• 제목/요약/키워드: $V_{Zn}$

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펄스 레이저 증착법에 의한 ZnO:Li 박막 성장과 열처리 효과 (Effect of Thermal Annealing and Growth of ZnO:Li Thin Film by Pulesd Laser Deposition)

  • 홍광준
    • 한국재료학회지
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    • 제15권5호
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    • pp.293-300
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    • 2005
  • ZnO:Li epilayers were synthesized on sapphire substrates by the pulesd laser deposition (PLD) after the surface of the ZnO:Li sintered pellet was irradiated by the ArF (193 nm) excimer laser. The growth temperature was fixed at $400^{\circ}C$. The crystalline structure of epilayers was investigated by the photoluminescence (PL) and double crystal X-ray diffraction (DCXD). The carrier density and mobility of epilayers measured by van der Pauw-Hall method are $2.69\times10cm^{-3}$ and $52.137cm^2/V{\cdot}s$ at 293 K, respectively. The temperature dependence of the energy band gap of epilayers obtained from the absorption spectra is well described by the Varshni's relation, $E_g(T)=3.5128eV{\cdot}(9.51\times10^{-4}eV/K)T^2/(T+280K)$. After the as-grown ZnO:Li epilayer was annealed in Zn atmospheres, oxygen and vaccum the origin of point defects of ZnO:Li has been investigated by PL at 10 K. The Peaks of native defects of $V_{zn},\;V_o,\;Zn_{int},\;and\;O_{int}$ showned on PL spectrum are classified as a donors or accepters type. We confirm that $ZnO:Li/Al_2O_3$ in vacuum do not form the native defects because ZnO:Li epilayers in vacuum existe in the form of stable bonds.

Zn 농도변화에 따른 ZnO 박막의 구조, 광학 및 전기적 특성 연구 (Structural, Optical and Electrical Properties of ZnO Thin Films with Zn Concentration)

  • 한호철;김익주;태원필;김진규;심문식;서수정;김용성
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권11호
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    • pp.1113-1119
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    • 2003
  • 저온 박막 공정을 위해 비등점이 낮은 용매인 isopropanol을 사용하였고, 용질로 zinc acetate의 몰 농도를 0.3∼1.3 mol/l까지 변화시켜 sol을 합성하였다. Zn 농도 변화에 따른 ZnO 박막의 구조 및 광학, 전기적 특성을 분석하였다. XRD 측정에서 Zn의 농도가 0.7 mol/l 일 때 c-축으로 결정 배향성이 뚜렷하였다. SEM으로 박막의 표면 morphology를 관찰한 결과 0.7 mol/l 에서 균일한 표면층을 갖는 나노구조를 이루고 있었다. UV-vis. 측정을 통한 ZnO 박막의 광투과도는 Zn의 농도가 0.7 mol/l 이하에서 87%였으나, 1.0 mol/l 이상의 농도에서는 급격히 감소하였다. 이때 광 밴드갭 에너지는 3.07∼3.22 eV의 값을 나타내며, 벌크 ZnO의 특성과 유사하였다. 박막의 전기 비저항 값은 150 $\Omega$-cm로 Zn의 농도변화에 따라 큰 변화를 보이지 않았으며, I-V 특성분석에서 전형적인 ohmic contact 특성을 보였다.

ZnO 박막과 금속전극과의 계면특성조사 (The Characterization of Interfaces between ZnO Thin Films and Metal Electrodes)

  • 박성순;임원택;이창효
    • 한국진공학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.201-207
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    • 1998
  • 본 연구는 rf reactive magnetron sputtering 방법으로 증착한 ZnO 박막을 압전진동 자로 제작하였을 때 발생하는 금속전극과의 계면특성에 대해 조사하였다. 이때 ZnO 박막은 금속 아연 target을 산소분위기에서 sputtering하여 얻었다. 미리 얻은 최적성장조건으로 Cr/ZnO/Cr의 구조을 갖는 압전 진동자를 제작한 후, 금속전극과 ZnO 박막과의 계면특성을 분석하였다. 제작된 압전진동자는 I-V 측정, AES depth profile, SEM, C-V 측정등을 이용 하여 분석하였고, 이러한 분석 결과 금속전극과 ZnO 박막 사이에 $SiO_2$ 확산방지막을 쌓은 Cr/ $SiO_2$/ZnO/Cr의 구조로 ZnO 압전진동자를 제작했을 때 좋은 특성을 보임을 알 수 있었 다. 그리고, 이러한 사실은 제작된 진동자를 구동시키고 이에 대한 인가진동수에 따른 진동 변위를 측정해보므로써 확인할 수 있었다.

