KR20190033383A - 황화주석(II)(SnS) 박막 형성 방법 - Google Patents

황화주석(II)(SnS) 박막 형성 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판 상에 불순물이 없는 고품질의 황화 주석(SnS) 박막 및 그 박막을 합성하는 방법, 그리고 공정 온도 제어를 통해 이차원의 결정을 갖는 황화 주석(SnS) 박막을 합성하는 방법에 관한 것이다.

Description

황화주석(II)(SnS) 박막 형성 방법{Method for manufacturing of tin sulfide (II)(SnS) thin film}
본 발명은 산화가가 제어된 주석 전구체를 사용하여 화학 기상 증착법으로 합성한 박막 및 박막의 합성 방법에 관한 것이다.
이차원 물질은 기존의 벌크 물질로부터 얻을 수 없는 성질을 가지며 층수에 따라 물성을 원하는 방향으로 제어할 수가 있기 때문에 새로운 물질 특성을 요구하는 여러 분야에서 크게 주목하고 있는 물질이다.
특히 밴드갭이 존재하는 이차원 물질들은 기존의 실리콘 기반 트랜지스터의 축소화에 따른 한계를 극복할 수 있는 대체 물질로써 연구되어 왔다. 하지만 대부분의 이차원 물질(황화 텅스텐, 황화 몰리브덴)들은 녹는점이 매우 높기 때문에 박막을 합성하기 위해서는 600℃ 이상의 매우 높은 공정온도가 필수적이다. 상온에서의 박리(Exfoliation)법도 연구되고 있지만 재현성이 매우 부족하다는 단점이 있다. 따라서, 300℃ 보다 낮은 저온 공정 온도에서도 안정적으로 합성될 수 있는 이차원 박막과 그 박막의 제조법 개발이 요구된다.
황화주석(SnSx)은 주석의 산화가에 따라 SnS의 경우는 p형 반도체, SnS2의 경우는 n형 반도체 특성을 보이는 등의 특징을 가지고 있는 층상구조 소재이다. 특히 주목할 만한 점은 다른 층상 구조 소재에 비해 녹는점(SnS: 882 ℃ & SnS2: 600 ℃)이 상당히 낮다는 점으로, 저온 공정을 통해서도 고품질의 박막을 형성할 수 있는 장점이 있다. 황화주석(SnSx)은 2차원 트랜지스터 채널물질뿐만 아니라 태양전지 및 photo detector의 absorption 물질로써 응용될 수 있으며 저전력 가스 센서 물질로써의 가능성도 가지고 있다.
그러나 잘 알려진 바와 같이 황화주석(IV)(SnS2)이 황화주석(II)(SnS)에 비해 안정상으로 n형 반도성 특성의 구현은 비교적 용이하나, p형 반도성 특징을 가지는 황화주석(II)의 형성은 거의 알려져 있지 않으며, 지금까지 보고된 박막 합성 방법은 공정 온도가 300℃ 이상으로 높거나, 공정 윈도우(process window)가 매우 좁다는 단점이 있었다. 또한, 박막 내의 불순물 농도와 SnS2, Sn2S3의 조성을 효과적으로 억제하는 것에 어려움이 있었다.
Sn 원자는 박막 내에서 +4가로 존재하는 것이 열역학적으로 안정하기 때문에 박막 내 황화주석(IV) 형성을 억제하여 준안정상인 황화주석(II) 단일 박막만을 합성하기 위해서는 새로운 방법이 요구된다. 결론적으로, 저온 영역의 넓은 공정 윈도우에서 불순물이 제어된 화학양론적 SnS(stoichiometric SnS) 박막을 형성할 수 있는 기술에 대한 연구가 필요하다.
한국등록특허 10-1512749
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 불순물이 없는 고품질의 이차원 황화주석(II)(SnS) 박막을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 300℃ 이하의 저온 영역의 넓은 공정 윈도우에서 재현성 있는 이차원 구조의 황화주석(II)(SnS) 박막의 합성 방법을 제공하는 것이다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 기판 상에 주석 전구체와 황 전구체를 이용한 화학적 기상증착법(chemical vapor deposition)으로 황화주석(II)(SnS) 박막을 형성하는 방법이 제공된다.
