KR101063301B1 - High photoconductivity thin film - Google Patents
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Abstract
고광전도 박막이 개시된다. 고광전도 박막은 Cd1-xSxHy(0.4≤x≤0.6, y(H2/(H2+Ar))≤0.5) 조성을 갖고, 근 적외선 영역부터 가시광선 영역인 1.2 eV 내지 2.8 eV의 에너지 준위를 갖는 광을 흡수한다. 상기와 같은 고광전도 박막에 따르면, 유연하면서도 높은 광전도 및 광민감도를 가진다. 특히, 이러한 고광전도 박막은 전자파 차폐 또는 투과를 임의로 선택할 수 있는 장점이 있다.A high photoconductive thin film is disclosed. The high photoconductivity thin film has a composition of Cd 1-x S x H y (0.4 ≦ x ≦ 0.6, y (H 2 / (H 2 + Ar)) ≦ 0.5) and is 1.2 eV to 2.8 eV, which is the visible light region from the near infrared region. Absorb light with an energy level of. According to the high photoconductivity thin film as described above, it is flexible and has high photoconductivity and light sensitivity. In particular, such a high photoconductivity thin film has the advantage that it can arbitrarily select electromagnetic shielding or transmission.
고광전도, 박막, 스퍼터링, 폴리머, 황화 카드뮴 High Photoconductivity, Thin Films, Sputtering, Polymers, Cadmium Sulfide
Description
본 발명은 고광전도 박막에 관한 것으로, 특히 황화 카드뮴(Cadmium Sulfide:CdS)을 이용한 고광전도 박막에 관한 것이다.The present invention relates to a high photoconductive thin film, and more particularly, to a high photoconductive thin film using cadmium sulfide (CdS).
광전도 박막은 최근까지 태양전지, 광 검출기, 광으로 조절되는 마이크로웨이브 스위치, 필터, 및 위상 변위기 등에서 많이 연구되어 왔다. 그러나, 광원 (light source)의 빛을 온/오프(on/off)하여 광전도 박막을 금속 특성과 반도체 특성으로 가역적으로 변화시켜 임의로 고주파 및 레이다를 차폐/투과시키는 고성능 장치의 개발은 진전이 없었다.Photoconductive thin films have recently been studied in solar cells, photo detectors, light controlled microwave switches, filters, and phase shifters. However, there has been no progress in developing a high-performance device that selectively shields / transmits high frequency and radar by turning on / off light of a light source to reversibly change the photoconductive thin film into metal and semiconductor properties. .
기존의 연구에서는 광전도 특성을 가지도록 하기 위하여 황화 카드뮴 (Cadmium Sulfide) 박막을 이용했을 경우에 빛을 받았을 때에 최소 103 Ω/sq.의 면 저항을 가진다고 밝혀져 있다.Existing studies have shown that a sheet of cadmium sulfide (Cadmium Sulfide) has a sheet resistance of at least 10 3 Ω / sq. When subjected to light to have photoconductive properties.
종래의 광전도 특성 분야에서는 암저항(dark-resistance) 과 광저항(photo-resistance) 값에서 이들의 비율을 광민감도(photosensitivity: Rdark/Rphoto)라고 하는데 이를 크게 하는데 목적이 있었다.In the conventional photoconductivity field, the ratio of these in the dark-resistance and photo-resistance values is called photosensitivity (R dark / R photo ).
그러나, 광민감도를 일정 수준 이상으로 유지할 뿐 아니라 광저항(photo-resistance)을 소정 수준 이하로 유지함으로써 전자파 차폐/투과를 임의로 선택할수 있는 고광전도의 박막은 개발되지 않았다. However, a thin film of high photoconductivity capable of arbitrarily selecting electromagnetic shielding / transmission has not been developed by maintaining photosensitivity above a certain level and maintaining photoresistance below a predetermined level.
본 발명은 이상과 같은 종래 광전도 박막의 광전도 특성 및 광민감도를 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 광저항(photo-resistance)을 소정 수준 이하로 유지하고, 광민감도를 일정 수준 이상으로 유지함으로써 높은 광전도도와 우수한 광민감도를 동시에 가질 수 있는 고광전도 박막을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to improve the photoconductive properties and light sensitivity of the conventional photoconductive thin film as described above, by maintaining a photo-resistance below a predetermined level, by maintaining a high sensitivity above a certain level It is an object of the present invention to provide a high photoconductivity thin film that can have both photoconductivity and excellent photosensitivity.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 고광전도 박막은, In order to achieve the above object, a high photoconductive thin film according to the present invention,
Cd1-xSxHy(0.4≤x≤0.6, y(H2/(H2+Ar))≤0.5) 조성을 갖고, 근적외선 영역부터 가시광선 영역에 걸친 범위의 광을 흡수하도록 구성된 점에 그 특징이 있다. Cd 1-x S x H y (0.4≤x≤0.6, y (H 2 / (H 2 + Ar)) ≤0.5) and configured to absorb light in the range from the near infrared region to the visible region It has its features.
여기서, 바람직하게는 상기 고광전도 박막은 상기 Cd1-xSxHy 조성의 박막 내부에 H2S 상을 석출시킨 구조를 갖는다. Here, preferably, the high photoconductivity thin film has a structure in which an H 2 S phase is deposited inside the thin film having the composition of Cd 1-x S x H y .
또한, 상기 Cd1-xSxHy(0.4≤x≤0.6, y(H2/(H2+Ar))≤0.5) 조성의 박막의 두께는 200㎚ 내지 10㎛ 범위의 값을 갖는다.In addition, the thickness of the thin film having the composition of Cd 1-x S x H y (0.4 ≦ x ≦ 0.6, y (H 2 / (H 2 + Ar)) ≦ 0.5) has a value ranging from 200 nm to 10 μm.
