Preparation and photoelectric conversion of Cu-phthalocyanine/PbTe multilayer

국문 초록 (Abstract)

안정하고 높은 캐리어이동도를 가진 무기물질과 고유의 흡수 스펙트럼을 가진 유기분자와의 적층에 의해 개개의 물질의 특성뿐아니라, 계면에의 특성을 이 용함으로써 새로운 재료, 예를 들어 광전변환소자의 특성이 기대된다. 본 연 구에서는 유기박막과 같은 온도에서 결정 성장이 가능한 무기물질을 탐색하고 ,결정화한 유기 / 무기 적층막을 창조하는 것으로, 특히 적층막의 광전변환특 성을 밝히는 것을 목적으로 한다. Cu-Phthalocyanine/PbTe 단층막은 기반온도 300℃에서 진공프로세스(레이져 애블레이션과 진공증착법)에 의해 차례차례로 적충시켰다. X선 회절 패턴의 해석과 FTIR, RHEED 해석에 의해 양쪽 물질 모 두 결정화한 적층막을 성장시킨 것을 알았다. 또한 AFM의 관찰에 의해 CuPc/ PbTe 그층막은 30Å정도의 울퉁불퉁함을 가진 평탄한 표면을 가지고 있는 것 을 알았다. 이 다층박막의 광전변환특성은, 실리콘을 기반으로 하여 계면 수 직방향의 광전류 특성과 면내 방향의 광전도도를 관찰했다. P형의 CuPc와 n형 의 PbTe와의 접합의 특성은 다이오드 특성을 나타낸다. 여기에 광을 조사하면, 계면방향의 광전류는 CuPc층에서 생성한 대량의 캐리어와 CuPc/PbTe 밴드의 급격한 경사에 의한 전하분리 효과로 커다란 광전류가 얻어진다. 이러한 암전류와 광전류의 비는 2층구조, 즉 유기/무기 구조에서 커다란 변화가 보여진다. 이것은 유기/무기의 적층구조를 만드는 것에 의해 각각의 특성을 유효하게 조합한 효과로 부터 비롯된 것이다. 이러한 계면효과를 기초로한 면내 광전도도는, CuPc 단층막보다 CuPc/PbTe 적층막이 보다 커다란 광전도도를 나타냈다. 즉, CuPc 층이 광을 흡수하고 여기된 전자는 효율 좋게 포텐셜이 낮은 PbTe 층에 이동하여, 남은 홀은 CuPc 면 내에서 이동하는 것에 의해 적층에서 커다란 광전도도가 얻어진다고 생각된다.