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플라즈마 화학기상 증착법에 의해 증착된 B이 첨가된 ZnO 박막의 전기적 특성
최준영(J. Y. Choi),조해석(H. S. Cho),김영진(Y. J. Kim),이용의(Y. E. Lee),김형준(H. J. Kim) 한국진공학회(ASCT) 1995 Applied Science and Convergence Technology Vol.4 No.1
본 연구에서는 투명 전극으로의 응용을 목적으로 PECVD법에 의해 증착된 B이 첨가된 ZnO 박막의 전기 및 광학적 특성을 살펴보았다. B을 첨가하지 않은 ZnO 박막은 비저항이 수 Ω-㎝ 정도의 값을 가지고 있었으며 시간에 따른 비저항의 변화가 컸으나, 2% B₂H_6을 5~16 sccm의 유량 범위에서 첨가한 경우에는 5~9×10^(-2) Ω-㎝의 비저항을 가지고 시간 경과에 따른 비저항의 변화가 아주 작은 ZnO 박막을 얻을 수 있었다. Van der Pauw법에 의한 Hall 계수의 측정 결과에 의하면, B을 첨가하지 않은 ZnO 박막의 전자 농도는 10^(17)/㎤정도였으나 B을 첨가함으로써 최고 10^(20)/㎤까지 증가하였다. 그러나 B이 첨가되기 전에는 박막의 전하 나르게 이동도가 4 ㎠/Vㆍsec이었으나, B 첨가에 의해 0.7 ㎠/Vㆍsec 이하로 감소하였다. B을 첨가한 경우와 첨가하지 않은 경우의 ZnO 박막은 모두 가시광선영역에서 90% 이상의 광투과율을 가지고 있었으며, B을 첨가한 경우는 전자농도가 증가함에 따라 광학적 밴드 갭이 3.3eV로 부터 3.55 eV로 증가하는 거동을 보였다. We investigated the electrical and optical properties of B-doped ZnO films deposited by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) using DEZ, N₂O, and B₂H_6 for the application of transparent conducting electrodes. The resistivity range of undoped ZnO films was a few Ω-㎝, but that of B-doped ZnO films was 5~9×10^(-2) Ω㎝. Hall measurement using the van der Pauw method showed that the carrier concentrations of ZnO films increased from 10^(17)/㎤ for undoped films to 1.2×10^(20)/㎤ with increasing B₂H_6 flow rate, while the carrier mobility decreased from 4 ㎠/Vㆍsec to 0.7 ㎠/Vㆍsec. The transmittance within visible region was nearly 90% for both undoped and B-doped ZnO films and the optical band gap of the films increased from 3.3 eV to 3.55 eV as the flow rate of B₂H_6 increased.
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