또한, 상기 Cd1-xSxHy(0.4≤x≤0.6, y(H2/(H2+Ar))≤0.5) 조성의 박막의 표면에는 반사 방지층(anti reflection coating) 및 산화 방지층(passivation coating)이 더 형성될 수 있다.In addition, the surface of the thin film having the composition Cd 1-x S x H y (0.4 ≦ x ≦ 0.6, y (H 2 / (H 2 + Ar)) ≦ 0.5) may have an anti reflection coating and an anti-oxidation layer ( passivation coating) may be further formed.
또한, 상기 고광전도 박막은, 유연성 기판 위에 RF 스퍼터링(RF sputtering) 기법을 이용하여 증착 제조될 수 있다.In addition, the high photoconductive thin film may be deposited on a flexible substrate using RF sputtering technique.
여기서, 상기 RF 스퍼터링 기법을 이용한 증착시의 인가 압력은, 0.01 파스칼(Pa) 내지 1 파스칼(Pa) 범위의 값을 가질 수 있다. 그리고 상기 RF 스퍼터링 기법을 이용한 증착시의 인가 전력은, 10 와트(W) 내지 300 와트(W) 범위의 값을 가질 수 있다.Here, the applied pressure during deposition using the RF sputtering technique may have a value in the range of 0.01 Pascals (Pa) to 1 Pascals (Pa). The applied power during deposition using the RF sputtering technique may have a value ranging from 10 Watt (W) to 300 Watt (W).
상기와 같은 고광전도 박막에 따르면, 유연하면서도 높은 광전도 및 광민감도를 가진다. 특히, 전자파 차폐 또는 투과를 임의로 선택할 수 있다.According to the high photoconductivity thin film as described above, it is flexible and has high photoconductivity and light sensitivity. In particular, electromagnetic shielding or transmission can be arbitrarily selected.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.As the inventive concept allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또 는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The terms first, second, A, B, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component. The term and / or includes a combination of a plurality of related items or any item of a plurality of related items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않 는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and, unless expressly defined in this application, are construed in ideal or excessively formal meanings. It doesn't work.
이하, 본 발명에 따른 구성을 간략하게 설명한다.Hereinafter, the configuration according to the present invention will be briefly described.
본 발명에 따른 고광전도 박막은 Cd1-xSxHy(0.4≤x≤0.6, y(H2/(H2+Ar))≤0.5) 조성을 갖고, 근적외선 영역부터 가시광선 영역에 걸친 범위의 광을 흡수하도록 구성될 수 있다. 그리고 상기 고광전도 박막은 상기 Cd1-xSxHy 조성의 박막 내부에 H2S 상을 석출시킨 구조를 가질 수 있다. 한편, 상기 Cd1-xSxHy(0.4≤x≤0.6, y(H2/(H2+Ar))≤0.5) 조성의 박막의 두께는 200㎚ 내지 10㎛ 범위의 값을 가질 수 있다. 그리고 상기 Cd1-xSxHy(0.4≤x≤0.6, y(H2/(H2+Ar))≤0.5) 조성의 박막의 표면에는 반사 방지층(anti reflection coating) 및 산화 방지층(passivation coating)이 형성될 수 있으며, 상기 고광전도 박막은, 유연성 기판 위에 RF 스퍼터링(RF sputtering) 기법을 이용하여 증착 제조될 수 있다. 이때, 상기 RF 스퍼터링 기법을 이용한 증착시의 인가 압력은, 0.01 파스칼(Pa) 내지 1 파스칼(Pa) 범위의 값을 가질 수 있다. 그리고 상기 RF 스퍼터링 기법을 이용한 증착시의 인가 전력은, 10 와트(W) 내지 300 와트(W) 범위의 값을 가질 수 있다.The high photoconductivity thin film according to the present invention has a composition of Cd 1-x S x H y (0.4 ≦ x ≦ 0.6, y (H 2 / (H 2 + Ar)) ≦ 0.5) and ranges from the near infrared region to the visible region It can be configured to absorb the light of. The high photoconductivity thin film may have a structure in which a H 2 S phase is deposited inside the thin film of the Cd 1-x S x H y composition. Meanwhile, the thickness of the thin film having the composition of Cd 1-x S x H y (0.4 ≦ x ≦ 0.6, y (H 2 / (H 2 + Ar)) ≦ 0.5) may have a value ranging from 200 nm to 10 μm. have. And on the surface of the thin film of the composition Cd 1-x S x H y (0.4≤x≤0.6, y (H 2 / (H 2 + Ar)) ≤0.5) coating) may be formed, and the high photoconductivity thin film may be deposited on a flexible substrate using RF sputtering. In this case, the applied pressure during deposition using the RF sputtering technique may have a value in the range of 0.01 Pascals (Pa) to 1 Pascals (Pa). The applied power during deposition using the RF sputtering technique may have a value ranging from 10 Watt (W) to 300 Watt (W).
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 좀 더 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment according to the present invention will be described in more detail.
본 발명은 유연한 폴리머 기판 위에 황화 카드뮴 물질을 기반으로 증착된 고광전도 박막에 관한 것이다. 본 발명은 광 전도체로 많이 활용되는 황화 카드뮴을 스퍼터링 기법을 이용하여 박막 증착시키는 것에 관한 것이다.The present invention relates to a high photoconductive thin film deposited based on a cadmium sulfide material on a flexible polymer substrate. The present invention relates to thin film deposition of cadmium sulfide, which is widely used as a photoconductor, using a sputtering technique.
본 발명에서는 유연성 기판 위에 황화 카드뮴 박막 제조시 스퍼터링 가스에 수소 가스를 첨가하는 비율 및 공정압력에 따른 박막의 형상 제어에 따라 광전도 특성이 변하는 등 다양한 공정 변수에 따른 특성을 포함한다.The present invention includes a characteristic according to various process variables, such as photoelectric characteristics change according to the shape control of the thin film according to the ratio and the process pressure of adding hydrogen gas to the sputtering gas when manufacturing the cadmium sulfide thin film on the flexible substrate.
