Electrical, Structural, and optical property analysis of Si doped ZnO thin films

Si 첨가된 ZnO 박막의 전기적, 구조적, 광학적 특성 분석

  • Kim, Jun-Sik (Advanced material Engineering, Chungbuk University) ;
  • Jang, Gun-Eik (Advanced material Engineering, Chungbuk University)
  • 김준식 (충북대학교 신소재공학과) ;
  • 장건익 (충북대학교 신소재공학과)
  • Published : 2010.06.16

Abstract

본 연구에서는 투명 전극 대체 물질로써 유망한 ZnO의 전기적 특성 향상을 위하여 IV족 원소인 Si을 1, 3, 5 wt% 첨가하여 SZO 박막을 제작하여 dopant의 앙, 온도 변화에 따른 전기적, 광학적, 구조적 특성을 분석하였다. Rf-magnetron sputtering system을 이용하여 slide glass위에 증착 하였으며 $100{\sim}500^{\circ}C$ 온도 변화를 주었다. 결정성 분석을 위한 XRD 분석 결과 온도 증가에 따라 (002) peak의 세기가 증가하며, Si 첨가량과 관계없이 동일한 2 theta에서 peak가 관측되었다. 미세 구조 분석 결과 입자 크기 또한 온도 증가에 따라 증가함을 확인하였으며, 박막 두께는 대략 300nm로 확인하였다. 모든 SZO 박막은 가시광선 영역에서 80% 이상의 투과율을 보였으며 PL 분석 결과 Si 첨가량과 관계없이 동일한 스펙트럼을 가지며 380 nm, 540 nm 근처에서 peak를 확인하였다. 최소 비저항 값은 5SZO 막에서 $2.44{\times}10^{-3}\;{\Omega}cm^{-1}$을 보였다.

Keywords