[화학공학]phosphorus-doped ZnO nanowires 성장 및 광학특성(영문)

1. Introduction

ZnO는 밴드갭이 약 3.37 eV로 넓은 밴드갭을 가지며, 높은 열전도도와 우수한 화학적 안정성을 갖고 있어 광전자 소자, 센서, 투명 전극 등 다양한 응용 분야에 적합하다. 특히, 나노스케일의 ZnO는 표면적이 증가하여 광학적 및 전기적 특성이 향상되며, 그 중에서도 나노와이어 구조는 기계적 강도가 높고 적층이 가능하여 차세대 나노소자로 기대받고 있다. 최근 연구에 따르면, ZnO 나노와이어의 성장 방법으로 고전압 방전법, 수열법, 화학기상증착(CVD) 등이 있는데, 그중 화학적 증착법이 비교적 간단하고 균일하게 성장 가능하며, 대량 생산에 유리하다는 장점이 있다. 한 예로, 2020년 발표된 연구에서는 수십 나노미터의 직경을 갖는 ZnO 나노와이어를 CVD로 성장시켜 광학적 투과율이 80% 이상을 기록했고, 이는 투명 전극으로서의 잠재력을 보여주는 결과이다. 또한, 도핑은 ZnO의 전기적 및 광학적 특성을 조절하는 핵심 방법으로, 인, 비소, 실리콘 등이 도펀트로 사용돼왔다. 이 중에 인 도펀트는 p형 전도도를 유도하는 데 특히 효과적이며, 1% 이하의 도핑 농도에서도 전도도가 10³ S/m 이상 향상시킨 사례가 보고되고 있다. 도핑된…