| 학회 |
한국재료학회 |
| 학술대회 |
2015년 봄 (05/14 ~ 05/15, 구미코) |
| 권호 |
21권 1호 |
| 발표분야 |
A. 전자/반도체 재료 |
| 제목 |
경사각 증착법을 이용한 p-NiO/n-ZnO nanowire 이종접합 발광 다이오드의 특성 분석 |
| 초록 |
ZnO 박막은 가시광선 영역에서 80% 이상의 투과율을 가지며 3.3eV 정도의 넓은 밴드 갭 및 상온에서 60meV 정도의 큰 exciton binding energy를 갖기 때문에 광전자 소자용 소재로써 많은 연구가 진행 중이다. 일반적인 제조 공정 하에서 ZnO는 산소빈자리 또는 침입형 Zn로 인해서 n-type 반도체의 특성을 나타내므로 이를 발광 다이오드 (light emitting diode: LED)용 소자로 응용할 수가 있다. n-type과 p-type 반도체로 구성된 LED 소자가 높은 발광 효율을 갖기 위해서는 소자를 구성하고 있는 요소들 간의 격자상수 부정합도 및 열팽창 계수 차이가 작아야하므로 ZnO 동종접합 구조가 유리하지만 p-type ZnO는 낮은 안정성 및 재연성을 갖기 때문에 제조가 어렵다. 그리하여 최근에는 투명하며 넓은 밴드 갭 및 작은 전자 친화도, 낮은 저항을 갖는 NiO를 이용하여 이종접합 LED 소자를 제조하고자 하는 노력들이 증가하고 있다. 특히 n-type ZnO를 nanorod 또는 nanowire와 같이 1D-nanostructure로 성장시킨 후 그 위에 p-type NiO 박막을 형성시켜 LED 소자의 광효율을 향상시키는 연구가 널리 진행 중이다. 그러므로 본 연구에서는 sapphire 기판 위에 RF magnetron sputtering법을 이용하여 n-type ZnO nanowire를 성장시켰으며 이 때 기판과 타겟 간의 각도를 달리한 경사각 증착법을 실시하여 비스듬한 nanowire 구조를 얻었다. 그리고 그 위에 p-type NiO 박막을 형성시킨 후 산화물 반도체의 결정성을 향상시키기 위해서 annealing 공정을 실시하였다. Annealing 시 온도, Ar/O2 분위기 제어를 통해서 이종접합 계면에서의 결함 구조를 확인하였고 이에 따른 p-NiO/n-ZnO nanowire 이종접합 LED 소자의 전기적, 광학적 특성을 분석하였다. |
| 저자 |
윤미영1, 권은석2, 배동현1, 이승환3, 김주선1
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| 소속 |
1한국과학기술(연), 2연세대, 3안동대 |
| 키워드 |
LED; ZnO; NiO; heterojunction
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