[논문]스퍼터링 방법으로 성장시킨 ZnO 박막의 결정질 향상을 위한 고온성장

김영이; 안철현; 강시우; 김동찬; 공보현; 한원석; 전상욱; 조형균

스퍼터링 방법으로 성장시킨 ZnO 박막의 결정질 향상을 위한 고온성장 원문보기

김영이 (성균관대학교, 신소재공학과) , 안철현 (성균관대학교, 신소재공학과) , 강시우 (성균관대학교, 신소재공학과) , 김동찬 (성균관대학교, 신소재공학과) , 공보현 (성균관대학교, 신소재공학과) , 한원석 (성균관대학교, 신소재공학과) , 전상욱 (성균관대학교, 신소재공학과) , 조형균 (성균관대학교, 신소재공학과)

ZnO 박막의 결정질을 향상시키기 위해 고온에서 RF 마그네트론 스퍼터링 방법으로 성장시켰다. 성장온도가 증가 할수록 박막의 결정질이 향상 되는 것을 TEM과 XRD 결과로 확인할 수 있었다. 또한 성장온도가 증가 할수록 박막의 표면 형상이 three-dimensional islands 구조를 가지며, grain size와 표면 거칠기가 증가 하는 것을 관찰 할 수 있었다. 위의 실험 결과로 우리는 RF 스퍼터링 방법으로 고온성장하여 ZnO 박막의 결정질을 향상시켰다.

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

그렇기 때문에 일반적으로 ZnO 박막과 Si 기판 사이에 열처리나 homo-buffer 증을 사용하여 박막과 기판 사이에 발생하는 점 결함과 전위를 감소 시켜 ZnO 박막의 결정질을 향상시킨다. 그러나 본 연구에서는 저온 homo-buffer층과 열처리 없이 성장온도만을 변화시켜 고품질의 ZnO 박막을 성장시켜 고품위의 ZnO 박막을 성장시키고자 하였다.
본 연구에서는 고온성장에 따른 ZnO 박막의 결정질 및 미세구조 특성을 알아보기 위해 투과전자현미경 (TEM)과 X-ray diffraction (XRD)를 측정하였다. 그리고 박막의 발광 특성을 알아보기 위해 저온 PL을 측정하였고, 성장온도 변화에 따른 박막의 표면 형상변화를 알아보고자 원자 현미경 (AFM)을 tapping mode로 측정하였다.

제안 방법

p-type Si (100) 기판을 사용하여 ZnO 박막을 성장시켰고, 기판 세척은 아세톤, 메틸 알콜, 증류수 순으로 각각 10분씩 초음파세척을 하였다. 박막증착은 ZnO (99.
diffraction (XRD)를 측정하였다. 그리고 박막의 발광 특성을 알아보기 위해 저온 PL을 측정하였고, 성장온도 변화에 따른 박막의 표면 형상변화를 알아보고자 원자 현미경 (AFM)을 tapping mode로 측정하였다.
본 연구에서는 buffer 층과 열처리 없이 RF 마그네트론 스퍼터링 장비를 이용하여 고온에서 ZnO 박막을 성장 시켰다. p-type Si (100) 기판을 사용하여 ZnO 박막을 성장시켰고, 기판 세척은 아세톤, 메틸 알콜, 증류수 순으로 각각 10분씩 초음파세척을 하였다.

대상 데이터

p-type Si (100) 기판을 사용하여 ZnO 박막을 성장시켰고, 기판 세척은 아세톤, 메틸 알콜, 증류수 순으로 각각 10분씩 초음파세척을 하였다. 박막증착은 ZnO (99.999%) target을 이용하여 성장 초기 압력을 5xl0'6 torr 고정하여 증착했다, RF 파워는 300W로 고정 시켰고, 스퍼터링 가스는 Ar 가스와 O₂ 가스를 2:1 비율로 혼합하여 사용하였다. 그리고 working pressure는 15 seem 으로 하여 성장온도를 600에서 800C로 변화시켜가며 2시간동안 약 1 ㎛ 두께로 증착시켰다.

성능/효과

RF 스퍼터링 방법으로 고온 성장시킨 ZnO 박막의 결정질이 성장온도가 증가할수록 향상 되는 것을 미세구조 분석과 XRD 그리고 PL 특성을 통해 확인할 수 있었다. 또한 성장온도가 증가할수록 UV peak intensity가 증가 하는 것을 알 수가 있고, AFM 결과 성장온도가, 증가 할수록 박막의 표면 형상이 three-dimensional islands 구조를 가지며, grain size와 표면 거칠기가 증가하는 것을 관찰할 수 있었다.
성장온도 변화에 따른 ZnO 박막의 AFM 결과이다. 결과에서 관찰할 수 있듯이 성장온도가 증가할수록 grain size 가 커지고 박막의 표면 RMS 값이 증가하는 것을 관찰할 수 있다. RMS 값은 그림 2에 나타내었다.
또한 성장온도가 증가할수록 UV peak intensity가 증가 하는 것을 알 수가 있고, AFM 결과 성장온도가, 증가 할수록 박막의 표면 형상이 three-dimensional islands 구조를 가지며, grain size와 표면 거칠기가 증가하는 것을 관찰할 수 있었다. 위의 실험 결과로 우리는 RF 스퍼터링 방법으로 고온성장하여 ZnO 박막의 결정질을 향상시켰다.
또한 성장온도가 증가할수록 UV peak intensity가 증가 하는 것을 알 수가 있고, AFM 결과 성장온도가, 증가 할수록 박막의 표면 형상이 three-dimensional islands 구조를 가지며, grain size와 표면 거칠기가 증가하는 것을 관찰할 수 있었다. 위의 실험 결과로 우리는 RF 스퍼터링 방법으로 고온성장하여 ZnO 박막의 결정질을 향상시켰다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

스퍼터링 방법으로 성장시킨 ZnO 박막의 결정질 향상을 위한 고온성장 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

성능/효과

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

스퍼터링 방법으로 성장시킨 ZnO 박막의 결정질 향상을 위한 고온성장 원문보기

초록 용어보기논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로, 시범 서비스 중입니다. AI-Helper

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

성능/효과

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper