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Sol-Gel 법으로 제작한 Zn1-xCoxO 박막의 미세조직 및 자기적 특성
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- Issue Date
- 2005-06
- Citation
- 한국세라믹학회지, v.42, no.7, pp.475-482
- ISSN
- 1229-7801
- Publisher
- 한국세라믹학회
- Language
- Korean
- Type
- Journal Article
- Abstract
- 본 연구에서는 sol-gel 법으로 Co농도를 변화시켜 제조한 Zn1-xCoxO 박막을 진공 중에 어닐링하여 전기 및 자기적 특성을 조사하였다. 용질로 zinc acetate dihydrate (Zn(CH3COO)22H2O)와 cobalt acetate tetrahydrate ((CH3CO2)2Co4H2O), aluminium chloride hexahydrate (AlCl3CH2O)를 사용하였고, 이 물질을 isopropanol (CH3)2CHOH) - monoethanolamine (MEA:H2NCH2CH2OH)과 같은 끊는 점이 낮은 용매에 용해하여 균일하고 안정한 sol을 합성하였다. Glass 기판 위에 sol-gel 스핀 코팅법으로 제조한 Zn1-xCoxO 박막을 대기중 650℃에서 1시간 후열처리한 뒤 진공 (5×10-6 Torr)에서 300℃로 30분간 어닐링하여 c-축 배향성과 그 물리적 특성을 조사하였다. Co농도가 10 at.%까지 증가할수록 (002) 면으로의 c-축 결정배향성은 향상되었으나, 15 at.% 이상 Co 농도가 증가함에 따라 결정 배향성은 감소하였다. 박막표면의 미세조직은 균일한 나노 입자의 미세구조를 형성하였다. 박막의 UV-visible. 투과율 측정 결과, 미약하게 Co2+ 이온에 의한 sp-d 상호교환 작용과 d-d 전자 전이를 확인할 수 있었다. Zn1-xCoxO 박막의 비저항은 2~8×10-1 Ω㎝의 값을 가지며 15 at.% Co 농도 이상에서 박막의 비저항은 증가하였다. 자기적특성 측정 결과 상온 강자성 이력현상을 관찰할 수 있었으며, 이는 sol-gel법을 이용한 Zn1-xCoxO 박막에서 최적의 Co농도는 10 at.%로 자성반도체 소자로의 응용 가능성을 확인하였다.
- KSP Keywords
- Aluminium chloride, Cobalt acetate tetrahydrate, Sol-Gel, UV-Visible, Zinc acetate dihydrate