분무열분해법으로 성장된 ZnO:P 박막의 구조와 광학적 전기적 특성 (Structural, Optical and Electrical Properties of ZnO:P Films Deposited by Using Spray Pyrolysis)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 62권 / 9호 / 1006 ~ 1012페이지
· 저자명 : 서동주

초록

분무열분해법으로 zinc acetate와 phosphorous atomic absorption standard solution을 유리기판 위에 분무하여 ZnO와 ZnO:P 박막을성장시켰다. 성장된 ZnO와 ZnO:P 박막의 결정구조, 광학적, 전기적특성을 X-선 회절분광기(XRD), 주사전자현미경(SEM), 에너지 분산 엑스선분광기(EDS), 자외선-근적외선 분광기(UV-NIR spectrometer), van der Pauw 법을 이용하여 분석하였다. 420℃에서 성장된 ZnO:P 박막은육방구조의 (002), (101), (103)면이 뚜렷하게 성장되었고, ZnO:P 박막의격자상수는 a_o =3.242A,~c_o =5.237 A이며 P가불순물로 첨가된 ZnO(ZnO:P) 박막으로 확인 되었다. ZnO:P 박막의광투과율은 400 - 850 nm 파장영역에서 약 70 - 90 at.%이었고P의 농도가 증가함에 따라 감소하였다. P를 0 at.% 첨가한 ZnO:P 박막의 경우 광학적 에너지갭은 3.229 eV이었고, 시료내에서 P의 농도가증가함에 따라 ZnO:P 박막의 광학적 에너지갭은 감소하였다. P를 4.0at.%첨가하여 성장시킨 시료의 경우 홀 효과 측정결과 p-형 전도성을나타냈고 전기적 특성이 가장 좋았는데 이 시료의 비저항, 운반자 농도,홀계수는 각각 9.98× 10^-3 Ω· cm,~4.07×10^17 cm^-3,~ 15.33 ㎡/C이었다.

영어초록

ZnO:P films were deposited on glass substrates by using spray pyrolysis with a spray solution consisting of zinc acetate and phosphorous atomic absorption standard solution. The transparent,conducting ZnO:P films deposited at a substrate temperature of 420^℃ had a hexagonal structure with preferred (002), (101) and (103) planes and lattice constants a_o =3.242 A and c_o =5.237 A. The optical transmissions of the samples were about 70 - 90 at.% in the wavelength range from 400 nm to 850 nm.
The optical energy gap of the ZnO:P film prepared with a P concentration of 0 at.% was 3.229 eV. The optical energy gaps of the ZnO:P films decreased with increasing P concentration in the samples. The ZnO:P films were confirmed to be p-type semiconductors based on the results of the Hall-effect measurements. The resistivity, the carrier concentration and the Hall coefficient of the ZnO:P film deposited at a P concentration of 4.0 at.% were .98× 10^-3 Ω· cm,~4.07×10^17 cm^-3,~ 15.33 ㎡/C, respectively.

참고자료

· 없음