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XRD 패턴에 의한 비정질구조와 I-V 특성분석
Analyze of I-V Characteristics and Amorphous Sturcture by XRD Patterns 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.20 no.7, 2019년, pp.16 - 19  

오데레사 (청주대학교 반도체공학과)

초록
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박막이 얇아질수록 전기적인 특성이 좋아지려면 비정질구조가 유리하다. 비정질구조는 케리어가 공핍되는 특징을 이용하여 전도성을 높이는데 효과가 있을 수 있다. 이러한 특성을 확인하는 방법으로 전위장벽이 형성되는 쇼키접합에 대한 연구가 필요하다. 비정질구조와 쇼키접합에 대하여 조사하기 위하여 $SiO_2/SnO_2$ 박막을 준비하였으며, $SiO_2$ 박막은 Ar=20 sccm 만들고 $SnO_2$ 박막은 아르곤과 산소의 유량을 각각 20 sccm으로 혼합가스를 사용하였으며, 마그네트론 스퍼터링 방법으로 $SnO_2$의을 증착하고 $100^{\circ}C$$150^{\circ}C$에서 열처리를 하였다. 비정질구조가 만들어지는 조건을 알아보기 위하여 XRD 패턴을 조사하고 C-V, I-V 측정을 실시하여 Al 전극을 만들고 전기적인 분석을 실시하였다. 공핍층은 열처리과정을 통하여 전자와 홀의 재결합으로 형성되는데 $SiO_2/SnO_2$ 박막은 $100^{\circ}C$에서 열처리를 한 경우 공핍층이 잘 형성이 되었으며, 미시영역에서는 전기적으로 전류가 크게 작용하는 것을 확인하였다. $100^{\circ}C$에서 열처리를 한 비정질의 $SiO_2/SnO_2$ 박막은 XRD 패턴에서 $33^{\circ}$에서는 픽이 나타나지 않았으며, $44^{\circ}$에서는 픽이 생겼다. 쇼키접합에 의해서 거시적(-30V<전압<30V)으로는 절연체 특성이 보였으나 미시적(-5V<전압<5V)으로는 전도성이 나타났다. 케리어가 부족한 공핍층에서의 전도는 확산전류에 의하여 전도가 이루어진다. 미소영역에서 동작하는 소자인 경우에는 공핍효과에 의한 쇼키접합이 전류의 발생과 전도에 유리하다는 것을 확인하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

A thinner film has superior electrical properties and a better amorphous structure. Amorphous structures can be effective in improving conductivity through a depletion effect. Research is needed on the Schottky contact, where potential barriers are formed, as a way to identify these characteristics....

표/그림 (6)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 SiO2 /SnO2 박막의 계면특성과 반도체 계면에서 케리어들의 공핍효과와 장벽전위의 형성과 전도성에 대하여 연구를 위해서 비정질구조의 공핍층효과에 기인하여 전하량이 증가하는 현상에 대하여 알아보았다.

가설 설정

  • 일반적으로 전하와 전류는 비례한다. 전하량이 많으면 전류는 증가한다. 쇼키접합은 반도체의 공핍층을 만들면서, 전하들이 감소한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
반도체의 비정질 구조가 전기적인 특성에 미치는 영향에 대한 실험 결과, 비정질도가 가장 높은 경우는? 할 수 있었다. 반면에 100도 열처리한 SiO2 /SnO2 박막은 공핍층에 의한 장벽 전위가 가장 크다고 할 수 있으며 비정질도가 가장 높다고 할 수 있다. 비정질의 특징적인 것으로써 44.
반도체의 효율을 증대시키는 전도메카니즘에는 어떠한 것들이 있는가? 반도체의 쇼키접합은 pn접 합의 또 다른 이름으로 불연속적인 물질의 접합으로부터 다양한 전기적인 특성의 이해를 위해서는 페르미함수와 같은 연속적인 함수로 쇼키접합을 분석하는 기술 등이 등장하고 미시세계에서의 전자의 이동에 대한 이해도 점점 세분화되어 가고 있다[1-2]. 반도체의 효율을 증대시키는 전도메카니즘으로는 케리어들을 활용한 트래핑과 터널링 효과가 있다. 트래핑 현상은 에너지 밴드내에 트랩을 만들어서 도핑케리어들의 이동을 도와주는 에너지 준위를 좁히는 기술이다.
트래핑 현상이란 무엇인가? 반도체의 효율을 증대시키는 전도메카니즘으로는 케리어들을 활용한 트래핑과 터널링 효과가 있다. 트래핑 현상은 에너지 밴드내에 트랩을 만들어서 도핑케리어들의 이동을 도와주는 에너지 준위를 좁히는 기술이다. 터널링현상은 절연체와 같이 깊어진 에너지준위를 통과하는 전도메카니즘이다[3-4].
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