溶液成長法에 依한 CdS薄膜의 製作 및 光電特性 = Prepearation of CdS Film by a Solution Growth Technique and Its Photoconductive Properties
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발행연도
1982
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Korean
KDC
040.000
자료형태
학술저널
수록면
49-54(6쪽)
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1. 박막의 접착강도, 투명도, 반사도, 균질성등이 우수한 상태는, Cd염의 용액상태가 미소한 미립자의 부유상태 및 완전 재용해상태에서 얻어졌으며, 온도는 70℃근방, pH는 11.2∼11.6범위내 였고, Cd염과 thiourea의 mol비는 1:2인 경우이고, thiourea의 mol수를 낮추면 색상이 노란색쪽으로 나타나면서 저항이 증가하고 박막의 질이 떨어졌다.
2. 박막의 성장율은 용액의 농도, 농도비, 온도, pH에 의존했으며 10분정도에서 두께는 성장포화상태에 도달하였다. CdS박막의 성장과정은 ??와 ??의 ionby-ion흡착과정과 Cds 분자의 미립자 상태로 부터의 흡착과정 두 종류로 추정되며, 후자의 경우에는 두껍고 거칠은 박막이 되었다.
3. 박막의 결정구조는 본 실험에서 측정된 X-ray회절결과로는 hexagonal구조만 나타났으며, 결정의 C축이 기판에 수직인 방향으로 성장되었고, 용액의 온도가 낮아지거나 Cu등의 불순물을 첨가하면 Polycrystalline형으로부터 amorphous형으로 구조변환이 일어났고, 따라서 본 용액성장법은 amorphous형 박막성장에도 매우 유용함을 알 수 있었다.
4. 전류-전압특성은 dark 및 light경우에 모두 20volts까지는 ohmic경향을 보여주었고 CdS박막의 spectral absorption curve로 부터 광학적 흡수단에 대응하는 광학적 band gap은 2.4-1.7eV로 추정되며, 광전도도의 분광특성은 doped경우에 458nn에서 극치를 보이고 undoped경우에는 530nn에서 둔한 극치를 보이고 있다.
조사광의 세기와 광전류 관계는 500lux범위까지는 양호한 선형성을 보여주며, 그 이상에서는 기울기가 버선형을 변화되었다.
Field effect측정결과로 부터는 박막이 n-type이고, Fermi준위 근방에서 상태밀도가 ??로 주어졌고 band는 flat하며, 전장효과는 유동도의 변화보다는 전자농도의 변화에 기인함을 알 수 있었다.
Cadmium sulfide films have been deposited on glass substrates from alkaline solutions of cadmium salts by a solution growth technique. The CdS films prepared by this method have many advantages of those made by the spray pyrolysis method, such as the ease of coating large areas and simplicity of the process.
The stoichiometry is easy to maintain in both these methods. The particular advantage of this solution growth method is that films are formed at relatively low temperature(<100℃). The effect of bath parameters(PH, relative concentration of the various reactants in the solution, and temperature of the solution), and method of preparation on the rate of deposition, terminal thickness, adhesion, physical coherence, and structure of films were studied.
Electrical, photoconducting, and optical properties such as I-V characteristic, spectral response of photoconductivity, optical absorption, and field effect were also studied.
The films produced at high temperature are polycrystalline. However, the Cu-doped films and the undoped films formed at low temperature shows amorphous structure. The density of states of such amorphous layers near Fermi level was observed to be about ?? by field effect measurement.
The films formed by this method are very thin, uniform, adhering tightly to the substrates, show little or no degradation and are photosensitive.
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