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안티몬 첨가 p형 SnO2 박막의 전기 및 과학적 특성

전문가 제언: ○ 20 mol.% Sb을 도핑한 SnO2:Sb 타깃을 제작하여 고주파 마그네트론 스퍼터링 기술로 석영유리 기판위에 p형 ATO(antimony-doped tin oxide) 박막을 증착하였다. 4시간, 973K에서 어닐링한 ATO 필름의 가장 높은 정공농도는 5.8x1019cm-3이며 엑스선 회절 패턴(101)면이 우선의 방향임을 나타내고 있다.

○ p형 ATO 필름의 광발광 스펙트럼에서 362㎚ 근처에 강한 자외선 광발광이 보이며 또한 가시광선 영역에서 약 80% 투과도를 나타낸다. p-ATO/n-ATO 다이오드의 가시광선 영역에서 가시 투명도는 ~60～-85%이다. 앞으로 자외선 광전자 소자 제작에 유망한 소재이다.

○ 국외에서는 2005년 Wang등은 고주파 마그네트론 스퍼터링 기술로 ATO 필름을 제조하여 392nm(자외-보라)의 광발광과 (110)면의 엑스선 패턴을 관측하였다. 근래(2008년)에는 금속 유기화학 증착법(MOCVD)에 의하여 기판 α-Al2O3위에 ATO 필름을 성장하였으며 또한 초음파 스프레이 열분해법(USP)으로 Ti 기판위에 Ti/SnO2:Sb와 Ti/SnO2:Sb:Ce을 성장하였다. 아주 활발히 연구가 진행 중에 있다.

○ 국내에서는 1996년에 김층만, 윤천 등이 스퍼터링에 의하여 그리고 2003년에 임태정, 오근호 등이 졸-젤 딥 코팅에 의하여 ATO 필름을 제조하였다. 그러나 눈에 뛰게 활발한 연구가 진행되지 못하고 있다.

○ Sb mol.%, 기판온도 그리고 증착률 변화에 따른 ATO 필름의 특성조사에 관심을 가지며 특히 실온 분위기에서 홀 효과와 광발광 스펙트럼을 측정하였으나 액체질소 온도(77K)에서 300K 범위에서 온도에 따른 홀 농도와 광발광 스펙트럼 변화를 측정하여 온도에 적응하는 최적의 소자 제작의 가능성을 검토 할 수 있다.

○ 앞으로 마이크로파 기술을 사용하여 SnO2 나노입자를 만들고, 전자스핀 방법으로 Fe가 도핑된 나노섬유를 제조하며 또한 SnO2-탄소 나노튜브에 의한 Pt/SnO2-CNTs 촉매 등 제조에 관심을 가져야 된다고 생각한다.

저자: J.Ni
자료유형: 학술정보