표제지
목차
ABSTRACT 10
초록 12
Ⅰ. Introduction 13
Ⅱ. Theory & Experiment Methods 15
2.1. Characteristics of PbSe 15
2.2. PbSe deposition process 18
2.3. PbSe deposition equipment 22
2.4. Principle of hall effect measurement 24
2.5. p-n junction PbSe I-V Curve measurement 29
2.6. Photocurrent experiment 32
Ⅲ. Result & Dicussion 34
3.1. Plasma species characterization 34
3.2. Analysis of Mechanical Characteristics of PbSe thin films 38
3.3. Analysis of Electrical Characteristics of PbSe Thin Films 43
3.3.1. Hall effect measurement 43
3.3.2. I-V Curve measurement 58
3.3.3. Photocurrent measurement 62
Ⅳ. Conclusion 68
Ⅴ. References 70
표 1. p-PbSe 공정 조건표 20
표 2. n-PbSe 공정 조건표 21
표 3. p-n PbSe 다이오드 공정 조건표 31
표 4. Ni 스퍼터건의 입력전력에 따른 Ni 원소함량, 비저항, 캐리어 농도 54
그림 1. PbSe 결정구조 (Fm3m) 16
그림 2. PbSe 에너지 밴드 구조 17
그림 3. PbSe 박막 제조과정 19
그림 4. Magnetron Sputtering System 모식도 23
그림 5. Hall effect 26
그림 6. Lorentz Force 27
그림 7. Van der Pauw method 28
그림 8. p-n PbSe 다이오드 제작 모식도 30
그림 9. 광전류 측정 모식도 33
그림 10. 산소가 15% 일 때의 OES 그래프 35
그림 11. 산소가 15% 일 때의 Boltzmann plot 36
그림 12. O₂ 가스 함량에 따른 색온도 37
그림 13. O₂ 가스 함량에 따른 박막의 증착률 (p-PbSe) 39
그림 14. Ni 스퍼터건의 입력전력에 따른 박막의 증착률 (n-PbSe) 40
그림 15. O₂ 가스 함량에 따른 박막의 거칠기 (p-PbSe) 41
그림 16. Ni 스퍼터건의 입력전력에 따른 박막의 거칠기 (n-PbSe) 42
그림 17. p-PbSe 비저항 측정 그래프 45
그림 18. p-PbSe 홀 계수 그래프 46
그림 19. p-PbSe 캐리어 농도 그래프 47
그림 20. p-PbSe 캐리어 이동도 그래프 48
그림 21. O₂ 비율에 따른 SEM 사진 (a) 0%, (b) 2.5%, (c) 5%, (d) 7.5%, (e) 10% 49
그림 22. O₂ 비율에 따른 EDS 중량퍼센트 50
그림 23. n-PbSe 비저항 측정 그래프 52
그림 24. n-PbSe 캐리어 농도 그래프 53
그림 25. Ni 원자 함량과 캐리어 농도의 상관관계 그래프 55
그림 26. n-PbSe 홀 계수 그래프 56
그림 27. n-PbSe 캐리어 이동도 그래프 57
그림 28. p-n PbSe 다이오드 I-V 커브 (20W) 59
그림 29. p-n PbSe 다이오드 I-V 커브 (60W) 60
그림 30. p-n PbSe 다이오드 I-V 커브 (100W) 61
그림 31. 열처리하지 않은 시료의 광전류 그래프 (a) O₂ 0%, (b) O₂ 5%, (c) O₂ 10% 64
그림 32. 400℃에서 2시간 동안 열처리한 시료의 광전류 그래프 (a) O₂ 0%, (b) O₂ 5%, (c) O₂ 10% 65
그림 33. PbSe 광 민감성 그래프 66
그림 34. PbSe 광 반응성 그래프 67