1. 서 론 Zinc oxide 는 II-VI 족 화합물 반도체로서, wurtzite 결정구조를 가지며 넓은 band gap(~3.4 eV) 과 높은 exciton binding energy 를 가져 광전소자의 응용에 자주 사용된다. (1,2) 또한 Zn 과 O 의 큰 원 자 크기 차이로 쉽게 결함을 형성함으로, 자연적 으로 n-type 반도체 특성을 갖는다. (3) 이러한 특성 을 갖는 ZnO 는 다양한 응용 소자로 많이 연구되 고 있는데, 그 예로 Thin Film Transistors (TFTs), (4) Light Emitting Diodes(LEDs), (5) UV/Blue diode laser, (6) chemical sensor (7) 등이 있다. 그러나 앞서 언급한 바와 같이 쉽게 형성되는 결함으로 인하여 소자의 안정성에 문제가 되고 있다. 예를 들어 TFTs 의 응용에 있어서, 표면 및 계면의 결함은 conduction Key Words: ZnO(산화 아연),

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... rothermal Growth (수열성장), Defects(결함), UV Photodetector(자외선 검출기) 초록: 온도를 달리하여 수열합성 시킨 두 ZnO nanostructure 의 자외선 검출 소자에 대해 표면 결함과 기 판과의 계면 결함의 상대적인 영향을 분석했다. 실험은 laser 가 인가된 상태에서 bias voltage sweep rate 을 조절하여, 그에 따른 전류-전압 곡선을 통해 이루어졌다. 수열 성장이 적게 된 ZnO nanostructure 의 경우 405, 355 nm laser 인가시, bias voltage sweep rate 을 느리게 할 수록, 전류-전압 기울기가 낮아졌으며, 대조적 으로 성장이 크게 된 시료의 경우 기울기가 높아졌다. 이에 대한 이유는 계면과 표면 결함 영향의 차이 로 발생됨이 고려됐다. 이와 같이 laser 가 인가된 상태에서 bias voltage sweep rate 에 따른 전류-전압 곡선 분석 실험은 M-S-M (Metal-Semiconductor-Metal) 구조를 갖는 수열 성장된 ZnO 의 표면 및 계면 결함을 관찰하는데 도움을 줄 것으로 생각된다 Abstract: The relative concentration of surface and interfacial defects in hydrothermally grown ZnO nanostructures was investigated by a comparison of two samples having different growth temperatures via bias voltage sweep rate under laser illumination of 405 and 355 nm. The current of small ZnO nanostructures (growth temperature of 75 °C) decreased when induced more slowly bias voltage sweep rate under the laser illumination. In contrast, the current of large ZnO nanostructures (growth temperature of 90 °C) increased. This difference in currents indicates the relation of relative defects concentration between surface and interfacial defects of ZnO nanostructure . Our experimental approach has potential applicability in the analysis of influence on defects in ZnO devices. § 이 논문은 2014 년도 대한기계학회 마이크로/나노공학 부문 춘계학술대회(2014. 5. 22.-23., 생기원) 발표논문임 † Corresponding Author, paul@kimm.re.kr