| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2014년 봄 (05/15 ~ 05/16, 창원컨벤션센터) |
| 권호 | 20권 1호 |
| 발표분야 | F. 광기능/디스플레이 재료(Optical Functional and Display Materials) |
| 제목 | RF sputtering된 ZnO 박막의 급속열처리 효과 |
| 초록 | RF sputtering 법을 이용하여 사파이어 기판위에 ZnO 박막을 성장시켜 급속열처리 조건에 따른 구조적 특성과 광학적 특성 및 전기적 특성을 조사하였다. 사파이어기판을 10 mm X 10 mm 크기로 절단하여 초음파 세척기를 이용하여 에탄올 용액으로 5분간 세척한 후 RF 스퍼터링 장치에 장착하고, 진공 챔버 내부를 2.0 X 10-6 torr까지 배기한 후 기판온도를 200 ℃로 유지하면서 RF 출력을 300 W로 하여 약 100 nm 두께로 증착하였다. 이와 같은 방법으로 증착된 ZnO 박막을 서로 다른 조건에서 급속열처리(RTA)한 후 AFM과 X선 회절, Hall 효과 및 광루미네센스(PL)를 측정하였다. ZnO 박막을 Ar 분위기에서 열처리 온도를 400 ℃, 500 ℃, 600 ℃로 변화시켰을 때, 500℃에서 1 분 동안 열처리한 시료의 전자농도와 이동도는 각각 8.6 x 1018 cm-3 와 4.2 x 10 cm2/Vs로서 가장 크게 나타났으며, 600 ℃의 온도에서는 전기전도도와 이동도가 큰 폭으로 감소하였다. 특히 500℃의 온도에서 급속 열처리 시간을 1~5 분으로 변화시켰을 때, 열처리 시간에 따라 X선 회절강도가 증가하고 반치폭이 감소하였으며, AFM으로 관찰한 표면 거칠기가 감소하였다. 상온에서의 PL 스펙트럼은 에너지 갭 부근에서의 재결합에 의한 발광이 3.26 eV에서 나타났으며, 얕은 준위의 도너-억셉터 쌍 재결합에 의한 발광이 2.94 eV에서 함께 관찰되었으며, 깊은 준위로부터의 발광이 2.4 eV부근에서 나타났다. |
| 저자 | 박철련1, 최재린2, 변창섭1, 김선태2 |
| 소속 | 1한밭대, 2정보전자부품소재(연) |
| 키워드 | ZnO; RF sputtering; RTA; XRD; PL |
