차세대반도체연구회

(요약) 밴드갭이 넓은 반도체는 전자파 가운데 파장이 단파장의 가시광선이나 자외선영역에서(의) 광전소자로 사용될 가능성이 있어, 많은 연구가 이루어지고 있다. 현재까지는 GaN이 가장 유력한 소자재료로 거론되고 있지만, 최근에 이르러 ZnO가 폭넓고 직접적인 밴드에지를 지니고 있어, 단파장의 광전소자로 개발되고 있다. 그러나, 370nm의 파장을 지닌 자외선영역에서 충분한 광량을 내는 발광소자로서, p-n균질구조, 이질구조, 이중 이질구조를 포함하여 안정적이고도 재현성이 있는 ZnO 박막제조법이 아직 개발되어 있지 않고 있다. 여기에서는 특히 p-형 전기전도성을 가지는 재료의 제조관점에서 현안 문제점을 고찰한다. (내용) 1. 서론 2. 현안 문제점 - 현안 문제점 1: p형 전기전도 - 현안 문제점 2: 전자발광 - 현안 문제점 3: 소수캐리어 수명 - 현안 문제점 4: 밴드갭의 보완 3. 결론 ○ ZnO에 기초한 자외선 발광소자는 위조지폐의 감식, 위조문서의 감별, 혈흔 감식과 같은 범죄수사나, 아토피, 건선 및 무좀과 같은 피부치료, 물이나 공기의 살균이나 식물의 가공 등의 분야에 사용되어 왔다. 그러나 최근에 이르러 평판형의 액정 디스플레이에 이어서 차세대 디스플레이로서 각광을 받고 있는 구부릴 수 있는 디스플레이(flexible display)에 사용하기 위하여, 백라이트를 사용하지 않고도 광학적으로 투명하고 기계적으로 구부리기 쉬운 유기발광소자의 광원으로서 ZnO를 사용하기 위한 연구가 활발하다. ○ 현재까지는 소니나 삼성전자, LG전자 등에서는 유기발광소자의 광원으로서 In-Ga-ZnO을 사용함으로써 띠간격의 폭을 줄이는 방법을 채택하고 있으나, In의 가격이 너무 비싸고, 그 수명과 안정성도 그리 길지 못하다. 따라서 Mg 혹은 Sn과 같은 값싼 도핑재료를 이용하여 상업적으로 분한 타당성이 입증된 재료의 개발이 필요하다.