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문제 정의
- ZnO의 증착에는 분자빔 에피택시, rf 마그네트론 스퍼터링, 화학기상증착법 등 다양한 방법이 사용되고 있으며, 특히 분위기압하에서의 펄스 레이저 중착법은 레이저에 의해 매우 높은 에너지를 갖는 산소 플라즈마의 생성이 가능하며, 산소분위기압의 변화에 따라 플라즈마의 밀도를 쉽게 조절할 수 있는 장점을 지니고 있다[7]. 본 연구에서는 이러한 펄스 레이저 증착법 으로 다양한 산소 분위기압에서 ZnO 박막을 성장하여, 산소 분위기압의 변화에 따른 박막의 구조적, 전기적 및 광학적 특성변화를 알아보았다.
가설 설정
- 이로부터 낮은 산소분압에서의 자외선 발광세기의 증가는 산소분압의 증가에 따라 화학양론적으로 결합한 ZnO의 증가에 기인하며, 350 mTorr이상의 높은 산소분압에서 증착된 박막에서 자외선 세기의 감소는 지나치게 높은 분위기압의 공간적 가둠효과에 따라 기판에 도달하는 ZnO 밀도감소에 기인한 것으로 생각된다. 녹생영역에서의 발광세기 변화는 박막내에 산소 공공 이나 Zn 과잉보다 소수로 존재하는 Zn 공공에 의존할 것이며, 산소분압 변화에 따라 타겟으로부터 방출되는 Zn 이온의 양 또한 일정할 것이다. 따라서 저압에서의 발광세기 증가는 산소분압 증가에 따라 기판에 도달하는 산소원자의 밀도증가와 Zn 이온의 밀도감소에 의해 표면반응에 의해 형성되는 Zn 공공의 증가에 기인하며, 200 mTorr 이상의 압력에서 증착된 박막에서 녹색발광 세기의 감소는 산소분압 증가에 따라 표면반응 보다는 가스상반응에 의해 형성되는 ZnO 증가에 따른 Zn 공공의 감소에 기인 것으로 생각된다.
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