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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 안성진
- 발행연도
- 2015
- 저작권
- 금오공과대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
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우르짜이트 구조의 ZnO는 3.37 eV의 넓은 띠간격을 갖는다. 직접 천이형 띠간격과 큰 엑시톤 결합 에너지를 갖고 있기 때문에 청색 발광소자인 GaN보다 높은 효율 및 열적 안정성을 갖는다. 이러한 장점을 갖고 있는 ZnO가 소자로 응용되기 위해서는 n, p형 도핑이 필수적이며 현재 안정적인 p형 도핑을 위해 많은 연구가 진행되고 있다.
본 연구에서는 p형 ZnO를 제조하기 위해 As 이온을 이온 주입법을 통해 도핑하고자 하였다. 이온 주입 후 활성화 열처리는 급속 열처리(rapid thermal annealing, RTA)를 실시하여 p형 특성을 갖는 ZnO 박막과 나노막대를 제조하였다. 제조된 ZnO 박막과 나노막대는 이온 주입 전, 후, 열처리 후의 각 단계별 특성을 FE-SEM, XRD, PL, Hall measurement를 통해 구조적, 광학적, 전기적으로 분석하였다. 또, As 이온 dose에 따른 변화와 RTA 온도에 따른 특성을 동일한 방법으로 분석하였다.
본 연구에서는 p형 ZnO를 제조하기 위해 As 이온을 이온 주입법을 통해 도핑하고자 하였다. 이온 주입 후 활성화 열처리는 급속 열처리(rapid thermal annealing, RTA)를 실시하여 p형 특성을 갖는 ZnO 박막과 나노막대를 제조하였다. 제조된 ZnO 박막과 나노막대는 이온 주입 전, 후, 열처리 후의 각 단계별 특성을 FE-SEM, XRD, PL, Hall measurement를 통해 구조적, 광학적, 전기적으로 분석하였다. 또, As 이온 dose에 따른 변화와 RTA 온도에 따른 특성을 동일한 방법으로 분석하였다.
목차
제 1 장 서 론 11.1 연구 배경 11.2 ZnO 구조 및 특징 31.2.1 물리적 성질 31.2.2 고유 결함 61.3 p형 ZnO 91.3.1 N 도핑된 ZnO 91.3.2 P 도핑된 ZnO 111.3.3 As 도핑된 ZnO 131.4 이온 주입법 (Ion implantation) 141.5 급속 열처리 (Rapid thermal annealing) 15제 2 장 실 험 182.1 As 도핑된 ZnO 제조 182.1.1 ZnO 박막 및 나노막대 제작 182.1.2 이온 주입 212.1.3 급속 열처리 232.2 특성 분석 252.2.1 FE-SEM 252.2.2 XRD 252.2.3 PL 252.2.3 Hall measurement 25제 3 장 결과 및 고찰 283.1 As 도핑된 ZnO 박막 283.1.1 As 이온 주입 공정 단계별 ZnO 박막의 특성 변화 283.1.2 As 이온 dose 변화에 따른 ZnO 박막의 특성 분석 333.1.3 급속 열처리 온도 변화에 따른 ZnO 박막의 특성 분석 403.2 As 도핑된 ZnO 나노막대 473.2.1 As 이온 주입 공정 단계별 ZnO 나노막대의 특성 변화 473.2.2 As 이온 dose 변화에 따른 ZnO 나노막대의 특성 분석 523.2.3 급속 열처리 온도 변화에 따른 ZnO 나노막대의 특성 분석 59제 4 장 결 론 66[참고 문헌] 68
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