| 초록 |
ZnO는 우수한 전기적, 광학적 특성으로 지난 수 십년 동안 많은 연구가 진행되고 있는 재료로서 다양한 분야에 응용 되고 있다. II-VI족 화합물 반도체인 ZnO는 직접 천이형 반도체로 상온에서 3.37 eV의 넓은 에너지 밴드갭을 가지고 있고, 상온에서 60meV 라는 높은 exciton binding energy 가지고 있기 때문에 청색 및 자외선 발광다이오드, 레이저 다이오드, UV 감지기(detector)소자 등의 광전소자 등에 응용되고 있다. 이와 같이 ZnO를 이용한 고효율의 발광 소자를 위해서는 재현성 있고, 안정한 고농도의 p-type ZnO 박막 성장이 필수적이다. 일반적으로 p-type ZnO 형성을 위해서는 undoped ZnO 박막에 N (Nitrogen), P (Phosphorus), As (Arsenic)등과 같은 V족 원소를 도펀트로 이용하여 p-type ZnO 박막을 제작 한다. 그러나 ZnO는 일반적으로 침입형 Zn 이온 (Zni2+)이나 산소 공공 이온(O2+) 등과 같은 자연적인 도너 이온이 존재하기 때문에 n-type 전도 특성을 보이고, p-type ZnO 박막을 제작하였다 하더라도 어느 정도 시간이 지나면 다시 n-type 전도도 특성을 보이기 때문에 안정한 p-type ZnO 박막제작이 매우 어렵다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 본 실험에서는 RF 마그네트론 스퍼터링 방법으로 사파이어 기판위에 P 도핑된 ZnO 박막을 성장가스 비율을 달리 하여 p-type ZnO 박막을 성장 시켰다. 실험 결과 Ar 가스 비율이 증가 함에 따라 전기적 특성이 n-type에서 p-type으로 변화하는 것을 관찰 할 수 있었다 |
