학회 | 한국재료학회 |
학술대회 | 2008년 봄 (05/22 ~ 05/23, 상록리조트) |
권호 | 14권 1호 |
발표분야 | 반도체재료 |
제목 | 두께 변화에 따른 Ga doped ZnO 박막의 특성 |
초록 | 투명 전극용 박막은 주로 PDP (Plama Display Panel), LCD (Liquid Crystal Display) OLED (Organic Light Emitting Diode), FED (Field Emission Display)와 같은 디스플레이에 공통적으로 사용되고 있다. 투명 전극용 박막에 사용되는 물질인ITO (Indium tin oxide)는 85%가 넘는 높은 투과율과 10-4 Ωcm 정도의 낮은 비저항을 가지나 디스플레이의 생산량이 증가함에 따라 In의 수요가 급격히 증가하면서 수십 년 내로 고갈될 것으로 예측되기 때문에 ITO의 대체 물질로써 광투과도 및 전기적 특성이 우수한 투명 전극 재료의 개발이 필요한 실정이다. Wide band gap 물질인 ZnO는 Al, Ga 등의 3족 원소를 도핑함으로써 우수한 전기적•광학적 특성을 보이고 기판과의 접착성이 좋으며 화학적으로 안정하여 ITO에 비해 경제적으로 제작할 수 있는 장점이 있다. 그 중Ga은 Al, In에 비해 도핑시 ZnO의 격자 변형이 작기 때문에 전기적•결정학적 특성이 향상되는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 RF Sputtering 방법으로 ZnO에 Ga이 5% 도핑된 Single Target을 사용하여 상온에서 100 W로 Ga doped ZnO 박막을 증착하였다. 증착된 박막의 두께를 약 135 ~ 185 nm로 조절하여 두께변화에 따른 박막의 특성 변화를 분석하였다. Ga doped ZnO박막의 표면과 두께는 SEM (Scanning electron microscope) 분석을 통해 확인하였고 XRD (x-ray diffraction) 분석을 통해 결정학적 특성을 관찰하였으며 Van der Pauw 방법을 이용한 Hall 측정을 통해 비저항, 전자 이동도, 캐리어 농도를 분석하였다. 또한 UV-VIS를 이용하여 박막의 투과율을 분석하였으며 수소 열처리를 통해서 박막의 결정학적 전기적•광학적 특성이 향상된 것을 확인하였다. |
저자 | 이민정1, 김성연1, 임진형2, 방정식2, 명재민1 |
소속 | 1연세대, 2LG화학 기술(연) |
키워드 | Ga doped ZnO; RF sputtering; transparent conductive oxides (TCO) |