따라서 본 발명은 노광 면저항이 50 Ω/sq., 광 민감도(노광과 차광시의 차이)가 104 수준의 높은 광전도 특성을 갖도록 한 새로운 유연성 고광전도 박막이다.Therefore, the present invention is a novel flexible high photoconductivity thin film having a high photoconductive property of 50 kW / sq. Of exposure resistance and light sensitivity (difference between exposure and shading) of 10 4 level.
이러한 특성의 본 발명에 따른 고광전도 박막은, Cd1-xSxHy(0.4≤x≤0.6, y(H2/(H2+Ar))≤0.5) 조성을 갖고, 근적외선 영역부터 가시광선 영역(1.2∼2.8eV)에 걸친 범위의 광을 흡수하도록 구성된다.The high photoconductivity thin film according to the present invention having such characteristics has a composition of Cd 1-x S x H y (0.4 ≦ x ≦ 0.6, y (H 2 / (H 2 + Ar)) ≦ 0.5), and visible light from the near infrared region It is configured to absorb light in the range over the region (1.2 to 2.8 eV).
여기서, 바람직하게는 상기 고광전도 박막은 상기 Cd1-xSxHy 조성의 박막 내부에 H2S 상을 석출시킨 구조를 갖는다.Here, preferably, the high photoconductivity thin film has a structure in which an H 2 S phase is deposited inside the thin film having the composition of Cd 1-x S x H y .
또한, 상기 Cd1-xSxHy(0.4≤x≤0.6, y(H2/(H2+Ar))≤0.5) 조성의 박막의 두께는 200㎚ 내지 10㎛ 범위의 값을 갖는다.In addition, the thickness of the thin film having the composition of Cd 1-x S x H y (0.4 ≦ x ≦ 0.6, y (H 2 / (H 2 + Ar)) ≦ 0.5) has a value ranging from 200 nm to 10 μm.
또한, 바람직하게는 상기 Cd1-xSxHy(0.4≤x≤0.6, y(H2/(H2+Ar))≤0.5) 조성의 박막의 표면에는 반사 방지층(anti reflection coating) 및 산화 방지층 (passivation coating)이 더 형성될 수 있다.Preferably, the surface of the thin film having the composition of Cd 1-x S x H y (0.4 ≦ x ≦ 0.6, y (H 2 / (H 2 + Ar)) ≦ 0.5) has an anti reflection coating and An antioxidant coating may be further formed.
또한, 상기 고광전도 박막은 유연성 기판 위에 RF 스퍼터링(RF sputtering) 기법을 이용하여 증착 제조될 수 있다.In addition, the high photoconductivity thin film may be deposited on a flexible substrate using RF sputtering technique.
여기서, 상기 RF 스퍼터링 기법을 이용한 증착시의 인가 압력은, 0.01 파스 칼(Pa) 내지 1 파스칼(Pa) 범위의 값을 가질 수 있다. 그리고, 상기 RF 스퍼터링 기법을 이용한 증착시의 인가 전력은, 10 와트(W) 내지 300 와트(W) 범위의 값을 가질 수 있다.Here, the applied pressure during deposition using the RF sputtering technique may have a value in the range of 0.01 Pascals (Pa) to 1 Pascals (Pa). In addition, the applied power during the deposition using the RF sputtering technique may have a value in the range of 10 Watt (W) to 300 Watt (W).
이와 같은 구성적 특징을 갖는 본 발명의 고광전도 박막은, 종래의 광전도성이 떨어지는 (약 103 Ohm/sq.) 재료에 비해 응용 분야 확장이 가능하며, 특히 전자파 차폐 혹은 투과를 임의로 선택할 수 있는 특수 스크린 분야에 적용될 수 있다.The high photoconductivity thin film of the present invention having such a constituent feature can be expanded in application fields compared to conventional materials having low photoconductivity (about 10 3 Ohm / sq.), And in particular, electromagnetic wave shielding or transmission can be arbitrarily selected. It can be applied to special screen fields.
일반적으로 면저항 103 Ω/sq. 수준에 머물고 있는 기존의 광전도 박막 특성을 개선하기 위해, 본 발명에서는 유연성 기판 위에 황화 카드뮴 증착시 수소 가스를 도입하여 밴드갭 내부에 다양한 디펙트 레벨들을 형성시키고, RF 입력 파워 및 증착 압력 조절을 통해 증착 박막 미세구조를 제어함으로써 유연하면서도 노광 면저항 50 Ω/sq. 수준의 높은 광전도와, 광 민감도 104 수준의 우수한 특성을 동시에 가지도록 구성하였다.Generally
최근의 반도체 재료들은 광전자 소자, 특히 태양전지, 광 검출소자와 같은 분야에 적용되고 있는데, 특히, 다결정 반도체 박막의 광전도 특성은 황화 납, 황화 카드뮴, CdSe, InP, 그리고 InSb 등에서 매우 중요하다.Recent semiconductor materials have been applied to such fields as optoelectronic devices, especially solar cells and photodetectors. In particular, the photoconductivity of polycrystalline semiconductor thin films is very important for lead sulfide, cadmium sulfide, CdSe, InP, and InSb.
이 중에서 특히 황화 카드뮴은 2.42 eV의 밴드갭을 갖는 비화학양론의 n-형 반도체이며, 이들은 가시광선 영역에서 매우 높은 광 민감도를 갖는 재료이다.Of these, cadmium sulfide, in particular, is a nonstoichiometric n-type semiconductor with a bandgap of 2.42 eV, which is a material with very high light sensitivity in the visible range.
