• 제목/요약/키워드: ZnO:N films

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PECVD를 이용한 ZnO박막 증착시 증착 변수가 증착속도 및 결정 구조에 미치는 영향 (The Effects of Deposition Conditions on Deposition Rate and Crystallinity of ZnO Thin Films Deposited by PECVD)

  • 김영진;김형준
    • 한국재료학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.90-96
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    • 1994
  • 플라즈마 CVD(PECVFD)장치로 금속유기물인 Diethylzinc와 $N_{2}O$를 합성하여 $300^{\circ}C$이하의 낮은 기판 온도에서 ZnO 박막을 증착하여, 증착변수가 박막의 증착속도 및 결정구조에 미치는 영향을 알아 보았다. 기판 온도 $150^{\circ}C$에서부터 이미 결정화된 ZnO 박막의 증착이 가능했으며, $200^{\circ}C$이상에서 X-ray rocking curve분석결과, 표준편차값($\delta$)이 6˚ 미만의 c축 배향성이 뛰어난 ZnO박막이 유리 기판위에 증착되었다. 기판온도오 인가된 rf전력에 의한 증착속도의 변화 양상은 매우 다양하였으며, 특히 결정화에 따른 증착속도 변화의 전이점이 관찰되었다. 200 W와 250W의 rf 전력에서 증착된 박막의 경우 활성화 에너지는 각각 3.1 KJ/mol과 1.9 KJ/mol이었다.

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질소 주입된 산화아연 박막을 사용한 박막 음향 공진 소자 연구 (FBAR devices employing the ZnO:N films)

  • 이은주;;윤기완
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2011년도 춘계학술대회
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    • pp.696-698
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    • 2011
  • 박막 벌크 음향 공진 소자 (Film Bulk Acoustic Resonator, FBAR) 기술은 현 실리콘 공정 기술과 호환되며 차세대 초소형 RF소자 구현을 가능하게 하는 기술로 각광받아 오고 있다. FBAR 소자 제작 시 박막 증착에 RF 스퍼터링 (sputtering) 방식을 이용하는 경우 산소 ($O_2$) 및 아르곤 (Ar)의 혼합가스 분위기에서 증착하는 것이 통상적이다. 본 논문에서는 아산화질소 ($N_2O$) 및 아르곤 (Ar)의 혼합가스 분위기에서 RF 스퍼터링 방식으로 증착된 고품위의 산화아연 (Zinc Oxide, ZnO) 압전(piezoelectric) 박막을 적용하여 FBAR 소자를 제작하는 새로운 방법을 제시한다. 이때 소자 제작과정에 다양한 조건에서의 열처리 과정 (thermal annealing treatments)이 수반되었으며, 이러한 공정조건이 제작된 FBAR 소자의 공진특성 (resonance characteristics)에 미치는 영향을 반사손실 (return loss)의 측면에서 조사하였다. 결과적으로, 공정 조건을 최적화함으로써 ~2.9 MHz 에서 매우 우수한 공진특성을 가지는 FBAR 소자를 제작할 수 있었다.

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ZnO 압전박막의 제조와 유량조절밸브로서의 응용 (ZnO Piezoelectric Thin Film Fabrication and Its Application as a Flow-rate Control Microvalve)

  • 박세광
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1989년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.66-69
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    • 1989
  • After reviewing previous work done on two piezoelectric thin films(PZT, ZnO), ZnO thin piezofim of 1-3UM is fabricated by sputtering on the different substrates(i. e., P+Si/N-Si, SiO2/P+Si/ N-Si, Al/SiO2/ P+Si/ N+Si). The result shows that ZnO piezofilm on the Al has the best c-axis orientation. One of applications for the ZnO piezofilm as an microvalve to control liquid flow is introduced, and which can be controlled electrically and remotely.

