| 초록 |
CdTe는 II-VI 반도체로 넓은 밴드갭, 높은 원자 번호와 전기 저항을 갖고 있어 다양한 검출기로서 많은 연구가 진행되고 있으며, 높은 흡광 계수를 갖고 있어 태양전지 분야에도 많은 주목을 받고 있다. 특히, Cd1-xZnxTe 화합물은 Zn의 조성에 따라 1.5 eV에서 2.2 eV로 더 넓은 밴드갭으로 조절이 가능하여 높은 에너지 분해능을 갖는다. Cd1-xZnxTe 박막은 일반적으로 두 타겟 (CdTe and ZnTe)을 이용하여 스퍼터링 (Sputtering), 화학적 기상증착 (Chemical Vapor Deposition, CVD), 근접승화법 (Closed Spaced Sublimation, CSS) 와 같은 다양한 방법으로 증착된다. 하지만 Zn의 높은 휘발성과 낮은 접착계수로 인해 Zn가 부족한 박막이 형성되며, 두 타겟을 사용하기 때문에 Zn의 조성을 세밀하게 조절하기 어렵다는 문제가 대두되고 있다. 본 연구에서는 Zn의 조성을 쉽게 조절하기 위해 분말야금법을 이용하여 Cd1-xZnxTe 타겟을 제조하고자 하였다. 또한 3원계 이상의 복잡한 조성을 갖는 타겟을 조성변화 없이 박막화하기 위해, 펄스 레이저 증착법 (Pulsed laser deposition, PLD) 방법을 이용하여 박막으로 증착하고자 하였다. CdTe와 ZnTe 분말을 특정 비율로 혼합한 뒤, 600 °C 에서 25 ton으로 열간 가압하여 디스크 형태의 Cd1-xZnxTe (x= 0, 0.03, 0.06, 0.1, 0.2, 1) 타겟을 제조하였다. 제조된 타겟을 600 °C 에서 15 시간 동안 아르곤 분위기에서 열처리를 하여 조성적으로 균질한 타겟을 제조하였다. 다양한 조성을 갖는 열처리 전/후의 타겟을 PLD를 이용하여 SiO2 기판에 Cd1-xZnxTe 박막을 증착하였다. 제조된 타겟과 증착된 박막의 조성을 비교하기 위해 에너지 분산형 X-ray 형광 분석기 (energy-dispersive X-ray fluorescence, ED-XRF), 광전자분광기 (X-ray photoelectron spectroscopy, XPS) 를 통해 분석하였으며, Zn의 조성에 따른 Cd1-xZnxTe 박막의 밴드갭의 변화를 분광 광도계 (ultraviolet-visible spectroscopy, UV-vis spectroscopy)를 이용하여 분석하였다. 또한 본 발표에서는 타겟의 열처리에 따른 박막의 특성 변화에 대해 논의될 예정이다. |