황화 카드뮴이 PC(polycarbonate), PET(polyethylene terephthalate), 및 PES(polyethersulfon)와 같은 유연성 기판 위에 증착되는 경우에는, 유리 기판 위 에 증착된 박막에 비해서 무게가 가볍고, 부피가 작으며 운반할 때에 접을 수 있는 등 많은 장점을 갖는다.When cadmium sulfide is deposited on flexible substrates such as polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET), and polyethersulfon (PES), it is lighter in weight, smaller in volume than the thin film deposited on the glass substrate, and collapses when transported. It can have many advantages.
또한, 황화 카드뮴 박막이 유연성 기판 위에 형성되어 질 때에 이를 태양 전지에 응용하면 매우 유익하다.In addition, when a cadmium sulfide thin film is formed on a flexible substrate, it is very beneficial to apply it to a solar cell.
황화 카드뮴 박막은 화학적 용탕 증착법, 전자-증착법, 펄스에 의한 레이져 증착법, 그리고 RF 마르네트론 스퍼터링 기법 등에 의해서 증착된다. 여러 가지 방법 중에서 우수한 특성을 얻음과 동시에 대면적 증착이 상온에서 가능한 RF 마그네트론 스퍼터법이 가장 잘 알려져 있다.Cadmium sulfide thin films are deposited by chemical melt deposition, electron-evaporation, pulsed laser deposition, and RF marnetron sputtering. Among the various methods, the RF magnetron sputtering method, which obtains excellent characteristics and enables large-area deposition at room temperature, is best known.
다만, 광전도 특성을 이용하여 전자파 차폐 및 투과를 임의적으로 선택할 수 있는 스크린을 제작하고자 할 경우 단지 빛을 비추는 것만으로 반도체 특성에서 금속과 같은 낮은 노광 면저항(50Ω/sq.)상태로 변화되어야 한다. 또한 빛을 차단했을 경우에는 반도체 고유의 면저항을 회복하여 높은 광민감도(Rdark/Rphoto= 103)를 나타내는 특성이 요구되나 기존의 광전도 재료 및 공정방법으로는 달성될 수 없다.However, in order to manufacture screens that can randomly select electromagnetic shielding and transmission using photoconductive properties, they should be changed from a semiconductor characteristic to a low exposure sheet resistance (50Ω / sq.) Like a metal by simply illuminating light. . In addition, when the light is blocked, it is required to restore the sheet resistance inherent in the semiconductor to exhibit high photosensitivity (R dark / R photo = 10 3 ), but cannot be achieved by conventional photoconductive materials and processing methods.
따라서 본 발명에서는 이러한 특성을 만족시키기 위해서 광전도 박막의 광 흡수량의 증가, 여기 전자의 유지시간(life time), 전자의 이동성(mobility) 및 전하 밀도(carrier density) 등 다양한 특성을 고려하였으며, 특히 공정 시 중요한 핵심 인자는 증착 분위기에서 수소함량의 변화, 그리고 증착된 박막의 표면을 매끄럽게 유지하는 것이 가장 중요한 변수가 된다.Therefore, in order to satisfy such characteristics, various characteristics such as an increase in the amount of light absorption of the photoconductive thin film, the life time of the excitation electrons, the mobility of the electrons, and the carrier density are considered. The key factors in the process are the change of hydrogen content in the deposition atmosphere and the smooth surface of the deposited thin film are the most important variables.
본 발명에서는 광전도 박막 제조시 수소 분압을 조절하여 박막의 조성 및 밴 드갭 내 디펙트 레벨을 조절하였다. 이러한 디펙트 레벨은 단일 파장의 광(약 2.4 eV)만을 흡수하였던 기존 재료의 특성과 달리 근적외선에서 가시 광선에 이르는 광범위한 영역, 에너지 준위가 1.2∼2.8eV에 이르는 파장을 흡수함으로써 광전도 특성을 개선하였으며, 증착 압력을 조절하여 박막의 거칠기 및 주상정 성장의 억제를 통하여 전자의 이동도 및 광 흡수량을 향상시켰다.In the present invention, the composition of the thin film and the defect level in the band gap were controlled by adjusting the partial pressure of hydrogen when the photoconductive thin film was manufactured. This defect level improves photoconductivity by absorbing a wide range of wavelengths from near infrared to visible light and wavelengths ranging from 1.2 to 2.8 eV, unlike the properties of conventional materials that only absorbed light at a single wavelength (about 2.4 eV). By controlling the deposition pressure, electron mobility and light absorption were improved by suppressing roughness and columnar growth of the thin film.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 고광전도 박막의 광전도 특성을 평가하기 위한 시험과정을 보여주는 도면이다.1 is a view showing a test process for evaluating the photoconductivity characteristics of a high photoconductivity thin film according to the present invention.