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ZnO:As/ZnO:Al homo-junction LED의 V-I 특성 분석 (Analysis on the V-I Curve of ZnO:As/ZnO:Al homo-junction LED)

  • 오상현;정윤환;유연연;박춘배
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.410-411
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    • 2007
  • To investigate the ZnO LED which are interested in the next generation of short wavelength LEDs and Lasers, the ZnO thin films were deposited by RF magnetron sputtering system. The p-type ZnO thin film, fabricated by means of the ampoule-tube method, was used to make the ZnO p-n junction, and its characteristics was analyzed. The ampoule-tube method was used to make the p-type ZnO based on the As diffusion, and the hall measurement was used to confirm that the p-type is formed. the current-voltage characteristics of the ZnO p-n junction were measured to confirm the rectification characteristics of a typical p-n junction and the low leakage voltage characteristics. Analysis of ZnO LED V-I curve will provide a very useful technology for producing the UV ZnO LED and ZnO-based devices.

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ZnS 형광체의 결정구조에 따른 발광 특성 연구 (Research of luminescent characteristics due to the crystal structure of ZnS phosphors)

  • 박용규;성현호;조황신;이종찬;박대희
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2000년도 춘계학술대회 논문집 전자세라믹스 센서 및 박막재료 반도체재료 일렉트렛트 및 응용기술
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    • pp.18-21
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    • 2000
  • 진공 분위기에서 소성하여 ZnS 형광체를 제작하였다. ZnS 형광체는 소성온도가 $950^{\circ}C$ 이하인 경우 sphalerite 구조로 성장되었고, $1050^{\circ}C$ 이상인 경우 sphalerite 구조와 wurtize 구조의 공존이 확인되었다. Sphalerite 구조일 때 나타나는 460 nm를 중심으로 하는 발광 peak과 wurtize 구조일 때 나타나는 440 nm를 중심으로 하는 발광 peak은 ZnS 형광체 내에 형성된 $V_{Zn}$에 기인한다. Sphalerite 구조로 성장되었을 때 발광 스펙트럼에서 관측되는 528 nm를 중심으로 하는 발광 peak과 sphalerite와 wurtize 구조가 공존할 때 발광 스펙트럼에서 관측되는 515 nm를 중심으로 하는 발광 peak은 ZnS 형광체 내에 형성된 S의 결핍($V_s$) 준위로부터 가전자 띠로 복사 전이에 기인하는 것으로 설명된다.

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Co-sputtering법으로 제작한 ZnTe 태양전지의 특성 (Characteristics of the ZnTe solar cell by the co-sputtering methods)

  • 장유진;김성우;최혁환;이명교;권태하
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.440-448
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    • 2004
  • 본 논문에서는 II-Vl족의 ZnTe 화합물반도체 태양전지를 제작하기 위하여 투명전극(AZO) 및 Buffer layer(ZnO)의 특성과 태양전지의 효율에 가장 큰 영향을 미치는 광흡수층의 에너지밴드갭을 줄이는 연구를 하였다. ZnTe박막은 Zn(Zinc)과 Te(Tellurium)를 co-sputtering법을 이용하여 증착하였다. ZnTe 박막은 Zn과 Te의 RF power를 각각 50W, 30W로 하여 10mTorr의 Ae 분위기에서 20$0^{\circ}C$의 기판온도로 제작되었으며, 이때의 에너지밴드갭은 1.73eV였다. 이렇게 제작된 박막을 진공상태에서 $400^{\circ}C$의 온도로 10초간 열처리하여 1.67eV의 에너지밴드갭을 얻을 수 있었고, 이때의 Zn과 Te의 비율은 32%:68%였다. 최적의 조건에서 태양전지는 6.85% (Voc:0.69V, Jsc:21.408㎃/$cm^2$, Fill Factor (FF):0.46)의 효율을 얻을 수 있었다.

UHV 스퍼터링 방법으로 증착된 n-ZnO/p-GaN 이종접합의 전기적 및 광학적 특성

  • 조성국;이동욱;김은규
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.326-326
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    • 2012
  • ZnO와 GaN는 비슷한 특성을 가지고 있다. 즉, 상온에서 ZnO의 밴드갭은 3.36 eV이며 GaN은 3.39 eV이고, 두 물질 모두 Wurzite 구조이며, 격자상수 또한 비슷하다. 밴드갭 에너지가 매우 큰 GaN와 ZnO는 청색 또는 자외선 영역의 발광 또는 수광 소자의 응용성을 가지고 있다. 특히, ZnO는 exciton binding energy가 상온에서 60 meV로 매우 큰 편이기 때문에 상온에서 발광소자로서 안정성을 보장할 수 있어서 발광소자나 광측정 장치 등에 응용이 기대되고 있다. 이러한 장점에도 불구하고 n-ZnO/p-GaN 이종접합 구조에 대한 연구가 아직까지 미미한 상태이다. 본 연구에서는 UHV 스퍼터링 장치로 상온에서 형성한 n-ZnO/p-GaN 이종접합 다이오드 구조에 대한 전기적 및 광학적 물성을 분석하였다. 먼저 p형 GaN 기판 위에 ZnO 박막을 증착한 후에, ZnO 박막의 결정성을 개선시키기 위해 rapid thermal annealing 시스템을 이용하여400, 500, $600^{\circ}C$에서 각각 1분 동안 후 열처리를 실시하였다. 이때 $600^{\circ}C$에서 후 열처리한 ZnO박막은 $5{\times}10^{16}cm^{-3}$인 n형으로 나타났다. n-ZnO/p-GaN 이종접합 다이오드구조에 대한 I-V 및 photoluminescence 측정 등을 통해 전기적 및 광학적 특성을 분석하였다.

