스퍼터기법에 의해 제조된 나노결정 Tb:Si 박막의 PL 특성과 결정구조의 분석

초록

단결정 실리콘 타겟과 Tb 칩을 이용한 Co-sputter 방법에 의하여 p-type Si 기판 위에 Tb:Si 박막을 제조하였다. 스퍼터 전력은 150 W 이었으며, 실온에서 1 시간 증착하였다. 증착후 진공분위기 하에서 할로겐 램프를 이용하여 열처리하였으며, 이 과정에서 나타나는 구조변화와 광학적 특성 변화를 고찰하였다. 전자구조와 미세구조 측정은 XPS, TEM, AFM 등을 이용하였다. 박막제조시 공정변수에 따른 나노구조의 변화가 Tb:Si 박막의 광학적 특성에 미치는 영향을 PL 특성을 측정하므로써 분석하였다. 이 박막들은 약 545 nm에서 강한 PL 특성을 나타내었으며, 박막 내 Tb 농도가 증가함에 따라서 Tb+3 이온의 전자구조에 기인하여 나타나는 PL의 세기는 증가하였다.증착후 열처리 과정에 의하여 각 Tb:Si 박막의 PL 세기는 증가하였다.