도 1을 참조하면, 암저항과 광저항의 경우에 면저항을 측정하기 위하여 형성된 샘플 구조가 도시되어 있다. 폴리머(예컨대, PES) 기판 위에 본 발명의 고광전도 박막(황화 카드뮴 박막)을 일정 두께로 증착한 후에, 상부 전극으로 전도성이 우수한 은(Ag)을 DC 스퍼터링 기법으로 약 100 ㎚의 두께로 5㎜ × 5㎜의 크기로 증착한다. 은(Ag)의 증착은 상온에서 DC 전력이 30W, 증착 압력이 0.7 파스칼(Pa)에서 수행하였다. 먼저 증착된 은(Ag)이 황화 카드뮴 박막과 옴 접촉(ohmic contact)이 되었는지를 I-V로 확인한 후에 Rs = [R x a]/I 식을 이용하여 면저항(Rs)을 측정한다. 이때, R은 박막의 저항(I-V에서 계산)이고, a는 전극의 넓이이며, I는 두 개의 전극 간의 거리이다. 면저항은 HP3458A 전위계(electrometer)로 측정하였다. 면저항 측정 시 광저항에 대해서는 광원으로 할로겐 램프를 사용했으며, 250W를 이용하여 24V에서 측정하였다. 샘플과 램프와의 간격은 30㎝를 유지하 였다.Referring to Fig. 1, a sample structure formed for measuring sheet resistance in the case of dark and photoresist is shown. After depositing the high photoconductive thin film (cadmium sulfide thin film) of the present invention to a certain thickness on a polymer (eg PES) substrate, silver (Ag) having excellent conductivity as the upper electrode was 5 mm to a thickness of about 100 nm by DC sputtering technique. Deposit a size of 5 mm. The deposition of silver (Ag) was carried out at room temperature of DC power 30W, deposition pressure of 0.7 Pascal (Pa). First, it is confirmed by IV whether the deposited silver (Ag) is in ohmic contact with the cadmium sulfide thin film, and then the sheet resistance (R s ) is measured using the formula R s = [R xa] / I. Where R is the resistance of the thin film (calculated in IV), a is the width of the electrode, and I is the distance between the two electrodes. Sheet resistance was measured with an HP3458A electrometer. When measuring sheet resistance, a halogen lamp was used as a light source, and the measurement was performed at 24V using 250W. The distance between the sample and the lamp was maintained at 30 cm.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고광전도 박막(황화 카드뮴 박막)의 다양한 수소 함량에 따른 암저항과 광저항의 변화를 나타낸 그래프이다.2 is a graph showing changes in dark resistance and photoresist according to various hydrogen contents of a high photoconductive thin film (cadmium sulfide thin film) according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, RF 전력 80W, 증착 압력 0.1 파스칼(Pa) 하에서 증착된 1.4㎛ 두께의 황화 카드뮴 박막의 수소 함량에 따른 암저항과 광저항의 변화가 도시되어 있다. 도 2에서 보여주는 바와 같이, 수소함량이 17%까지는 암저항과 광저항이 모두 감소하다가 25%에서 다시 증가하는 경향을 보인다. 여기서, 25%의 수소 함량에서 암저항과 광저항은 각각 2.7 x 105 과 54.6 Ω/sq.를 나타내었다. 즉, 빛을 비추었을 때에 황화 카드뮴 박막은 반도체 특성에서 금속과 같은 특성으로 변함을 알 수 있다.Referring to FIG. 2, a change in dark resistance and photoresist according to hydrogen content of a 1.4 μm thick cadmium sulfide thin film deposited under RF power 80 W and a deposition pressure of 0.1 Pascal (Pa) is illustrated. As shown in FIG. 2, the hydrogen content and the photoresist decrease up to 17% and increase again at 25%. Here, at 25% hydrogen content, the dark and photoresist showed 2.7 x 10 5 and 54.6 4.6 / sq., Respectively. That is, when light is emitted, the cadmium sulfide thin film can be seen to change from semiconductor properties to metal-like properties.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고광전도 박막(황화 카드뮴 박막)의 수소 함량에 따른 광민감도의 변화를 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing a change in photosensitivity according to the hydrogen content of a high photoconductivity thin film (cadmium sulfide thin film) according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 고광전도 박막(황화 카드뮴 박막)의 수소 함량에 따른 암저항과 광저항의 비율인 광민감도의 변화가 도시되어 있다. 여기에서, 25%의 수소 함량에서 약 6 x 103의 광민감도를 나타내어 이 조건이 전자파 차폐/투과의 특수 박막 응용에 가장 우수한 특성으로 판단된다.Referring to FIG. 3, there is shown a change in photosensitivity, which is a ratio of dark resistance and photoresist, depending on the hydrogen content of the high photoconductive thin film (cadmium sulfide thin film) of the present invention. Here, it exhibits a light sensitivity of about 6 x 10 3 at a hydrogen content of 25%, which is considered to be the best property for special thin film applications of electromagnetic shielding / transmission.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 증착된 황화 카드뮴 박막의 황 함량의 변화를 나타낸 그래프이다.4 is a graph showing a change in the sulfur content of the cadmium sulfide thin film deposited according to another embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 이는 수소 함량에 따른 황화 카드뮴 박막의 조성을 EPMA(electron-probe microanalyzer)로 분석한 카드뮴과 황의 조성비를 나타낸 것이다. 이들의 조성비를 통하여 수소 함량이 박막의 조성에 미치는 영향을 고찰할 수 있다.Referring to Figure 4, this shows the composition ratio of cadmium and sulfur analyzed by the electron-probe microanalyzer (EPMA) composition of the cadmium sulfide thin film according to the hydrogen content. Through these composition ratios, the effect of hydrogen content on the composition of the thin film can be considered.
즉, 도 4에서 보여주듯이 혼합가스 내의 수소 함량이 17%에 도달할 때까지는 황의 함량이 감소하다가 17% 이상의 수소 함량에서는 다시 황의 양이 증가함을 보여준다. 이는 증착 분위기가 환원 분위기로 되면,(즉, 수소함량의 증가) 스퍼터링 도중에 황화 카드뮴 중에서 다음 수학식 1과 같은 디펙트 화학 반응이 발생하여 박막 내에 황의 량이 부족하여지고 전자가 유기되며 이에 의해서 도 2에서와 같이 전도도는 증가한다.That is, as shown in FIG. 4, the sulfur content decreases until the hydrogen content in the mixed gas reaches 17%, and the sulfur content increases again at the hydrogen content of 17% or more. When the deposition atmosphere becomes a reducing atmosphere (i.e., an increase in the hydrogen content), during the sputtering, a defect chemical reaction occurs in the cadmium sulfide as shown in Equation 1 below, so that the amount of sulfur is insufficient in the thin film and the electrons are induced, thereby causing the electron to be released. As in the conductivity increases.