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펄스 레이저 증착(PLD)법에 의한 ZnO 박막 성장과 열처리 효과 (The Effect of Thermal Annealing and Growth of ZnO Thin Film by Pulesd Laser Deposition)

  • 홍광준
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 추계학술대회 논문집 Vol.16
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    • pp.160-162
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    • 2003
  • ZnO epilayer were synthesized by the pulesd laser deposition(PLD) process on $Al_2O_3$ substrate after irradiating the surface of the ZnO sintered pellet by the ArF(193nm) excimer laser. The substrate temperatures was $400^{\circ}C$. The crystalline structure of epilayer was investigated by the photoluminescence and double crystal X-ray diffraction (DCXD). The carrier density and mobility of ZnO epilayer measured with Hall effect by van der Pauw method are $8.27{\times}10^{16}\;cm^{-3}\;and\;299\;cm^2V{\cdot}s$ at 293 K, respectively. The temperature dependence of the energy band gap of the ZnO obtained from the absorption spectra was well described by the Varshni's relation, $E_g(T)\;=\;3.3973\;eV\;-\;(2.69{\times}10^{-4}\;eV/K)T^2/(T\;+\;463K)$. After the as-grown ZnO epilayer was annealed in Zn atmospheres, oxygen and vaccum the origin of point defects of ZnO atmospheres has been investigated by the photoluminescence(PL) at 10 K. The native defects of $V_{Zn}$, Vo, $Zn_{int}$, and $O_{int}$ obtained by PL measurements were classified as a donors or accepters type.

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Effects of the $V_2$$O_5$ Additive on ${ZnNb_2}{O_6}$ Microwave Dielectrics

  • Yoo, Sang-Im;Kim, Dong-Wan;Wee, Sung-Hun;Hong, Kug-Sun
    • 한국세라믹학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.308-313
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    • 2001
  • We report the effects of the V$_2$O$_{5}$ additive on the sintering behavior and microwave dielectric properties of ZnNb$_2$O$_{6}$ ceramics. Densification temperatures of V$_2$O$_{5}$-doped ZnNb$_2$O$_{6}$ samples are lowered to the range of 875-9$25^{\circ}C$ because of the liquid phase sintering. Doped samples are composed of a Zn(Nb,V)$_2$O$_{6}$ solid solution and second phases. Up to 5 wt% V$_2$O$_{5}$ is the only second phase, however, V$_2$O$_{5}$ also exists as the second phase for 10 wt% V$_2$O$_{5}$ addition. In comparison with reported values of undoped ZnNb$_2$O$_{6}$ ceramics, microwave properties of V$_2$O$_{5}$-doped ZnNb$_2$O$_{6}$ samples are seriously degraded, which is confirmed to originate from the second phases. The optimum microwave properties (Q$\times$f=13,800, $\varepsilon$$_{r}$=23, $\tau$$_{f}$=-66ppm/$^{\circ}C$) are obtained from ZnNb$_2$O$_{6}$ with the addition of 5 wt% V$_2$O$_{5}$ sintered at 90$0^{\circ}C$.90$0^{\circ}C$.EX>.

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ZnO 박막 성장과 광학적 특성 분석을 위한 펄스 레이저증착(PLD)방법 적용 (Application of Pulsed Laser Deposition Method for ZnO Thin Film Growth and Optical Properties)

  • 홍광준;김재열
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.33-41
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    • 2005
  • ZnO epilayer was synthesized by the pulsed laser deposition(PLD) process on Al$_2$O$_3$ subsorte after irradiating the surface of ZnO sintered pellet by ArF(193nm) excimer laser. The epilayers of ZnO were achieved on sapphire(A1203) substrate at the 境mperature of 400$^{circ}$C. The crystalline structure of epilayer was investigated by the Photoluminescence and double crystal X-ray diffraction(DCXD). The carrier density and mobility of ZnO epilayer measure with Hall effect by van der Pauw mothod are $8.27\times$1016cm$^{-3}$ and 299 cm$^{2}$/V$\cdot$s at 293 K respectively, The temperature dependence of the energy band gap of the ZnO obtained from the absorption spectra was well described by the Varshni's relation, E$_g$(T)= 3.3973 eV - ($2.69\times$ 10$^{-4}$ eV/K)T$^{2}$/(T + 463K). After the as-grown ZnO epilayer was annealed in Zn atmospheres, oxygen and vaccum the origin of point defects of ZnO atmospheres has been investigated by the photoluminescence(PL) at 10K. The native defects of V$_{Zn}$, V$_{O}$, Zn$_{int}$, and O$_{int}$ obtained by PL measurements were classified as a donor or acceptor type. In addition we concluded that the heat-treatment in the oxygen atmosphere converted ZnO thin films to an optical p-type. Also, we confirmed that vacuum in ZnO/Al$_2$O$_3$ did not firm the native defects because vacuum in ZnO thin films existed in the form of stable bonds.