RF Magnetron Sputtering법으로 증착된 ZnNiO박막의 특성

Abstract

RF 마그네트론 스퍼터링 방법으로 Si 기판위에 ZnNiO 박막을 증착한 후 열처리 과정을 통해 변화되는 전기적, 광학적, 구조적 특성을 조사하였다. 성장된 ZnNiO 박막의 결정성은 Ni의 첨가량 증가에 따라 나빠지는데 이는 산소 결핍 현상으로 인한 격자상수의 증가가 주된 원인으로 판단된다. 전기적 특성에서는 Ni의 첨가량이 증가함에 따라 운반자 농도는 증가하고 (6.81×1014cm-2) 이동도는 감소하는 경향 (36.3 cm2/V·s)을 보이며, 1000 의 열처리 후에는 운반자 농도가 감소 (1.10×1014cm-2)하고 이동도 (209.6 cm2/V·s)가 매우 크게 증가하였다. 또한 PL (photoluminescence) 측정으로부터 546 nm에서 강한 발광센터가 관측되었는데 이는 ZnNiO 박막 성장시 ZnO band gap 내에 위치한 깊은 준위에 의한 것으로써, Ni 도입에 따라 생성되는 산소 결핍에 의한 결함과 관련된 것으로 추정된다.