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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김선태
- 발행연도
- 2013
- 저작권
- 한밭대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수4
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본 연구에서는 RF 스퍼터링법으로 사파이어 기판위에 RF 출력을 달리하여 ZnO 박막을 성장 시킨 후 특성을 평가하고, n-ZnO/p-GaN 이종접합다이오드를 제작하여 RF 출력이 소자의 동작특성에 미치는 영향을 조사하였다. ZnO 박막의 성장을 위해 기판의 온도는 200 ℃로 유지하고 RF 출력을 200 - 500 W로 변화시키며 성장시간을 달리하여 100 um의 동일한 두께로 성장하였다. ZnO 박막의 특성은 엘립소미터, XRD, AFM, PL 및 홀효과 등으로 측정하였고, n-ZnO/p-GaN 이종접합다이오드는 반도체파라미터, EL 등을 이용하여 전기적, 광학적, 구조적 특성을 평가하였다.
사파이어 기판위에 성장된 ZnO 박막은 c-축 방향으로 우선 배향되어 성장되었고, RF 출력이 증가하면서 X 선회절선의 각도가 낮아지고, 표면의 거칠기는 불균일해졌다. 또한 PL 스펙트럼은 red-shift 하였고, 전기적 특성인 운반자 농도와 이동도는 감소하며 비저항은 증가하였다. 한편, 이종접합구조 LED에서는 순방향의 전류값이 감소하였고 문턱전압은 증가하였으며, EL 스펙트럼은 435 nm 부근에서 관찰되었고 RF 출력이 증가함에 따라 발광강도가 감소하였다.
따라서, RF 출력을 달리하여 성장한 ZnO 박막이 가지는 구조적, 전기적, 광학적 특성의 변화는 n-ZnO/p-GaN 이종접합 LED의 동작특성에 밀접한 영향을 미치며, 본 실험에서는 RF 스퍼터링법으로 n-ZnO/p-GaN LED를 제작하는데 있어 적정이상의 RF 출력은 LED의 동작 특성을 저하 시키는 것을 확인 할 수 있었다.
사파이어 기판위에 성장된 ZnO 박막은 c-축 방향으로 우선 배향되어 성장되었고, RF 출력이 증가하면서 X 선회절선의 각도가 낮아지고, 표면의 거칠기는 불균일해졌다. 또한 PL 스펙트럼은 red-shift 하였고, 전기적 특성인 운반자 농도와 이동도는 감소하며 비저항은 증가하였다. 한편, 이종접합구조 LED에서는 순방향의 전류값이 감소하였고 문턱전압은 증가하였으며, EL 스펙트럼은 435 nm 부근에서 관찰되었고 RF 출력이 증가함에 따라 발광강도가 감소하였다.
따라서, RF 출력을 달리하여 성장한 ZnO 박막이 가지는 구조적, 전기적, 광학적 특성의 변화는 n-ZnO/p-GaN 이종접합 LED의 동작특성에 밀접한 영향을 미치며, 본 실험에서는 RF 스퍼터링법으로 n-ZnO/p-GaN LED를 제작하는데 있어 적정이상의 RF 출력은 LED의 동작 특성을 저하 시키는 것을 확인 할 수 있었다.
목차
표 목 차 ⅰ그 림 목 차 ⅱ국 문 요 약 ivI. 서 론 1II. 관련이론 42.1 ZnO의 물성 42.2 GaN의 물성 92.3 반도체 이종접합 142.4 스퍼터 증착 19Ⅲ. 실험방법 333.1 ZnO 박막의 성장 및 특성 평가 333.2 n-ZnO/p-GaN 이종접합 LED의 제작 및 특성 평가 35Ⅳ. 실험결과 및 고찰 374.1 ZnO 박막의 특성 374.1.1 구조적 특성 374.1.2 전기적 특성 454.1.3 광학적 특성 474.2 n-ZnO/p-GaN 이종접합구조 LED의 특성 494.2.1 구조적 특성 494.2.2 전기적 특성 514.2.3 광학적 특성 54Ⅴ. 결 론 59참고문헌 61ABSTRACT 65
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