이때 상기 주석 전구체는 주석의 산화가가 +2가인 금속유기화합물이며, 상기 황화주석(II)(SnS) 박막을 형성하기 위한 기판의 온도는 90℃ 내지 300℃의 범위, 바람직하게는 90℃ 내지 240℃ 범위를 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 황화주석(II)(SnS) 박막을 형성하는 방법에 있어서, 상기 금속전구체는, Bis(1-dimethylamino-2-methyl-2-propoxy)tin(II)을 포함한다.
상기 황화주석(II)(SnS) 박막을 형성하는 방법에 있어서, 상기 화학적 기상증착법은 원자층 증착법을 포함할 수 있다.
상기 황화주석(II)(SnS) 박막을 형성하는 방법에 있어서, 상기 황화주석(II)(SnS) 박막은, 입방정계 SnS(π-SnS) 및 사방정계 SnS(o-SnS)가 서로 혼합된 상을 가지거나, 혹은 사방정계 SnS(o-SnS)가 단독으로 존재하는 상을 가지는 것일 수 있다.
또한, 상기 사방정계 SnS(o-SnS)가 단독으로 존재하는 하는 상을 가질 경우, 상기 사방정계 SnS(o-SnS)는 결정면 (040)이 상기 기판에 평행하게 배열되는 구조를 가지는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 의하면, 황화주석(II)(SnS) 박막 채널을 가지는 반도체 트랜지스터 소자를 제조하는 방법으로서, 상기 황화주석(II)(SnS) 박막 채널은 상술한 방법 중 어느 하나의 방법으로 형성되는 것인, 반도체 트랜지스터 소자 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 관점에 의하면, 황화주석(II)(SnS) 박막을 센싱 물질로 가지는 가스 센서를 제조하는 방법으로서, 상기 황화주석(II)(SnS) 박막은 상술한 방법 중 어느 하나의 방법으로 형성되는 것인, 가스 센서 제조 방법이 제공된다.
본 발명은 저온의 넓은 공정 온도 범위에서 불순물이 없는 황화주석(II) (SnS) 박막과 그 박막의 형성 방법을 제공할 수 있다. 또한, 공정온도와 사이클 수 제어를 통해 사용자가 원하는 황화주석의 결정상 또는 두께(층수)를 조절하는 방법을 제공할 수 있다. 상기 황화주석(II) (SnS) 박막을 사용함으로써 저전력 가스 센서를 제작할 수 있으며, 높은 이동도를 갖는 p-형 트랜지스터 기술 개발을 기대할 수 있다.
도 1은 본 발명의 황화주석(II)(SnS) 박막을 합성하기 위한 일련의 과정이다.
도 2a는 본 발명에서 황화주석(II)(SnS) 박막을 합성하기 위해 사용한 산화가 제어 전구체인 Bis(1-dimethylamino-2-methyl-2-propoxy)tin(II)이다. 도 2b, 2c 및 2d는 상용 전구체로써 주석의 산화가는 4가로 본 발명에서 사용한 2가의 전구체와 차이가 있다.
도 3a는 화학적 기상 증착법 중 원자층 증착법을 사용하여 사이클 수에 따른 황화주석(II)(SnS) 박막의 두께가 정확히 제어될 수 있음을 나타낸다. 도 3b는 본 발명의 방법을 사용하여 4인치의 이산화규소 기판에 황화주석(II)(SnS)를 합성하여 두께를 측정한 결과로써 매우 고른 박막이 대면적에 증착되었음을 보여준다.
도 4a는 공정 온도에 따른 황화주석(II)(SnS) 박막의 결정성을 GIXRD로 측정한 결과를 나타낸다. 도 4b는 결정의 우선 배향성을 관찰하기위해 theta-2theta mode XRD를 통해 박막의 결정성을 측정한 결과이다.
도 5a는 90℃에서 합성한 황화주석(II)(SnS) 박막의 TEM image이며, 도 5b는 240℃에서 합성한 황화주석(II)(SnS) 박막의 TEM image이다.
도 6a는 90-240 ℃의 공정 온도 조건에서 Sn:S의 조성이 1:1인 황화주석(II)(SnS)가 형성된 것을 WDXRF로 측정한 결과이고 도 6b는 황화주석(II)(SnS) 박막의 온도에 따른 라만 결합 진동을 나타낸 것이다.
