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논문 상세정보

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

Abstract

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 mTorr, and the purity of target is ZnO 5 N. The ZnO thin films were in-situ annealed at $600^{\circ}C$ in $O_2$ atmosphere. The thickness of ZnO thin films has implemented about $1.6{\mu}m$ at SEM analysis after in-situ annealing process. We have investigated the crystal structure of substrates, and so structural properties of ZnO thin films has estimate by using XRD, FWHM, FE-SEM and AFM. XRD and FE-SEM showed that ZnO thin films grown on substrates had a c-axis preferential orientation in the [0001] crystal direction. XPS spectra showed that ZnO thin film was showed a peak positions corresponding to the O1s and the Zn2p. As form above XPS, we showed that the atom ratio of Zn:O related 1:1.1504 on ZnO thin film, so we could obtained useful information for p-type ZnO thin film.

참고문헌 (14)

  1. 배상혁, 윤일구, 서대식, 명재민, 이상렬, 'PLD 증착 변수에 따른 II - VI족 화합물 ZnO 반도체 박막의 발광 특성 연구', 전기전자재료학회논문지, 14권, 3호, p. 246, 2001 
  2. 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 
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  4. 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 
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  6. 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 
  7. 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 
  8. 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 
  9. 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 
  10. 김덕규, 유인성, 박춘배, 'In-situ SiN 박막을 이용하여 성장한 GaN 박막 및 LED 소자 특성 연구', 전기전자재료학회논문지, 18권, 10호, p. 945, 2005 
  11. 김재홍, 이 천, '사파이어 기판 위에 증착된 ZnO 박막의 기판온도와 산소 가스량에 따른 특성', 전기전자재료학회논문지, 18권, 7호, p. 652, 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. 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 
  14. 소순진, 왕민성, 박춘배, 'Undoped ZnO 박막에 ampoule-tube 방법을 이용한 P와 As의 확산과 p형 ZnO 박막의 전기적 특성', 전기전자재료학회논문지, 18권, 11호, p. 1043, 2005 

이 논문을 인용한 문헌 (4)

  1. Lim, Keun-Young ; Lee, Sang-Keuk ; Park, Choon-Bae 2006. "Modeling of RF Sputtering Process for ZnO Thin film Deposition using Neural Network" 전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers, 19(7): 624~630 
  2. Wang Min-Sung ; Yoo In-Sung ; Park Choon-Bae 2006. "Analysis of the Structural Properties for ZnO/Sapphire(0001) Thin Films by In-situ Atmosphere Annealing" 전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers, 19(8): 769~774 
  3. Kim Kyeong-Min ; Jin Eun-Mi ; Park Choon-Bae 2006. "Analysis on the Optical Properties and Fabrication of Textured AZO Thin Films for Increasing the Efficiency of LED" 전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers, 19(10): 901~906 
  4. Oh, Sang-Hyun ; Kim, Deok-Kyu ; Park, Choon-Bae 2007. "The Fabrication of ZnO UV Photodetector with p-type Inversion Layer and Analysis of Vrlph Properties" 전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers, 20(10): 883~888 

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