그러나 수소함량 17% 이상에서 다시 황의 양이 증가하는 것은 과도한 수소 함량에서는 기상으로 휘발하는 황과 수소가 반응하여 다시 황화 카드뮴 박막 내부로 들어가서 밴드갭에 다양한 디펙트 레벨들을 형성하기 때문이며 이들이 전도도 향상에 일부 기여하게 된다. 하지만 수소함량이 25% 이상이 되면 다량으로 형성된 황화수소(H2S)들이 황화 카드뮴의 결정립 경계에 모여서 이동하는 전자들을 분산시켜 오히려 전도도를 감소시킨다고 판단된다. 따라서 도 2에서와 같이 25% 이상의 수소 함량에서는 암저항과 광저항이 다시 증가하는 경향을 보여준다.However, the increase in the sulfur content above 17% of hydrogen is due to the reaction of sulfur and volatilized volatilized gas in the gaseous phase at excessive hydrogen content, and then into the cadmium sulfide thin film to form various defect levels in the band gap. Some contributions. However, when the hydrogen content is more than 25%, hydrogen sulfide (H 2 S) formed in a large amount is believed to reduce the conductivity by dispersing the moving electrons gathered at the grain boundary of cadmium sulfide. Therefore, as shown in FIG. 2, the hydrogen resistance and the photoresist show a tendency to increase again at a hydrogen content of 25% or more.
이러한 설명을 뒷받침하는 결과는 도 5와 도 6에 개시된다.The results supporting this explanation are disclosed in FIGS. 5 and 6.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 증착된 황화 카드뮴 박막의 수소 함량에 따른 광발광(photo-luminescence)을 나타낸 그래프이다.5 is a graph showing photo-luminescence according to the hydrogen content of the cadmium sulfide thin film deposited according to another embodiment of the present invention.
도 5는 수소 함량에 따른 황화 카드뮴의 밴드갭 내에 디펙트 레벨들이 형성된 것을 확인하기 위한 PL(photoluminescence) 결과이다. 도 5에서 보여주듯이, 17%까지는 단지 황화 카드뮴 밴드갭만의 PL 결과를 보여주나, 17% 이상에서는 매우 복잡한 결과를 보여준다. 순수한 황화 카드뮴 박막에서, 정등과 아가타등 은 1.77eV에서 한 개의 레드 밴드(red band), 2.25eV에서 한 개의 옐로우 밴드(yellow band), 그리고 2.45eV와 2.50eV에서 두 개의 그린 밴드(green band)가 관찰된다고 보고하였다. 각각은 모두 황화 카드뮴에서 나타나는 결과들로서 디펙트 레벨들과 관련이 된다. 따라서 수소함량 17% 이상에서 나타나는 복잡한 디펙트 레벨들은 황화수소와 같은 제2차 상의 존재에 의한 것으로 판단되며 이는 도 6에서 보여주는 XPS(x-ray photoelectron spectroscopy) 데이터에서 분명하게 나타낸다.5 is a photoluminescence (PL) result for confirming that defect levels are formed in a band gap of cadmium sulfide according to hydrogen content. As shown in FIG. 5, up to 17% shows PL results of only cadmium sulfide bandgap, but above 17% shows very complex results. In pure cadmium sulfide films, the lanterns and agata lamps have one red band at 1.77 eV, one yellow band at 2.25 eV, and two green bands at 2.45 eV and 2.50 eV. Reported that was observed. Each is related to the defect levels, all of which result in cadmium sulfide. Thus, complex defect levels appearing at 17% or more hydrogen are believed to be due to the presence of a secondary phase such as hydrogen sulfide, which is clearly shown in the x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) data shown in FIG.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 수소가 없을 때와 42%의 수소 함량에서 증착된 황화 카드뮴 박막의 X-레이 광전자 분광학에 의한 S2p 코어 레벨을 나타낸 그래프이다.FIG. 6 is a graph showing S2p core levels by X-ray photoelectron spectroscopy of cadmium sulfide thin films deposited in the absence of hydrogen and at a hydrogen content of 42% according to one embodiment of the invention.
도 6은 0%의 수소 함량과 42%의 수소 함량에서 나타난 XPS 결과로서 42%의 과량의 수소 함량에서 169eV에서 한 개의 피크(peak)가 존재하는데 이는 170.2eV에서 황화수소 상이 존재한다는 결과와 잘 일치한다. 따라서 다량의 수소 함량에서 증착된 황화 카드뮴 박막은 디펙트 레벨뿐만 아니라 결정립 경계에 황화 수소와 같은 제2차 상이 존재하여 암저항 및 광저항에 영향을 미침을 알 수 있다.FIG. 6 shows the XPS results at 0% hydrogen and 42% hydrogen, with one peak at 169 eV at 42% excess hydrogen, which is in good agreement with the presence of a hydrogen sulfide phase at 170.2 eV. do. Therefore, it can be seen that the cadmium sulfide thin film deposited at a large amount of hydrogen contains a secondary phase such as hydrogen sulfide at the grain boundary as well as the defect level, which affects the dark resistance and the photoresist.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따라 증착된 황화 카드뮴 박막의 증착 압력 및 수소 함량에 따른 면저항의 변화를 나타낸 그래프이다.7 is a graph showing a change in sheet resistance according to deposition pressure and hydrogen content of a cadmium sulfide thin film deposited according to another embodiment of the present invention.
