[반도체] rf 마그네틱 스퍼터링으로 증착된 Zno의 온도에 따른 변형거동

소개글

실험과목 A+ 맞은 레포트입니다.

목차

1. 결과 및 고찰
1.1증착 온도의 변화에 따른 결정구조의 변화
1.2증착 온도의 변화에 따른 전기적 성질의 변화예측
1.3실험 데이터의 분석과 고찰

2. 참고문헌

본문내용

각기 다른 성장온도에서 증착된 박막의 SEM 결과는 상온증착 시편에서는 표면에 특별한 규칙성이 보이질 않고 비교적 평평한 형상을 띄다가 높은 온도에서 증착된 시편으로 갈수록 결정의 성장과정으로 보이는 형상들이 나타난다. 따라서 상온에서 증착된 박막은 비정질상으로 형성되었으며, 증착온도가 150℃, 200℃, 250℃로 증가할수록 박막의 결정화도가 증가한 것으로 판단된다. 이는 기판의 온도가 증가함에 따라 기판에 흡착된 원자의 이동거리가 증가하고, 에너지적으로 안정한 위치를 찾아가기 때문인 것으로 생각된다.
또한 ZnO는 Wurzite구조를 갖는데, 높은 온도에서 증착된 박막의 경우 조밀면인 (100)면이(내지 200면) 기판과 평행하게 배열 되는 것이 입계 자유에너지(interfacial free energy)를 최소화시키는 것이므로 주로 C-축 방향으로 배향되었을 거라 예상된다. 따라서, X-ray 회절 실험을 추가한다면, 위의 성향들이 패턴에 반영 되어질것이다.
증착된 박막의 두께는 증착 온도가 증가함에 따라 0.754㎛에서 0.574㎛까지 감소하다가 250℃의 시편에서 0.849㎛로 증가했다. 일반적으로 알려진 바에 의하면 박막증착시 기판 온도가 증가할수록 기판에 흡착된 원자의 이동도가 증가함에 따라 핵생성속도가 감소하여 증착 속도가 감소하게 된다. 따라서 증착온도 250℃의 시편에서 두께가 감소한 것은 외부변수가 발생한 것으로 해석된다. 그 외부변수로서, 증착과정에서 기판에 불순물이 흡착되어 박막의 핵생성속도를 증가시켰을 것이 하나의 가능성으로 추정되어진다.

참고 자료

1. Principles of Electronic Materials and Devices(S.O. Kasap)]
2. 박막공학의 기초(최시영)
3. 한국 세라믹 학회지(1998)
4. 한국 세라믹 학회지(1999)
5. 한국 세라믹 학회지(2001)
6. 전자용 금속재료개론(홍순형)