ZnO/Si 이중구조 나노선 제조 및 특성평가

Abstract

반도체 나노선은 우수한 전기적, 광학적 특성을 가진 차세대 반도체 재료로서 큰 각광을 받고 있다. 특히 이종구조 및 가지형 구조를 나노선에 도입하면, 다양한 기능을 발휘하는 나노소자의 빌딩블락이 될 수 있다. 최근 이러한 가지 구조를 가지는 나노선 이종구조체에 대한 연구가 진행 중이며, 주로 촉매를 이용한 vapor-solid-liquid(VLS)방법으로 나노선을 성장 시킨 후 촉매를 또 다시 사용하여 VLS로 키운 방법으로 가지 형태의 나노선을 만들 수 있다. 하지만 이 방법은 금속촉매의 위치와 밀도를 제어하는데 큰 어려움이 있으며, 촉매로 사용된 금속입자가 줄기부분에 달라 붙어 불순물로 작용하여 반도체 특성에 영향을 주는 등의 단점이 있다. 본 연구에서는 VLS 방법으로 키운 Si 나노선 줄기에 비촉매 유기금속화학증착법(MOCVD)을 이용해서 ZnO 나노선 가지를 성장시켰다. XRD와 TEM을 이용해서 성장된 ZnO/Si 이종구조 나노선의 구조를 분석하였고, 또한 PL을 이용해서 광학적 특성을 평가하였다. 결과적으로 ZnO 나노선은 Si 나노선 위에서 선택적으로 성장이 가능하여, 이러한 특성을 이용하면 반도체 소자로서 활용이 가능할 것으로 기대된다.