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LSMCD 장비를 이용 Boron 도핑 ZnO 박막제조 및 특성평가 (New Transparent Conducting B-doped ZnO Films by Liquid Source Misted Chemical Deposition Method)

  • 김길호;우성일;방정식
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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    • pp.307-308
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    • 2008
  • Zinc oxide is a direct band gap wurtzite-type semiconductor with band gap energy of 3.37eV at room temperature. the n-type doped ZnO oxides, B doped ZnO (BZO) is widely studied in TCOs materials as it shows good electrical, optical, and luminescent properties. we focused on the fabrication of B doped ZnO films with glass substrate using the LSMCD at low temperature. And Novel boron-doped ZnO thin films were deposited and characterized from the structural, optical, electrical point of view. The structure, morphology, and optical properties of the films were studied as a function of by employing the XRD, SEM, Hall system and micro Raman system.

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전착법에 의한 ZnO 박막의 결정구조 및 광흡수 특성 (Crystal Structure and Optical Absorption of ZnO Thin Films Grown by Electrodeposition)

  • 최춘태;서정남
    • 센서학회지
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    • 제9권6호
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    • pp.455-460
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    • 2000
  • 질산 아연, $Zn(NO_3)_2$, 수용액 속에서 전착에 의해 ITO 유리기판에 ZnO 박막을 성장하였다. 성장 매개 변수로 용액농도, 성장온도, 및 전착 전위를 선택하였으며, 성장된 박막은 SEM사진과 XRD 및 광흡수 계수 측정을 통해 연구되었다. 성장된 ZnO 박막은 육방정계 wurtzite 구조를 가지며, 질산아연 수용액농도가 0.1mol/liter, 성장온도 $60^{\circ}C$ 및 Ag/AgCl 기준전극에 대한 전위 -0.7V인 조건에서 양질의 ZnO 박막이 성장되었다.

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AlAs로 도핑된 ZnO 박막 특성에 대한 연구 (Study on AlAs-doped ZnO Thin Film Properties)

  • 남형진;차경환
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.1057-1061
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    • 2007
  • 본 연구에서는 AlAs와 ZnO target을 사용하여 RF magnetron sputtering 시스템에서 layer-by-layer 방법으로 증착한 ZnO 박막의 특성에 대하여 조사하였다. 또한 열처리 전에 $H_2O_2$용액을 사용한 처리가 박막 특성에 미치는 영향도 조사하였다. 연구 결과 열처리 조건에 따라 n-형 또는 p-형 박막이 형성되는 것으로 관찰되었다. 이러한 결과는 박막의 전도 형태를 임의로 수정할 수 있음을 의미하는 동시에 박막 특성의 열적 불안정성을 암시하는 것이기도 하다. 144시간까지 스트레스를 인가한 후 측정한 박막 특성 결과 열처리 과정 중 발생하는 이러한 박막 특성 변화는 열처리 전 박막을 30% $H_2O_2$용액에 1분간 처리함으로써 억제할 수 있는 것으로 관찰되었다.

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이온 주입법을 이용한 ZnO 박막의 As 도핑 (Arsenic Doping of ZnO Thin Films by Ion Implantation)

  • 최진석;안성진
    • 한국재료학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.347-352
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    • 2016
  • ZnO with wurtzite structure has a wide band gap of 3.37 eV. Because ZnO has a direct band gap and a large exciton binding energy, it has higher optical efficiency and thermal stability than the GaN material of blue light emitting devices. To fabricate ZnO devices with optical and thermal advantages, n-type and p-type doping are needed. Many research groups have devoted themselves to fabricating stable p-type ZnO. In this study, $As^+$ ion was implanted using an ion implanter to fabricate p-type ZnO. After the ion implant, rapid thermal annealing (RTA) was conducted to activate the arsenic dopants. First, the structural and optical properties of the ZnO thin films were investigated for as-grown, as-implanted, and annealed ZnO using FE-SEM, XRD, and PL, respectively. Then, the structural, optical, and electrical properties of the ZnO thin films, depending on the As ion dose variation and the RTA temperatures, were analyzed using the same methods. In our experiment, p-type ZnO thin films with a hole concentration of $1.263{\times}10^{18}cm^{-3}$ were obtained when the dose of $5{\times}10^{14}$ As $ions/cm^2$ was implanted and the RTA was conducted at $850^{\circ}C$ for 1 min.

