| 초록 |
현재 단파장 LED나 LD등 광소자 연구에 있어서 GaN와 구조적, 광학적 특성이 비슷하고, 경제적 측면에서 우수한 ZnO 기반의 광소자 연구가 활발히 이루어지고 있다. ZnO박막의 경우 성장 시 native defects로 인하여 n-type특성을 나타내게 된다. 때문에 n-type ZnO박막은 3족 원소 도핑을 통하여 쉽게 구현할 수 있으나, p-type ZnO 박막의 경우 native defects의 보상효과로 인하여 그 구현이 어렵다. 좀 더 고효율의 ZnO기반 광소자를 위해서 P-type ZnO박막의 구현은 핵심 연구 과제로, 현재까지는 주로 5족 원소(N, P, As..등)를 도핑 함으로써 p-type ZnO박막을 구현 했다는 연구 보고가 이어지고 있다. 본 연구에서는 5족 원소인 Sb를 도핑한후 열처리를 함으로써 그의 따른 ZnO 박막의 물리적 특성과 미세구조의 변화를 관찰하였다. 실험은 ZnO powder(99.9%)와 Sb2O3 powder(99.9%)를 소결하여 ZnO:Sb(3wt%) Target을 직접 제작하였고, RF-Sputtering 을 이용하여 p-si(111)기판에 증착한 후 열처리(RTA)를 수행하였다. 이에 따른 결정성과 미세구조는 HR-XRD와 FE-SEM으로 관찰하였다. 그 결과 낮은 성장 온도에서 보다 높은 온도에서 그 결정성이 좋았고, 열처리를 수행 후 열처리를 하기 전보다 grain size가 성장하고 결정성이 더 좋아졌음을 알 수 있었다. 이로써 p-type ZnO 구현을 위해 결함을 줄이고 고품질 ZnO박막을 얻기 위해서는 열처리가 반드시 수행되어야 함을 확인할 수 있었다. |
