| 초록 |
본 연구에서는 DC 마그네트론 스퍼터링을 사용하여 Ga이 도핑된 ZnO(GZO) 투명전극박막을 유리 기판위에 제작하여 전기적 광학적 특성을 조사하였다. GZO 박막의 제작은 ZnO에 5.7 wt%의 Ga2O3가 첨가된 세라믹 타겟을 이용 하였으며, 기판온도와 스퍼터 출력은 각각 RT, 100 °C, 150 °C 그리고 0.6 kW, 1.2 kW, 2.4 kW로 변화 시키며 제작하였다. XRD 결과를 통하여 GZO 박막은 온도가 올라갈수록 (002)c-axis 배향이 잘 되고 제2상(Ga2O3, ZnGa2O4)의 생성이 억제 된다는 것을 알 수 있었다. 그리고 100 °C까지는 증착률이 느린 0.6 kW이 결정성이 좋게 나타나지만 150 °C에서는 증착률이 빠른 2.4kW의 결정성이 더 좋게 나타난 것으로 보아 이때부터 충분한 열 에너지가 Ga에 전달되어 결정성 향상에 기인하는 것으로 보이며 결정립의 크기는 온도가 올라갈수록 작아지고 출력이 향상될수록 커지는 것을 알 수 있었다. van der Pauw Hall 방법으로 측정 된 전기적특성은 온도와 출력이 올라갈수록 운반자 농도와 이동도가 증가 하였으며, 비저항은 작아지는 것을 알 수 있었다. UV로 측정 된 투과도는 증착률이 느린 0.6 kW의 경우 온도와 거의 관계없이 80% 이상의 투과율을 보이나 비교적 증착률이 빠른 1.2 kW, 2.4 kW의 경우 온도가 올라갈수록 가시광영역(400~800nm)에서 80% 이상의 가시광 투과율을 보였다. 본 연구에서 제작 된 GZO 박막 중 2.4 kW, 150 °C,의 조건에서 제작 된 박막에서 80% 이상의 투과율, 6.95×10-4 Ω㎝의 비저항 11.8 cm2/vs의 이동도 및 7.63×1020 ㎝-3의 운반자 농도로 가장 좋은 전기적 특성이 관찰되었다. |
