| 초록 |
LaTiOx (LTO)는 모트 절연체로 Ti의 3d band에 존재하는 전자의 채워짐에 따라 절연체에서 전도체로 상이 변화한다. 본 연구에서는 증착 압력과 계면에 따른 LaTiO3 박막의 전기적 특성을 관찰하였다. LaTiOx 박막을 La2Ti2O7 세라믹 타겟을 이용하여 (001) SrTiO3 (STO) 와 (001) LaAlO3 (LAO) 기판 위에 PLD 시스템으로 증착 하였다. 증착 온도는 650℃로 고정하고 산소 분위기를 10-1Torr에서 10-6 Torr까지 변화하였다. 이렇게 성장된 LaTiOx 박막의 구조는 X선 회절을 통해 관찰하였다. STO 기판 위에서 증착 된 LaTiOx 박막은 10-6 Torr 이하의 압력에서 pseudo-cubic 구조를 가지는 에피 성장을 하였다. 이와 달리 LAO기판 위에서 증착 된 LaTiOx 박막은 10-4 Torr 이하에서 증착 되었을 때 에피 성장 하였다. 박막의 전기적 특성은 Hall effect measurement 와 4-point probe method를 통해 77K~300K의 온도에서 관찰하였다. STO기판 위에 성장시킨 LaTiOx 박막은 증착 산소 분압이 10-6 Torr에서 10-1 Torr로 증가함에 따라 carrier density가 1021 cm-3에서1014 cm-3으로 감소하였고, 특히 10-6 Torr이하의 압력에서 에서 성장시킨 박막은 금속인 것으로 나타났다. 반면에 LAO기판 위에 성장시킨 LaTiO3 박막은 압력에 관계없이 모두 절연체인 것으로 확인되었다. 한편 10-7 Torr 에서 성장시킨 LaTiOx 박막의 저항은 STO 기판 위에서 성장되었을 때 (5*10-4 Ω-㎝)가 LAO위에서 성장되었을 때 보다 (3*10-2 Ω-㎝) 약 2차수 정도 낮았다. 이를 통해 LaTiOx 전기적 특성은 성장 시 산소 압력과 계면에 크게 영향을 받는 것을 확인하였다. |