도 7은 50W의 RF 전력에서 증착 압력이 0.7 파스칼(Pa)과 0.4 파스칼(Pa)에 따라 증착된 암저항 및 광저항을 나타내었다. 이때, 박막의 두께는 모두 1.4 ㎛로 일정하게 유지시켰다. 도 7에서 보여주듯이, 0.7 파스칼(Pa)에서 증착된 박막은 빛을 비추었을 때에 면저항을 약 103 Ω/sq. 수준까지 밖에 낮출 수 없음을 보여준다. 그러나, 증착압력을 0.4 파스칼(Pa)로 낮춤에 따라 암저항과 광저항이 함께 낮아지면서 특히 광저항은 17% 수소함량부터 약 50 Ω/sq.를 보여주고 있다. 이 결과는 도 1에서 나타낸 결과와 유사한 경향을 보이나 암저항과 광저항의 비율인 광민감도는 25%의 수소함량에서 약 101 정도에 그친다. 위의 결과로부터 광저항이 증착 압력에 의존하는 것은 황화 카드뮴 박막의 표면 모폴로지(morphology)와 관련되어 질 것으로 판단된다. 이에 대하여 도 8을 참조하여 설명해 보기로 한다.FIG. 7 shows the dark and photoresist values of the deposition pressures deposited at 0.7 Pascal (Pa) and 0.4 Pascal (Pa) at 50 W of RF power. At this time, the thicknesses of the thin films were all kept constant at 1.4 μm. As shown in FIG. 7, the thin film deposited at 0.7 Pascal (Pa) has a sheet resistance of about 10 3 μs / sq. It can only be lowered to the level. However, as the deposition pressure was lowered to 0.4 Pascals (Pa), the dark resistance and the light resistance were lowered together. In particular, the light resistance was about 50 mW / sq. From 17% hydrogen content. This result shows a similar tendency to the result shown in FIG. 1, but the light sensitivity, which is the ratio of dark resistance and light resistance, is only about 10 1 at 25% hydrogen content. From the above results, it is considered that the dependence of the photoresist on the deposition pressure is related to the surface morphology of the cadmium sulfide thin film. This will be described with reference to FIG. 8.
도 8은 본 발명의 다른 실시예 및 또 다른 실시예에 따라 증착된 황화 카드뮴 박막의 증착 압력 및 수소 함량에 따른 RMS(root mean square) 거칠기의 변화를 나타낸 그래프이다.8 is a graph showing a change in root mean square (RMS) roughness according to deposition pressure and hydrogen content of a cadmium sulfide thin film deposited according to another embodiment and another embodiment of the present invention.
도 8에서 보여주듯이, 증착 압력 0.7 파스칼(Pa)에서 증착된 박막은 수소 함량이 증가함에 따라 표면 거칠기가 선형적으로 증가함을 보여준다. 그러나, 0.4 파스칼(Pa)과 0.1 파스칼(Pa)에서 증착된 박막은 수소 함량이 증가하더라도 표면 거칠기가 아주 미미하게 증가함을 보여준다. 이는 증착 압력이 낮아야 수소 함량에 관계없이 매끄러운 표면 거칠기를 나타낸다는 것을 의미한다.As shown in FIG. 8, the thin film deposited at the deposition pressure of 0.7 Pascals (Pa) shows that the surface roughness increases linearly with increasing hydrogen content. However, the thin films deposited at 0.4 Pascal (Pa) and 0.1 Pascal (Pa) show a slight increase in surface roughness even with increasing hydrogen content. This means that a low deposition pressure indicates a smooth surface roughness regardless of the hydrogen content.
도 9는 본 발명의 다른 실시예 및 또 다른 실시예에서 수소 함량 0%, 17%, 42%에서 증착된 황화 카드뮴 박막 표면의 미세 구조에 대한 주사전자현미경 사진이다.FIG. 9 is a scanning electron micrograph of the microstructure of the cadmium sulfide thin film surface deposited at 0%, 17%, and 42% hydrogen content in another and another embodiment of the present invention.
도 9에는 증착 압력에 따른 황화 카드뮴 박막의 표면 사진을 수소 함량의 변화에 따라 나타내었다. 먼저, 0.7 파스칼(Pa)에서 증착된 박막은 결정립 사이즈가 크며 박막이 주상정 형태로 성장하였음을 보여주고 있다. 그러나, 0.4 파스칼(Pa)과 0.1 파스칼(Pa)에서 증착된 박막들은 표면 사진에서 보여주듯이 매우 매끄러운 표면을 나타내고 있으며, 이는 0.7 파스칼(Pa)과 달리 주상정 성장이 아닌 매우 치밀한 구조로 성장되었음을 알려준다. 0.7 파스칼(Pa)에서 증착된 박막들의 암저항과 광저항 값이 높은 것은 박막의 미세 구조와 매우 밀접한 관련이 있을 것으로 판단된다. 즉, 박막이 주상정 성장을 하게 되면 박막의 표면은 매우 거칠어지고 따라서 전하 캐리어들의 이동이 어려워져서 결과적으로 높은 면저항을 나타나게 된다. 이러한 높은 면저항을 낮추기 위해서는 박막의 미세 구조를 주상정에서 치밀한 구조로 바꾸어야 하며 또한 박막의 거칠기를 매우 작게 해야 한다. 이를 위해서는 박막 증착시 증착 온도가 상온 부근에서 유지될 수 있도록 증착 압력을 가능한 낮추어 증착하는 것이 필요하다.9 shows the surface photograph of the cadmium sulfide thin film according to the deposition pressure according to the change of the hydrogen content. First, the thin film deposited at 0.7 Pascal (Pa) has a large grain size and shows that the thin film is grown in columnar shape. However, the thin films deposited at 0.4 Pascal (Pa) and 0.1 Pascal (Pa) show a very smooth surface, as shown in the surface photographs, indicating that they are grown in a very dense structure rather than columnar growth unlike 0.7 Pascal (Pa). . High dark resistance and high photoresist value of the thin films deposited at 0.7 Pascal (Pa) may be closely related to the microstructure of the thin film. That is, when the thin film grows columnar, the surface of the thin film becomes very rough, and thus the movement of charge carriers becomes difficult, resulting in high sheet resistance. In order to reduce such high sheet resistance, the microstructure of the thin film must be changed from the columnar tablet to the dense structure, and the roughness of the thin film must be made very small. For this purpose, it is necessary to deposit the deposition pressure as low as possible so that the deposition temperature can be maintained near room temperature during thin film deposition.