A Study on the Optical Property of Al-N-codoped p-type ZnO Thin Films Fabricated by DC Magnetron Sputtering Method

  • Liu, Yan-Yan;Jin, Hu-Jie;Park, Choon-Bae
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.319-320
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    • 2009
  • In this study, high-quality Al-N doped p-type ZnO thin films were deposited on n-type Si (100) wafer or Si coated with buffer layer by DC magnetron sputtering in the mixture of $N_2$ and $O_2$ gas. The target was ceramic ZnO mixed with $Al_2O_3$ (2 wt%). The p-type ZnO thin film showed higher carrier concentration $2.93\times10^{17}cm^{-3}$, lower resistivity of $5.349\;{\Omega}cm$ and mobility of $3.99\;cm^2V^{-1}S^{-1}$, respectively. According to PL spectrum, the Al donor energy level depth ($E_d$) of Al-N codoped p-type ZnO film was reduced to about 51 meV, and the N acceptor energy level depth ($E_a$) was reduced to 63 meV, respectively.

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저온 원자층증착법으로 제조된 ZnO/TiO2 나노이층박막의 물성 연구 (Properties of ZnO/TiO2 Bilayer Thin Films with a Low Temperature ALD Process)

  • 노윤영;한정조;유병관;송오성
    • 대한금속재료학회지
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    • 제49권6호
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    • pp.498-504
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    • 2011
  • We examined the microstructure and optical properties of crystallized ~30 nm-ZnO/~10 nm amorphous $TiO_2$ nano bilayered films as nano electrodes were deposited at extremely low substrate temperatures of $150-210^{\circ}C$. The bilayered films were deposited on silicon substrates with 10 cm diameters by ALD (atomic layer deposition) using DEZn (diethyl zinc(Zn(C2H5)2)) and TDMAT (tetrakis dimethyl-amid $titanium(Ti(N(CH_3)_2)_4)$ as the ZnO and $TiO_2$ precursors, respectively, and $H_2O$ as the oxidant. The microstructure, phase, and optical properties of the bilayered films were examined by FE-SEM, TEM, XRD, AES, and UV-VIS-NIR spectroscopy. FE-SEM and TEM showed that all bilayered films were deposited very uniformly and showed crystallized ZnO and amorphous $TiO_2$ layers. AES depth profiling showed that the ZnO and $TiO_2$ films had a stoichiometric composition of 1:1 and 1:2, respectively. These bilayered films have optical absorption properties in a wide range of ultraviolet wavelengths, 250-390 nm, whereas the single ZnO and $TiO_2$ films showed an absorption range of 350-380nm.

Controlling Electrical Properties in Zinc Oxide Thin Films by Organic Concentration

  • 윤관혁;한규석;정진원;성명모
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.209.2-209.2
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    • 2013
  • We proposed and fabricated zinc oxide thin-film transistors (TFTs) employing 4-mercaptophenol (4MP) doped ZnO by atomic layer deposition (ALD) that results in highly stable and high performance. The 4MP concentration in ZnO films were varied from 1.7% to 5.6% by controlling Zn:4MP pulses. The n-type carrier concentrations in ZnO thin films were controlled from $1.017{\times}10^{20}/cm^3$ to $2.903{\times}10^{17}/cm^3$ with appropriate amount of 4MP doping. The 4.8% 4MP doped ZnO TFT revealed good device mobility performance of 8.4 $cm^2/Vs$ and the on/off current ratio of 106. Such 4MP doped ZnO TFTs exhibited relatively good stability (${\Delta}V_{th}$: 2.4 V) under positive bias-temperature stress while the TFTs with only ZnO showed a 4.3 ${\Delta}V_{th}$ shift, respectively.

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