도 7a, 7b, 7c 및 7d는 각각 Sn 3d, S 2p, O 1s 그리고 C 1s의 XPS spectra를 나타낸 것이다.
도 8은 120℃에서 합성한 황화주석(II)(SnS) 박막의 AES 분석 결과이다.
도 9는 합성된 황화주석(II)(SnS) 박막으로 제작한 박막 트랜지스터의 Output curve이다.
도 10a와 10b는 각각 황화주석(II)(SnS) 박막 가스 센서의 NO2, NH3 gas 센싱을 보여준다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다.
명세서 전체에 걸쳐서, 층 또는 영역과 같은 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에" 위치한다고 언급할 때는, 상기 하나의 구성요소가 직접적으로 상기 다른 구성요소 "상에" 접하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 상에" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다.
첨부한 도면을 기준으로 본 발명에서 제공하는 황화주석(II) 박막의 물성과 황화주석(II)(SnS) 박막의 합성 방법에 대하여 설명하기로 한다.
본 발명에 의하면, 주석 전구체와 황 전구체를 증착원으로 사용한 화학적 기상증착법(chemical vapor deposition, CVD)으로 소정의 기판 상에 황화주석(II)(SnS) 박막을 형성한다. 여기서 화학적 기상증착법은 주석을 포함하는 주석 전구체와 황을 포함하는 황 전구체를 소정의 온도를 유지하고 있는 기판으로 투입하여 기상 상태에서의 화학반응을 통해 상기 기판 상에 황화주석(II)(SnS) 박막을 형성하는 방법을 총칭한다. 이러한 화학적 기상증착법은 소정의 공간을 가지는 챔버 내로 전구체 가스들을 투입하는 방식인 LPCVD(low pressure CVD), PECVD(plasma enhanced CVD), APCVD(atmosphere pressure CVD) 뿐만 아니라 서로 다른 전구체 가스를 서로 시간적으로 이격시켜 교호적으로 기판으로 투입하여 원자층 레벨의 박막을 형성하는 원자층 증착법(atomic layer deposition, ALD)도 포함한다.
이러한 본 발명에 있어서, 주석을 제공하기 위한 증착원으로 종래의 상용 주석 전구체가 아닌 주석의 산화가가 +2가로 제어된 금속유기화합물을 주석 전구체를 사용하는 것을 기술적 특징으로 한다. 일 예로서, 상기 산화가가 +2가로 제어된 주석 전구체로서 Bis(1-dimethylamino-2-methyl-2-propoxy)tin(II)가 이용될 수 있다.
도 2a에는 Bis(1-dimethylamino-2-methyl-2-propoxy)tin(II)의 분자구조가 개시되어 있다. 이와 대비하여 도 2b 내지 2d는 종래부터 사용되는 주석의 산화가가 4가인 주석 전구체로서 SnCl4, SnI4, [(CH3)2N]4Sn(Tetrakis(dimethylamino)tin(Ⅳ), TDMASn)의 분자구조가 각각 도시되어 있다(도 2a 및 2d의 분자구조에는 C와 결합된 H는 생략되어 있음).
본 발명의 발명자는 주석의 산화가가 +2가로 제어된 Bis(1-dimethylamino-2-methyl-2-propoxy)tin(II)를 전구체로 사용함으로써 종래의 주석의 산화가가 +4가인 전구체를 사용하였을 때와 비교하여 준안정적인 황화주석(II)(SnS) 박막을 고품질로 형성할 수 있음을 발견하였다. 특히 주석의 산화가가 +2가로 제어된 주석 전구체를 사용할 경우에는 종래에 비해 낮은 온도인 300℃ 이하의 저온, 예를 들어 90 내지 240℃의 범위에서도 매우 우수한 특성을 가지는 황화주석(II)(SnS) 박막의 제조가 가능하였다.
한편, 상기 황 전구체로는 대표적으로 황화수소(hydrogen sulfide, H2S)가 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예로서, 원자층 증착법을 이용한 황화주석(II)(SnS) 박막의 합성 과정을 나타낸다. 주석의 전구체는 s(1-dimethylamino-2-methyl-2-propoxy)tin(II)를 사용하였으며, 황의 전구체로는 황화수소를 사용하였다. 증착이 수행되는 동안 기판의 온도는 90 내지 24 ℃ 범위에서 선택되었다. 기판으로는 산화규소(SiO2) 웨이퍼를 사용하였다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예를 따르는 증착방법은 제공된 기판 상에 주석 전구체를 공급하는 단계(S1), 상기 주석 전구체를 퍼지(purge)하는 단계(S2), 상기 기판 상에 황화수소를 공급하는 단계(S3) 및 상기 황화수소를 퍼지하는 단계를 포함한다. 상기 S1 단계 내지 S4 단계는 하나의 사이클을 이루며, 한번 이상의 회수로 반복 수행될 수 있다.
