 1540 (2004) 5. K. C. Lai, C. C. Liu, C. H. Lu, C. H. Yeh and M. P. Houng, Sol. Energ. Mater. Sol. Cell., 94, 397 (2010). 6. V. Bhosle, J. T. Prater, F. Yang, D. Burk, S. R. Forrest, J. Narayan, J. Appl. Phys., 102, 023501 (2007). |
저자 | 최성민, 최대규, 한덕동, 이석용 |
소속 | 전북대 |
키워드 | ZnO nanorod |