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기판의 결정구조에 따른 RF 스퍼터링 ZnO 박막의 성장과 미세구조 분석

Growth of ZnO Thin films Depending on the Substrates by RF Sputtering and Analysis of Their Microstructures

전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers, v.19 no.5, 2006년, pp.461 - 466  

유인성 (원광대학교 전기전자 및 정보공학부) ,  소순진 ((주)나리지 온 옵토디바이스사업부) ,  박춘배 (원광대학교 전기전자 및 정보공학부)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

To investigate the ZnO thin films which are interested in the next generation of short wavelength LEDs and Lasers, the ZnO thin films were deposited by RF sputtering system. At sputtering process of ZnO thin films, substrate temperature, work pressure respectively is $100^{\circ}C$ and 15...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 앞으로 ZnO LED에 적용될 기판의 시험평가를 위하여 현재 R·G·B LED 제조설비에 사용되고 있는 여러 기판들 중 스트레스가 적고 전기적·광학적 특성이 우수한 ZnO 박막의 제조를 위해 기판의 결정구조가 ZnO 박막의 결정구조에 미치는 영향에 관하여 연구하였다. ZnO 박막의 시편을 제조하기 위해 결정구조가 서로 다른 기판 위에, RF 스퍼터링 방법으로 5 N ZnO를 증착하고, 이렇게 증착된 ZnO 박막에 산소이온의 주입과 강한 c축 우선 배향 특성을 주기 위함과 동시에 박막의 스트레스를 줄이기 위하여 in-situ annealing을 실시하였다.

가설 설정

  • ZnO는 이러한 특성 이외에도 GaN에 비해 여러 가지 장점들이 있는데 이를 정리하면 다음과 같다.매우 낮은 결함 밀도를 갖는 고품질의 ZnO 박막의 합성이 가능하다. ② ZnO 박막 성장에서 격자 부정합 문제를 해결할 수 있는 고품질의 ZnO 기판이 상용화되었다.
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참고문헌 (14)

  1. S. L. King, J. G. E. Gardeniers, and I. W. Boyd, 'Pulsed-laser deposited ZnO for device applications', Appl. Surface. Sci., Vol. 96-98, No.2, p. 811, 1996 

  2. 김재홍, 이 천, '사파이어 기판 위에 증착된 ZnO 박막의 기판온도와 산소 가스량에 따른 특성', 전기전자재료학회논문지, 18권, 7호, p. 652, 2005 

  3. 배상혁, 윤일구, 서대식, 명재민, 이상렬, 'PLD 증착 변수에 따른 II - VI족 화합물 ZnO 반도체 박막의 발광 특성 연구', 전기전자재료학회논문지, 14권, 3호, p. 246, 2001 

  4. W. Xu, Z. Ye, T. Zhou, B. Zhao, L. Zhu, and J. Huang, 'Low-pressure MOCVD growth of p-type ZnO thin films by using NO as the dopant source', J. Cryst. Growth, Vol. 265, No.1, p. 133, 2004 

  5. S. - J. So and C. - B. Park, 'Diffusion of phosphorus and arsenic using ampoule-tube method on undoped ZnO thin films and optical properties of P-type ZnO thin films', J. Cryst. Growth, Vol. 285, No.4, p. 606, 2005 

  6. Y. R. Ryu, W. J. Kim, and H. W. White, 'Fabrication of homostructural ZnO p-n junctions', J. Cryst. Growth, Vol. 219, No. 4, p. 419, 2000 

  7. 소순진, 왕민성, 박춘배, 'Undoped ZnO 박막에 ampoule-tube 방법을 이용한 P와 As의 확산과 p형 ZnO 박막의 전기적 특성', 전기전자재료학회논문지, 18권, 11호, p. 1043, 2005 

  8. X. L. Guo, H. Tabata, and T. Kawai, 'Pulse laser reactive deposition of p-type ZnO film enhanced by an electron cyclotron resonance source', J. Cryst. Growth, Vol. 223, No. 1, p. 135, 2001 

  9. J. Y. Huang, Z. Z. Ye, H. H. Chen, B. H. Zhao, and L. Wang, 'Growth of N-doped p-type ZnO films using ammonia as dopant source gas', J. Mater. Sci. Lett., Vol. 22, p. 249, 2003 

  10. J. G. Lu, L. P. Zhu, Z. Z. Ye, F. Zhuge, B. H. Zhao, J. Y. Huang, L. Wang, and J. Yuan, 'p-type ZnO films by codoping of nitrogen and aluminum and ZnO-basd p-n hornojunctions', J. Cryst. Growth, Vol. 283, No. 3, p. 413, 2005 

  11. J. G. Lu, L. P. Zhu, Z. Z. Ye, Y. J. Zeng, F. Zhuge, B. H. Zhao, and D. W. Ma, 'Improved N-AI codoped p-type ZnO thin films by introduction of a homo-buffer layer', J. Cryst. Growth, Vol. 274, No. 3, p. 425, 2005 

  12. M. A. Jung, J. Y. Lee, S. W. Park, H. S Kim, and J. H. Chang, 'Investigation of the annealing effects on the structural and optical properties of sputtered ZnO thin films', J. Cryst. Growth, Vol. 283, No. 3, p. 384, 2005 

  13. D.-K. Kim and C.-B. Park, 'Photoluminescence studies of GaN films on Si(111) substrate by using an AIN buffer control', J. Kor. Phy. Soc., Vol. 47, No. 6, p. 1006, 2005 

  14. 김덕규, 유인성, 박춘배, 'In-situ SiN 박막을 이용하여 성장한 GaN 박막 및 LED 소자 특성 연구', 전기전자재료학회논문지, 18권, 10호, p. 945, 2005 

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