| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2014년 가을 (11/27 ~ 11/28, 대전컨벤션센터) |
| 권호 | 20권 2호 |
| 발표분야 | F. 광기능/디스플레이 재료(Optical Functional and Display Materials) |
| 제목 | ZnO 박막의 급속 열처리 온도에 따른 산소 결합상태의 변화 |
| 초록 | 넓은 밴드갭(3.37 eV)을 가지는 ZnO는 청·녹색 LED용 소재로써 연구되고 있다. 그러나 열처리 온도와 분위기에 따라 Zn와 O의 결합상태가 변하여 소자의 동작 특성에 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 RF 스퍼터링법으로 사파이어(Al2O3) 기판 위에 ZnO 박막을 성장시킨 후 산소분위기에서 급속열처리(RTA) 온도에 따른 산소 결합상태의 변화를 분석하였다. 10 mm × 10 mm 사파이어 기판을 RF 스퍼터 장치에 장착하고 챔버 내부의 진공을 2.0×10-6 torr 까지 배기한 후, Ar 가스를 30 sccm 공급하여 공정압력을 3.0×10-3 torr로 유지하면서 ZnO를 약 300 nm 두께로 성장시켰다. RTA 장비를 이용하여 산소분위기에서 300 ~ 700℃의 온도범위에서 3분 동안 열처리하였다. X선 회절(XRD)과 X선 광전자분석(XPS)을 이용하여 ZnO 박막의 구조적인 변화를 해석하였다. RF 스퍼터링법으로 성장시킨 ZnO 박막에 대한 XRD 패턴은 회절각 34.56°에서 (002)면에 의한 회절선만 검출되었다. (002)면으로부터의 회절선 반치폭은 열처리 온도가 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었으며, 700℃에서의 반치폭은 0.23°이었다. XPS 분석으로부터 열처리 온도가 증가함에 따라 Zn와 O의 결합비율이 열처리 전의 비율 19.87%에서 59.94%로 증가하는 것을 알 수 있었다. 이는 열처리 온도에 따라 Zn-O 결합이 증가하고, O-O 결합이 상대적으로 감소하기 때문이다. |
| 저자 | 김하영1, 이서호2, 최재린1, 변창섭2, 김선태1 |
| 소속 | 1한밭대, 2정보전자부품소재(연) |
| 키워드 | ZnO; RF Sputter; RTA; XRD; XPS |
