귀금속 첨가 산화아연 반도체 합금

전문가 제언

○ 산화아연(ZnO)은 육방정계 구조를 하고 있다. 무색 또는 담황색을 띠는 투명한 결정이다. 산화물에서 매우 귀중한 화합물 반도체이며, 압전성과 전도성을 동시에 가지고 있다. 화합물 반도체로서 3.3eV의 넓은 밴드 갭을 가지며 발광 강도가 강하고 광과 열에 민감하다는 특징이 있다. 반도체레이저, 발광다이오드, 태양전지에 응용되고 있다.

○ ZnO은 전기기계 결합 계수가 크고 광투과율이 높기 때문에 표면탄성파매체, 광도파로에 대한 개발이 진행되고 있다. 융점(1970℃)이 높기 때문에 용융결정성장은 어렵다. 기상 수송방법(vapor transport)이나 수열 방법에 의하여 결정을 성장한다. ZnO박막은 유기금속기상 에피택시(MOVPE)법을 사용하여 성장한다.

○ 기상수송 법으로 ZnO박막을 성장할 때에는 Zn와 O2를 직접 반응하는 방법이 있으나 박막상이 좋지 않다. 이것에 대하여 ZnO에 H2를 수송하는 방법이 있다. 컨트롤이 편하고 안정한 성장속도(1~10μm/min)로 박막이 얻어진다. 고온(1000~750℃, ZnO+H2=Zn(g)+H2O)에서 얻은 Zn(g)을 저온(900~650℃ 2Zn(g)+O2 =2ZnO)에서 다시 산화하는 공정이다.

○ MOVPE는 MOCVD와 거의 같은 방법이다. 유기금속을 원료로 하는데 부가반응이 일어나기 쉬운 것이 결점이다. (C2H5)2Zn와 NO2를 원료로 해서 사파이어기판 A면에 MOVPE법으로 레이저광을 기판에 조사하면 500℃에서 에피택시 박막이 얻어진다. 기판에 레이저를 조사하지 않으면 성장속도가 크게 줄어든다.

○ 반도체가 금속이든 화합물이든 간에 반도체에 이물질(dopant)을 첨가하여 반도체의 물성을 변경해서 각종 광학소자로 사용하고 있다. 신규 반도체 발견의 한 연구 분야로 자리 잡고 있다. 특허에서 제시하는 이물질은 통상 사용하는 소량의 첨가제가 아니고 합금에 준하는 양이 첨가되어 ‘ZnO합금’이라는 제목이 선택된 것으로 본다.

저자

Adekore et al.

자료유형

특허정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2009

권(호)

WO20090152207

잡지명

PCT특허

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

~35

분석자

박*학

분석물

• 귀금속 첨가 산화아연 반도체 합금.pdf [378,892 byte]

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