도 2b, 2 및 2d로 도시된 주석의 산화가가 +4가인 주석 전구체를 사용할 경우 기본적으로 황화주석(IV) (SnS2)의 형태로 합성이 되며, 황화주석(II)(SnS) 형성을 위해서는 높은 온도 등등 공정 조건이 매우 까다로우며, 그나마 황화주석(IV)과의 혼합물 형태로 형성된다. 특히 본 발명의 실시예와 같이 증착시 공정온도가 300℃ 이하인 경우에는 거의 황화주석(II)(SnS)이 생성되지 않는다.
그러나, 이에 비해 본 발명의 실시예에 따를 경우에는 우수한 물성을 가지는 화학양론적 황화주석(II)(SnS) 박막의 제조가 가능하였다. 이하에서는 본 발명의 실시예에 의해 제조된 황화주석(II)(SnS) 박막의 미세조직 및 특성에 대해서 기술한다.
도 3a에서는 원자층 증착법의 사이클 수에 따라 박막의 두께가 선형적으로 증가하고 있음을 확인할 수 있다. 이는 원자층 증착법을 통해 황화주석(II)(SnS) 박막의 두께가 효과적으로 조절되고 있음을 나타낸다.
도 3b는 본 발명에서 사용한 기판 중 하나인 4 인치의 산화규소 웨이퍼 위에 황화주석(II)(SnS) 박막을 125 사이클 동안 원자층증착법으로 합성한 결과이다. 다섯 지점의 박막의 두께로 균일도를 구해본 결과 98 %로 매우 균일한 박막이 대면적에서 증착되었음을 알 수 있다.
도 4a와 4b는 90℃, 120℃, 150℃, 180℃, 210℃, 240℃의 공정온도에서 합성된 황화주석(II)(SnS) 박막의 결정성을 XRD(x-ray diffraction)로 관찰한 결과를 보여준다. 모든 공정 온도에서 이황화주석(SnS2)의 피크는 검출되지 않았으며 이에 따라 화학양론적(Stoichiometric)인 황화 주석(SnS) 박막이 전 공정 온도 영역에서 합성되었음을 확인할 수 있다.
도 4a의 GIXRD 결과를 통해 90℃의 낮은 공정온도에서도 황화주석(II)(SnS) 박막이 잘 결정화되어 합성된 것을 확인할 수 있으며 사방정계 (o-SnS) 상과 입방정계(π-SnS) 상이 함께 존재함을 보여준다. 본 발명에서 제공하는 공정 온도 조건 중 비교적 낮은 범위인 90 내지 180℃에서 합성한 황화주석(II)(SnS) 박막의 경우 이렇게 o-SnS 상과 π-SnS 상이 공존하는 형태로 박막이 합성된다.
공정 온도를 높일수록 합성한 황화주석(II)(SnS) 박막 내 π-SnS 상의 조성이 적어지고 있음을 볼 수 있고 대조적으로 o-SnS 상의 조성이 커지고 있음을 나타낼 수 있다. 더 나아가 210℃의 공정 온도조건에서부터는 황화주석(II)(SnS) 박막의 2차원 반데르발스 면이 기판과 평행하게 배열되고 있음을 도 4b의 θ-2θ 모드 XRD(theta-2theta mode XRD)로부터 확인할 수 있다. 240℃의 공정 온도에서 황화주석(II)(SnS) 박막을 합성할 경우에는 도 4a의 GIXRD로는 검출할 수 없고 오직 도 4b의 θ-2θ 모드 XRD로만 관찰 할 수 있을 정도로 기판과 정확히 평행하게 배열된 2 차원 반데르발스(van der Waals) 면이 검출되었고, 이를 좀 더 정확히 확인하기 위해 투과전자현미경(TEM) 분석을 수행하였다.
