Abstract
The Ohmic contact of Ti/Au metals on n-type ZnO thin film deposited on c-plane sapphire substrates by pulsed laser deposition was investigated by TLM (transfer length method) patterns. The Ti/Au metal films with thickness of 35 nm and 90 nm were deposited by electron-beam evaporator and thermal evaporator, respectively. By using the photo-lithography method, the $100{\times}100{\mu}m^2$ TLM patterns with $6{\sim}61{\mu}m$ gaps were formed. To improve the electrical properties as well as to decrease an interface states and stress between metal and semiconductor, the post-annelaing process was done in oxygen ambient by rapid thermal annealing system at temperature of $100{\sim}500^{\circ}C$ for 1 min. In this study, it appeared that the minimum specific contact resistivity shows about $1.1{\times}10^{-4}{\Omega}{\cdot}cm^2$ in $300^{\circ}C$ annealed sample, which may be originated from formation of oxygen vacancies of ZnO during an oxidation of Ti metal at the interface of Ohmic contacts.
C-plane 사파이어 기판 위에 펄스 레이저 증착법으로 증착시킨 n-type ZnO 박막에 대한 Ti/Au 금속의 Ohmic 접합특성을 TLM (transfer length method) 패턴 전극을 통하여 연구하였다. 여기서, Ti와 Au 금속박막은 전자빔 증착기와 열 증착기로 각각 35 nm와 90 nm 두께로 증착하였으며, TLM패턴은 광 리소그래피 법으로 면적이 $100{\times}100{\mu}m^2$인 전극패턴을 6~61 ${\mu}m$ 간격으로 형성하였다. Ti/Au 금속박막과 ZnO 반도체 사이의 전기적인 성질을 개선하고 응력과 계면 결함을 감소시키기 위해, 산소 가스 분위기로 $100{\sim}500^{\circ}C$ 온도에서 각각 1분간 급속열처리를 하였다. $300^{\circ}C$의 온도에서 열처리한 시료에서 $1.1{\times}10^{-4}{\Omega}{\cdot}cm^2$의 가장 낮은 비저항 값을 보였는데, 이것은 열처리 동안 티타늄 산화막 형성과정에서 ZnO 박막 표면 근처에 산소빈자리가 형성됨으로써 나타나는 전자농도의 증가가 주된 원인으로 고려되었다.
