Pt/Nb-doped SrTiO3 접합에서 계면의 상태 전기적 특성 연구

Abstract

본 연구는 Pt 전극과 Nb 이 도핑(doping)된 단결정(single crystal) SrTiO3(001)(Nb:STO)로 구성된 접합(junction)에서의 계면(interface) 특성의 영향에 대한 전기적 특성 연구이다. 접합의 전류(I)-전압(V)에서 정류(rectifying) 특성을 보였으며, 이는 이 접합에 쇼트키 다이오드(Schottky diode)가 형성된 것을 의미한다. 또한, 이 접합에서는 극 반전(polarity reversal)의 이력(hysteretic) 특성을 보여주고 있다. IV 결과로 계면(interface)의 존재 확인과 그로인한 장벽 특성에 미치는 영향을 볼 수 있으며, 접합에서 비균일(inhomogeneous) 장벽 특성을 확인 할 수 있다. 측정 진동수(frequency)는 1 MHz 에서와 상대적으로 작은 1 ~ 100 kHz 에서의 전기용량(C)-V 측정을 수행하였으며, 진동수 의존적인 전기용량 측정은 계면(state)의 존재를 확인 할 수 있었고, 접합에서 깊은 준위의(deep level)에 함정 상태(trap state)가 존재한다는 것을 나타내고 있다. 이러한 계면에서의 함정 상태가 접합의 전기적 특성에 지대한 영향을 미친다.

주요어: 단결정, SrTiO3, 접합, Schottky, 계면, 계면 상태, 깊은 준위, 함정 상태