도 5a와 5b는 각각 90℃의 공정 온도 조건에서 합성한 황화주석(II)(SnS) 박막과, 240℃의 공정 온도 조건에서 합성한 황화주석(II)(SnS) 박막의 단면을 TEM으로 분석한 결과를 나타낸다.
이미 도 4a와 4b에서 확인한 바 있듯, 공정 온도가 낮은 90℃의 경우 매우 작은 결정립(Grain)들이 다양한 배향성을 가지며 랜덤하게 분포하는 것을 볼 수 있다. 이와는 대조적으로 도 5b의 240℃에서 합성한 황화주석(II)(SnS)의 TEM 단면을 보면 이차원 반데르발스 면이 기판과 평행하게 잘 배열되어 매우 좋은 결정성을 보이는 것을 확인할 수 있다. 이차원 반데르발스 면간 거리가 0.28nm로 사방정계(Orthorhombic) (040)면임을 보여주며 이는 도 4b의 XRD 결과와 상응한다.
따라서 본 발명에서는 넓은 공정 온도 조건에서 황화주석(II)(SnS) 박막과 그 박막의 합성 방법을 제공할 뿐만 아니라, 온도 조건의 정교한 조절을 통해 박막 내부의 π-SnS를 억제하여 이차원 o-SnS 상만이 존재하는 이차원 황화주석(II)(SnS)의 합성 방법까지 제공할 수 있다. 공정 온도 조건과 사이클 시간 등을 통해서 사용자가 원하는 박막의 결정성, 배향성, 두께(또는 이차원 면 층수)를 조절하는 방법을 제공할 수 있다.
본 발명에서 제공하는 황화주석(II)(SnS) 박막과 그 박막의 합성 방법의 품질을 확인하기 위해서 WDXRF, RAMAN, XPS, AES 등의 박막 분석을 추가적으로 진행하였다.
도 6a는 공정 온도 조건을 변화하며 합성한 황화주석(II)(SnS) 박막의 주석(Sn)과 황(S)의 조성을 WDXRF를 통해 분석할 결과이다. 모든 공정 온도(growth temperature) 조건에서 박막내의 S 조성이 약 50%로 정확한 화학양론비(Stoichiometry)를 갖는 황화주석(II)(SnS) 박막이 합성되었음을 확인하였다.
도 4a와 4b의 XRD 결과로는 검출되지 않았던 미세한 SnS2상까지 검출이 되는지 확인하기 위해 RAMAN 분석을 진행하였고, 이를 도 6b에 나타내었다. 도 6b에 도시된 바와 같이 RAMAN 분석을 통해서도 SnS2상이 검출되지 않았다.
XRD 뿐만 아니라 RAMAN 분석을 통해서도 SnS2상이 전혀 검출되지 않았으며 이를 통해 순수한 황화주석(II)(SnS) 만이 박막에 분포하고 있음을 알 수 있었다. TEM의 결과와 상응하게, 공정 온도가 높은 240℃에서 결정성이 가장 좋기 때문에 피크의 세기가 가장 크게 검출이 되었으며, 사방정계 황화주석(SnS)의 라만 쉬프트(RAMAN SHIFT) 위치와 정확히 일치한다.
도 7에는 모든 공정 온도 조건에서 합성한 황화주석(II)(SnS)의 XPS 분석 결과를 나타내었으며 이를 통해 박막 내의 불순물 농도와 박막 내 원자의 알 수 있다. 도 7a에서 Sn 3d의 코어 레벨(core level) 결합에너지가 485.7 eV에서 검출됨을 확인하였으며, 이를 통해 박막 내의 Sn이 +2의 산화가를 가지며 분포하는 것을 확인할 수 있다. 도 7b에서 S 2p의 코어 레벨 결합에너지가 161.2 eV에서만 검출되었고 이는 황화주석(SnS)의 Sn과 S의 결합에서부터 야기된 피크이다. 도 7c와 7d에는 각각 산소(O) 1s, 탄소(C) 1s의 코어 레벨 결합 에너지를 나타내었다. 도 7c에서 Sn과 O의 결합 에너지 피크가 검출되지 않았으며 검출된 O 1s 피크는 산화규소 기판으로부터 야기되었다는 것을 알 수 있다. 또한 도 7b를 통해 박막 내부에 탄소 불순물이 전혀 존재하지 않는 것을 확인할 수 있다.
