일반기술

유기금속 화학증착법에 의한 산화마그네슘계 박막 형성 방법

최근 플라즈마 패널 디스플레이(plasma panel display; PDP)의 보호막 및 이차 전자 방출용으로 산화마그네슘계(MgO) 박막에 관해 많은 연구가 진행되어 왔다. 특히 스퍼터링(sputtering) 및 열(thermal) 또는 전자 빔 증착(electron beam evaporation)을 이용한 물리적 증착법을 이용하여 MgO 박막을 제조함으로써, 플라즈마 패널 디스플레이의 상업화가 가능해졌다. 그러나 상기 물리적 증착법은 비교적 고진공이 요구되고, 넓은 면적 위에 박막을 증착시키기 어려우며, 장치가 복잡하고 장비 제작에 고비용이 소요되는 단점을 갖는다. 이러한 단점을 극복하기 위하여, 가스 형태의 반응물질간의 화학반응에 의해 박막을 성장시킴으로써 넓은 면적의 박막 증착이 가능하고, 이에 따라 MgO 박막의 주된 응용성인 PDP 보호막 개발에 매우 유리하며, 또한 대량생산이 가능하고, 용이한 도핑 조절 및 저온 증착의 장점을 갖는 화학적 증착법이 요구되고 있다.본 기술은 유기금속 화학증착법에 의한 산화마그네슘계 박막의 제조방법에 관한 것으로서, 마그네슘-함유 유기금속 및 산소-함유 기체 또는 유기물을 반응기에 주입시키면서 10-3 내지 760 mmHg의 압력, 200 내지 700℃의 내부온도 조건하에서 다양한 기재 위에 막을 성장시키는 것을 포함하는 본 발명에 따른 유기금속 화학증착법에 의하면, 결정형 기재뿐만 아니라 무정형 기재상에서도 결정성이 우수한 산화마그네슘계 박막을 성장시킬 수 있다.ZnO박막에 마그네슘을 첨가하면 큰 변화없이 밴드갭이 증가하기 때문에 Mg의 몰분율을 조절해서 원하는 파장대의 광검출 및 발광소자를 제작할 수 있다. 또한 ZnO/ZnMgO 이종접합구조(Heterostructure)로 이루어진 양자우물구조를 만들면 전자를 효율적으로 구속시켜 발광효율을 증대시킨다. 본 기술에서는 유기금속 화학증착법을 이용해 Mg가 대량 함유된 고품질의 ZnMgO 박막을 대량으로 제조할 수 있으며 이는 ZnO 및 ZnMgO계 산화물 반도체 광소자 개발도 가능케 할 것이다.