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韓國眞空學會誌 = Journal of the Korean Vacuum Society v.16 no.4, 2007년, pp.267 - 272   피인용횟수: 7

산소 유량비 변화에 따른 Al 도핑된 ZnO 박막의 구조 및 광학적 특성
Effects of Oxygen Flow Ratio on the Structural and Optical Properties of Al-doped ZnO Thin Films

손영국    (부산대학교 공과대학 재료공학부   ); 황동현    (부산대학교 공과대학 재료공학부   ); 조신호    (신라대학교 공과대학 전자재료공학과  );
  • 초록

    라디오파 마그네트론 스퍼터링 방법으로 유리 기판 위에 Al 도핑된 ZnO (AZO) 박막을 성장시켰다. 증착시 스퍼터링 가스로 사용하는 산소 유량비의 변화에 따른 AZO 박막의 특성을 X-선 회절법, 원자 주사 현미경, 홀 효과 측정법으로 조사하였다. 증착 온도 $400^{\circ}C$ 에서 산소 유량비 0%로 증착된 AZO 박막은 가장 큰 c-축 우선 배향성과 최저의 비저항값 $6.9{\times}10^{-4}{\Omega}cm$ 을 나타내었다. 산소 유량비가 증가함에 따라 ZnO (002)면의 회절 피크의 세기는 실질적으로 감소하는 경향을 보였다. 또한, 산소 유량비가 감소함에 따라 전하 운반자의 농도와 홀 이동도는 증가하였으나, 전기 비저항은 감소하였다.


    Al-doped ZnO (AZO) thin films were grown on glass substrates by radio-frequency magnetron sputtering. The effects of oxygen flow ratio, which was used for a sputtering gas, on the AZO thin films were investigated by using the X-ray diffraction (XRD), atomic force microscopy (AFM), and Hall effects measurement. The AZO thin film, deposited with oxygen flow ratio of 0% at the growth temperature of $400^{\circ}C$ , showed a strongly c-axis preferred orientation and the lowest resistivity of $6.9{\times}10^{-4}{\Omega}cm$ . The ZnO (002) diffraction peak indicated a tendency to decrease substantially with increasing the oxygen flow ratio. Furthermore, as the oxygen flow ratio was decreased, the carrier concentration and the hall mobility were increased, but the electrical resistivity was decreased.


  • 주제어

    알루미늄 도핑된 ZnO 박막 .   라디오파 마그네트론 스퍼터링 .   산소 유량비.  

  • 참고문헌 (12)

    1. H. M. Cheng, K. F. Lin, H. C. Hsu, and W. F. Hsieh, Appl. Phys. Lett. 88, 261909 (2006) 
    2. Z. K. Tang, G. K. L. Wong, P. Yu, M, Kawasaki, A. Ohtomo, H. Koinuma, and Y. Segawa, Appl. Phys. Lett. 72, 3270 (1998) 
    3. W. Z. Xu, Z. Z. Ye, Y. J. Zeng, L. P. Zhu, B. H. Zhao, L. Jiang, J. G. Lu, H. P. He, and S. B. Zhang, Appl. Phys. Lett. 88, 173506 (2006) 
    4. I. S. Kim, S. H. Jeong, S. S. Kim, and B. T. Lee, Semicond. Sci. Technol. 19, L29 (2004) 
    5. F. Yakuphanoglu, M. Sekerci, and O. F. Ozturk, Opt. Comm. 239, 275 (2004) 
    6. Y. Liu and J. Lian, Appl. Surf. Sci. 253, 3727 (2007) 
    7. S. Bandyopadhyay, G. K. Paul, and S. K. Sen, Solar Energy Materials & Solar Cells, 71, 103 (2002) 
    8. S. T. Tan, X. M. Sun, X. H. Zhang, S. J. Chua, B. J. Chen, and C. C. Teo, J. Appl. Phys. 100, 033502 (2006) 
    9. Y. J. Lin, C. L. Tsai, Y. M. Lu, and C. J. Liu, J. Appl. Phys. 99, 093501 (2006) 
    10. K. Prabakar, C. Kim, and C. Lee, Cryst. Res. Technol. 40, 1150 (2005) 
    11. J. G. Lu, Z. Z. Ye, J. Y. Huang, L. P. Zhu, and B. H. Zhao, Appl. Phys. Lett. 88, 063110 (2006) 
    12. H. S. Kang, G. H. Kim, D. L. Kim, H. W. Chang, B. D. Ahn, and Y. Lee, Appl. Phys. Lett. 89, 181103 (2006) 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (7)

    1. Kang, Man-Il ; Kim, Moon-Won ; Kim, Yong-Gi ; Ryu, Ji-Wook ; Jang, Han-O 2008. "Growth Properties of Sputtered ZnO Thin Films Affected by Oxygen Partial Pressure Ratio" 韓國眞空學會誌 = Journal of the Korean Vacuum Society, 17(3): 204~210     
    2. Cho, Shin-Ho ; Cho, Seon-Woog 2008. "Properties of Nitrogen and Aluminum Codoped ZnO Thin Films Grown by Radio-frequency Magnetron Sputtering" 한국표면공학회지 = Journal of the Korean institute of surface engineering, 41(4): 129~133     
    3. Kim, Y.H. ; Kim, S.I. 2009. "Effect of Substrate Temperature on the Emission Characteristics of ZnO Films Grown by Pulsed Laser Deposition" 韓國眞空學會誌 = Journal of the Korean Vacuum Society, 18(5): 358~364     
    4. Cho, Shin-Ho 2009. "Effects of Rapid Thermal Annealing on the Properties of AZO Thin Films Grown by Radio-frequency Magnetron Sputtering" 韓國眞空學會誌 = Journal of the Korean Vacuum Society, 18(5): 377~383     
    5. Cho, Shin-Ho ; Kim, Moon-Hwan 2010. "Structural, Morphological, and Optical Properties of AlN Thin Films Subjected to Oxygen Flow Ratio" 韓國眞空學會誌 = Journal of the Korean Vacuum Society, 19(4): 287~292     
    6. Kim, Yun-Hae ; Kim, Do-Wan ; Murakami, Ri-Ichi ; Moon, Kyung-Man ; Lee, Sung-Yul 2011. "The Study of Transmittance and Conductivity in ZnO/Ag Multilayer Films" 韓國海洋工學會誌 = Journal of ocean engineering and technology, 25(1): 39~43     
    7. Hwang, Dong-Hyun ; Ahn, Jung-Hoon ; Son, Young-Guk 2011. "The Influence of Substrate Temperature on the Structural and Optical Properties of ZnS Thin Films" 전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers, 24(9): 760~765     

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