도 8에는 박막 내에 존재하는 원자들을 깊이 프로파일(depth profile)로 분석하기 위해 실시한 AES 결과이다. 박막의 Sn와 S 조성은 1:1이며, 탄소, 질소 산소의 불순물은 검출 한계 이하의 농도로 존재하는 것을 보여준다. 표면 근처에 탄소 조성이 큰 것처럼 보이는데 이는 공기 중에 노출된 박막 표면에 탄소 오염이 불가피하게 존재하기 때문이며 박막 내부와 박막과 기판 사이 계면에는 탄소가 전혀 존재하지 않는다.
도 9는 본 발명의 일시예에 따라 제조된 황화주석(SnS) 박막을 채널물질로 사용하여 추가적인 반도체 공정을 통해 박막 트랜지스터를 제작하고 그 특성을 측정한 결과이다. 게이트(Gate) 전압에 따라 드레인(Drain) 전류 값이 정확히 제어되고 있음을 볼 수 있다.
도 10a 및 10b는 황화주석(II)(SnS) 박막을 센싱 물질로 사용하여 가스 센서 소자를 제작 및 측정한 결과이다. 도 10a 및 10b의 그래프에서 <G>라고 표시된 구간동안 반응 가스를 흘려주었고 그 외 구간은 공기를 흘려주었다. 또한 모든 측정은 별도의 가열 없이 상온 조건에서 진행 되었다. 도 10a의 경우, NO2가 박막에 흡착되면서 전자 받게(Electron acceptor)로 작용을 하여 p-형 반도체인 황화주석(II)(SnS) 박막 내부의 전자 농도를 낮추는 역할을 한다. 이때, (Ra-Rg)/Rg 로 구한 Response 값은 121 %로써 상온에서 비교적 높은 반응성을 보였다. 도 10b의 경우는 NH3가 흡착되면서 전자 주게(Electron donor)로 작용하여 박막 내부의 전자 농도를 높이거나 홀의 농도를 낮추어 저항이 높아지는 것을 보여준다. 이때, (Rg -Ra)/Ra 식으로 구한 Response 값은 38.6%로써 역시 상온에서 비교적 높은 반응성을 보인다.
결과적으로 본 발명을 통해 황화주석(II)(SnS) 박막과 그 박막의 합성법 및 결정성 조절 방법뿐만 아니라 상기 박막의 트랜지스터, 가스 센서로의 응용 방법 또한 제공할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 기판 상에 주석 전구체와 황 전구체를 이용한 화학적 기상증착법(chemical vapor deposition)으로 황화주석(II)(SnS) 박막을 형성하는 방법으로서,
    상기 주석 전구체는 주석의 산화가가 +2가인 금속유기화합물이며,
    상기 황화주석(II)(SnS) 박막을 형성하기 위한 기판의 온도는 90℃ 내지 300℃의 범위를 가지는,
    황화주석(II)(SnS) 박막 형성 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 금속전구체는,
    Bis(1-dimethylamino-2-methyl-2-propoxy)tin(II)를 포함하는,
    황화주석(II)(SnS) 박막 형성 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 화학적 기상증착법은 원자층 증착법을 포함하는,
    황화주석(II)(SnS) 박막 형성 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판의 온도는 90℃ 내지 240℃ 범위를 가지는,
    황화주석(II)(SnS) 박막 형성 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 황화주석(II)(SnS) 박막은,
    입방정계 SnS(π-SnS) 및 사방정계 SnS(o-SnS)가 서로 혼합된 상을 가지거나, 혹은 사방정계 SnS(o-SnS)가 단독으로 존재하는 상을 가지는,
    황화주석(II)(SnS) 박막 형성 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 사방정계 SnS(o-SnS)가 단독으로 존재하는 하는 상을 가질 경우, 상기 사방정계 SnS(o-SnS)는 결정면 (040)이 상기 기판에 평행하게 배열되는 구조를 가지는,
    황화주석(II)(SnS) 박막 형성 방법.
  7. 황화주석(II)(SnS) 박막을 센싱 물질로 가지는 가스 센서를 제조하는 방법으로서,
    상기 황화주석(II)(SnS) 박막은 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 하나의 방법으로 형성하는,
    가스 센서 제조 방법.
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