졸-겔 법으로 합성된 ZnCdO 박막의 카드뮴 몰분율에 따른 특성 연구 = Study on the Characteristics of ZnCdO Thin Films with Varying Cd Mole Fraction Synthesized by the Sol-Gel Method

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 유리 기판 위에 Zn1−xCdxO 박막을 졸-겔 스핀 코팅 방법을 이용하여 전구체 용액의 Cd 몰분율을 x = 0–0.90으로 제조하여 증착하였고, 전구체의 농도와 실제 박막으로 나타난 Cd 함량의 비를 비교하며 구조적, 전기적, 광학적 특성을 분석하였다. XPS 및 XRD 분석 결과 x = 0.23까지 우르짜이트 상이 나타내며 약 66%의 반응 전환율이 관찰되었고, 0.30 ≤ x ≤ 0.60은 혼합 상으로 관찰되었으며 전환율은 x = 0.30에서는 41%, x = 0.60에서는 106%, 암염 상에서는 90%로 나타났다. Cd이 증가할수록 우르짜이트 상에서 밴드 갭 에너지는 3.27 eV에서 2.94 eV까지 감소하였다가, 혼합상에서는 3.09 eV로 약간 증가하였으며 암염상에서는 2.31 eV로 급격히 감소하였다. x ≤ 0.60에서 80% 이상의 투과율이 관찰되었고, Cd 함량에 따라 밴드갭이 감소하여 자유 전자가 증가해 비저항은 2.36 × 10−3 Ω cm까지 감소하였다.

참고문헌 (Reference)

1 A. Janotti, 72 : 126501-, 2009

2 S. Liang, 108 : 104871-, 2020

3 D. G. Thomas, 15 : 86-, 1960

4 C. H. Liu, 15 : 838-, 2003

5 N. Kumar, 706 : 438-, 2017

6 X. F. Li, 69 : 187-, 2014

7 T. Makino, 78 : 1237-, 2001

8 T. Gruber, 83 : 3290-, 2003

9 F. Z. Wang, 87 : 143101-, 2005

10 V. Venkatachalapathy, 83 : 125315-, 2011

11 A. Singh, 3 : 57-, 2013

12 A. Singh, 258 : 1881-, 2011

13 J. K. Rajput, 9 : 31316-, 2019

14 O. Vigil, 68 : 249-, 2001

15 J. M. Bian, 84 : 541-, 2004

16 J. Yang, 117 : 895-, 2014

17 G. Kumar, 162 : 107-, 2019

18 S. Verma, 49 : 6917-, 2014

19 R. K. Gupta, 62 : 4103-, 2008

20 Y. Segawa, 202 : 669-, 1997

21 K. Matsubara, 431-432 : 369-, 2003

22 I. Shtepliuk, 120 : A-61-, 2011

23 H. C. Jang, 22 : 2781-, 2020

24 H. C. Jang, 867 : 159033-, 2021

25 J. Ishihara, 89 : 091914-, 2006

26 T. Ohashi, 46 : 2516-, 2007

27 D. M. Detert, 102 : 232103-, 2013

28 C. Y. Liu, 482 : 393-, 2009

29 B. Yang, 42 : 045415-, 2009

30 B. J. Coppa, 97 : 103517-, 2005

31 D. W. Ma, 461 : 250-, 2004

32 S. Richards, 83 : 116-, 2016

33 Z. Zhu, 8 : 016410-, 2021

34 T. Ghoshal, 19 : 065606-, 2008

35 V. Kumar, 101 : 57-, 2013

36 P. Kumar, 605 : 125369-, 2020

37 Z. Chen, 13 : 4387-, 2022

38 G. Li, 509 : 4816-, 2011

39 A. Singh, 45 : 179-, 2012

40 염아람 ; 김홍승 ; 장낙원 ; 윤영 ; 안형수, "졸-겔법으로 성장시킨 Mg0.3Zn0.7O 박막의 Mg 전구체의 종류에 따른 광학적⋅구조적 특성에 관한 연구" 한국전기전자재료학회 33 (33): 214-218, 2020

41 김소아람 ; 남기웅 ; Kwang Gug Yim ; 이제원 ; 김양수 ; 임재영, "Effects of Post-Heated ZnO Seed Layers on Structural and Optical Properties of ZnO Nanostructures Grown by Hydrothermal Method" 대한금속·재료학회 9 (9): 293-298, 2013