도 10은 본 발명의 일 실시예 및 다른 일 실시예에 따라 수소 함량 25%에서 증착된 황화 카드뮴 박막의 증착 압력에 따른 광흡수도를 나타낸 그래프이다.FIG. 10 is a graph showing light absorbance according to deposition pressure of a cadmium sulfide thin film deposited at 25% hydrogen content according to an embodiment of the present invention and another embodiment.
도 10은 증착 압력이 감소함에 따라 빛을 비추었을 때에 광저항이 감소하는 또 다른 원인을 확인하기 위하여 가시광선 영역에서 빛의 흡수도를 측정한 결과이다. 광원의 전력이 높다 하더라도 황화 카드뮴 박막이 빛을 흡수하는 정도가 낮으면 빛에 의한 광전 효과는 줄어들 것이다. 도 10에서 보여주듯이 증착 압력이 감소함에 따라 흡수되는 빛의 양은 증가하는데 이는 증착 압력이 감소함에 따라 황화 카드뮴 박막의 매끄러움이 증가하여 표면층에서 산란되는 빛의 양이 감소되기 때문이며 이것이 광저항을 감소시키는 또 다른 원인인 것으로 판단된다.10 is a result of measuring the absorbance of light in the visible region in order to confirm another cause of the decrease in light resistance when the light shines as the deposition pressure decreases. Even if the power of the light source is high, if the cadmium sulfide thin film absorbs light low, the photoelectric effect by light will be reduced. As shown in FIG. 10, the amount of light absorbed increases as the deposition pressure decreases because the smoothness of the cadmium sulfide thin film increases as the deposition pressure decreases, which reduces the amount of light scattered in the surface layer. It seems to be another cause.
이와 같은 결과들을 종합하여 볼 때에 빛을 비추었을 때와 차광시에 황화 카드뮴 박막의 암저항과 광저항을 결정하는 인자는 수소의 함량과, 박막의 매끄러움, 박막의 두께 등이 중요하며 본 발명에서 얻어진 중요한 결과는 빛을 받았을 때와 차광시에 각각 54.6 Ω/sq.와 2.7 x 105 Ω/sq.의 면저항 값을 얻었으며, 광민감도가 5 x 103 을 나타내어 전자파 차폐 혹은 투과를 임의로 선택할 수 있는 특수 스크린 분야에 적용될 수 있다.Based on these results, the factors that determine the dark resistance and light resistance of the cadmium sulfide thin film when light is emitted and when the light is shielded are the hydrogen content, the smoothness of the thin film, the thickness of the thin film, and the like. The important results obtained were obtained with sheet resistance values of 54.6 Ω / sq. And 2.7 x 10 5 Ω / sq., Respectively, under light and shading, and the photosensitivity was 5 x 10 3 . It can be applied to special screen fields.
이상 실시예를 참조하여 설명했지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다.Although described with reference to the embodiments above, those skilled in the art will understand that various modifications and changes can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. will be.
도 1은 본 발명에 따른 고광전도 박막의 광전도 특성을 평가하기 위한 시험과정을 보여주는 도면.1 is a view showing a test procedure for evaluating the photoconductive properties of a high photoconductivity thin film according to the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 1.4 ㎛ 두께의 황화 카드뮴 박막의 다양한 수소 함량에 따른 암저항과 광저항의 변화를 나타낸 그래프이다.Figure 2 is a graph showing the change in the dark resistance and the light resistance according to the various hydrogen content of the 1.4 ㎛ thick cadmium sulfide thin film according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 황화 카드뮴 박막의 수소 함량에 따른 광민감도의 변화를 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing a change in photosensitivity according to the hydrogen content of the cadmium sulfide thin film according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 증착된 황화 카드뮴 박막의 수소 함량에 따른 황 함량의 변화를 나타낸 그래프이다.4 is a graph showing a change in sulfur content according to the hydrogen content of the cadmium sulfide thin film deposited according to another embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 증착된 황화 카드뮴 박막의 수소 함량에 따른 광발광(photo-luminescence)을 나타낸 그래프이다.5 is a graph showing photo-luminescence according to the hydrogen content of the cadmium sulfide thin film deposited according to another embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 수소가 없을 때와 42 %의 수소 함량에서 증착된 황화 카드뮴 박막의 X-레이 광전자 분광학에 의한 S2p 코어 레벨을 나타낸 그래프이다.FIG. 6 is a graph showing S2p core levels by X-ray photoelectron spectroscopy of cadmium sulfide thin films deposited in the absence of hydrogen and at a hydrogen content of 42% according to one embodiment of the invention.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따라 증착된 황화 카드뮴 박막의 증착 압력 및 수소 함량에 따른 면저항의 변화를 나타낸 그래프이다.7 is a graph showing a change in sheet resistance according to deposition pressure and hydrogen content of a cadmium sulfide thin film deposited according to another embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 다른 실시예 및 또 다른 실시예에 따라 증착된 황화 카드뮴 박막의 증착 압력 및 수소 함량에 따른 RMS(root mean square) 거칠기의 변화를 나타낸 그래프이다.8 is a graph showing a change in root mean square (RMS) roughness according to deposition pressure and hydrogen content of a cadmium sulfide thin film deposited according to another embodiment and another embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 다른 실시예 및 또 다른 실시예에서 증착된 황화 카드뮴 박막의 증착 압력 및 수소 함량에 따른 박막 표면의 미세 구조도이다.9 is a microstructure of the surface of the thin film according to the deposition pressure and the hydrogen content of the cadmium sulfide thin film deposited in another embodiment and another embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 일 실시예 및 다른 일 실시예에 따라 수소 함량 25%에서 증착된 황화 카드뮴 박막의 증착 압력에 따른 광흡수도를 나타낸 그래프이다.FIG. 10 is a graph showing light absorbance according to deposition pressure of a cadmium sulfide thin film deposited at 25% hydrogen content according to an embodiment of the present invention and another embodiment.
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