RF sputtering을 이용한 ZnO 박막의 합성 및 특성 분석

Abstract

나노 구조의 반도성 산화물은 전자기,광학, 촉매, 센서 등 다양한 분야에서 높은 응용성을 갖고 있다. 또한 나노 구조로의 성장은 독특한 구조적 특성으로 인해 전기적, 광학적 특성을 향상 시킬 수 있는 장점을 가지고 있다. ZnO (Zinc oxide) 는 3.37 eV band-gap 을 갖는 wurtzite 구조체로서 상온에서 60 meV의 exciton binding energy 등 우수한 특성으로 인해 넓은 분야에서 연구가 되고 있는 재료다. 과거 ITO (Indium tin oxide) 의 대체 물질로 각광을 받았으나 현재에는 light emitting diode 재료로서 기대를 모으고 있다. 본 논문은 p-type반도체 박막을 제조하기 위해 Ag를 doping된 ZnO:Ag/Sapphire(0001)박막을 형성 후 annealing temperature에 따라 PL의 발광영역이 UV영역에서 가시광선 영역으로의 shift 되는 것을 알 수 있었으며, 이러한 PL 발광 특성에 따른 광소자 분야에 많은 응용이 기대 될 것으로 예상된다. ZnO/SrTiO3(001)박막은 cubic 구조 위에 삼각형 구조를 형성하게 되어 columnar 구조를 만들게 된다. 이러한 구조는 Surface enhanced 효과를 더욱 증가시키는 역할을 하게 되어 LED소자에 응용이 될 것으로 기대 되어진다.|Semiconducting oxide of Nano-structure has a high applicability to ranging from electromagnetism, optics, and catalyst to sensor to name a few. Not only that but the growth of Nano-structure has a merit of enhancing the feature of electronics and optics owing to its characteristic structure. Zinc oxide(ZnO) has been a wide researched material resulting from great features of having exciton binding energy at 60 meV at room-temperature. In the past years, it was a sought-after alternative substance yet now it has been anticipated as a light emitting diode. The dissertation reports structural and optical characters of ZeO thin film, which is sputtered and deposited from ZnO. Unlike an ordinary radio frequency magnetron sputtering that uses sintered ZnO ceramic target, ZnO, an original material, is used for a target substrate research.