• Title/Summary/Keyword: Dangling bond

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Deposition of Amorphous Carbon Layer by PECVD (PECVD에 의한 비정질 탄소층 증착)

  • Jung, Ilhyun
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.19 no.3
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    • pp.322-325
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    • 2008
  • 3,3-Dimethyl-1-butene ($C_6H_{12}$) monomer was deposited using a plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) instrument. The more the R.F. power/pressure ratio in FT-IR spectrum, the less the hydrogen quantity and the dangling bond in amorphous carbon films observed so that the mechanical property of the films are improved related to the density. Also, with the increase D peak in Raman spectrum is increased and the ring structure's films are produced. According to these results, hardness and modulus are 12 GPa and 85 GPa, respectively. The refractive index (n) and extinction coefficients (k) of the deposited films are increased with the increase in a power/pressure ratio.

$a-Si_{1-x}Ge_x:H$ 박막의 고상결정화에 따른 스핀밀도의 변화

  • 노옥환;윤인호;이정근
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.64-64
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    • 1999
  • 다결정 실리콘-게르마늄(poly-SiGe)은 태양전지 및 TFT-LCD와 같은 소자 응용에 있어서 중요하게 연구되고 있는 물질이다. 우리는 수소화된 비정질 실리콘-게르마늄 (a-Si1-xGex:H) 박막을 증착시키고 고상결정화시키며 XRD(x-ray diffraction) 및 ESR (electron spin resonance) 측정을 수행하였다. PECVD 증착가스는 SiH4과 GeH4가스를 사용하였고 Ge의 성분비는 x=0.0, 0.1, 0.5 정도로 조절되었다. 기판은 Corning 1737 glass를 사용하였고, 기판 온도는 20$0^{\circ}C$ 이었다. 증착압력과 r.f. 전력은 각각 0.6Torr와 3W이었다. 증착된 SiGe 박막은 고상결정화를 위해 $600^{\circ}C$ N2 분위기에서 가열되고, 그에 따른 XRD 및 ESR spectrum의 변화를 관찰하였다. ESR 측정은 X-band 그리고 상온에서 행해졌다. 먼저 XRD 측정으로부터 박막의 고상결정화 정도를 알 수 있었고, 고상결정화 과정이 초기 핵형성 단계와 결정화 단계, 그리고 더 이상 결정화가 일어나지 않는 완료 단계로 구분될 수 있음을 보여주었다. X값이 증가함에 따라 결정화 시간은 훨씬 단축되었다. ESR로 측정된 스핀 밀도는 a-Si1-xGex:H 박막이 처음 가열됨에 따라 전체적으로 크게 증가했다가, 결정화가 일어나면서 다시 감소하여 나중에는 거의 변화가 없었다. ESR 신호의 초기 증가는 수소 이탈에 의한 dangling bond의 증가에 기인하며, 다음 단계의 감소 및 안정 상태는 결정화에 따른 결정경계 영역의 감소와 결함들의 안정성에 기인하는 것으로 생각된다. 그러나 흥미로운 것은 Si1-xGex 합금의 경우 가열시간이 증가됨에 따라 Si-db(Si-dangling bond)와 Ge-db에 의한 신호가 서로 분리되어 나타났으며, 이 Si-db 스핀 밀도와 Ge-db 스핀밀도의 변화정도는 x값에 크게 의존함을 보여준 것이다. 즉 순수한 a-Si:H의 경우 Si-db 의 스핀밀도의 증가시간은 4시간 정도였고, 그리고 다시 감소하였으며, x=0.1 인 박막에서 Si-db와 Ge-db의 변화 시간은 순수 S-db 변화의 경우와 거의 유사하였다. 그러나 x=0.5 샘플에서는 Si-db의 변화가 빨라져서 0.1 시간 안에 증가되었고, Ge-db의 변화는 더 빠르게 수 분 동안에 증가 된후 다시 감소하였다. 이것은 수소의 Si에 대한 친화력 뿐 만아니라 Si-H과 Ge-H 결합에너지가 주위 원자들의 구성에 크게 영향받을 수 있는 가능성을 제시해준다.

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The Characteristics of Titanium Disilicide Films following Manufacturing Methods (제조 방법에 따른 Titanium Disilicide 막의 특성)

  • Mo, Man-Jin;Jeon, Bup-Ju;Jung, Il-Hyun
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.10 no.3
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    • pp.354-361
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    • 1999
  • The films annealed after physical deposition of titanium and chemical deposition of amorphous silicon by plasma were formed Si-rich titanium silicide with a good quality of crystallinity and had the various lattice structures due to orientation of lattices for epitaxy growth during annealing process. Band gap of the titanium silicide had 1.14~1.165 eV and the films annealed after chemical deposition of a-Si:H by plasma were influenced by a-Si and the dangling bond offered by desorption of hydrogen. Urbach tail ($E_0$) of the films annealed after physical deposition of Ti was nearly constant within a range of 0.045~0.05 eV, and the number of defect in films annealed after chemical deposition of a-Si:H by plasma was about 2~3 times more than that in annealed Ti/Si films.

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Molecular Orbital Study of Binding at the Pt(111)/${\gamma}-Al_2O_3$(111) Interface (Pt(111)/${\gamma}-Al_2O_3$(111) 계면간 결합에 관한 분자 궤도론적 연구)

  • Choe, Sang Joon;Park, Sang Moon;Park, Dong Ho;Huh, Do Sung
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.40 no.4
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    • pp.264-272
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    • 1996
  • Cluster models of the Υ-Al2O3(111) and the Pt(111) surfaces have been used in an atom superposition and electron delocalization molecular orbital study of interfacial bond strengths between them. The reduced extents for Al3+ are due to the ratio of oxygen to aluminum atoms. The greater the reduced extent for Al3+ is, the stronger the binding energy is to Pt atoms in a cluster. The oxygen-covered surfaces of Υ-Al2O3(111) are shown to bind more weakly to Pt atoms, while the binding to the oxygen-covered surface formed under oxidizing conditions of Pt atoms is strong. The interfacial bond of platinum-alumina may be possible by a charge-transfer mechanism from the platinum surface to the partially empty O-2p band and Al3+ dangling surface orbital.

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Study on Fluorine Penetration of Capping Layers using FTIR analysis (FTIR을 이용한 캐핑레이어의 플루오르 침투 특성 연구)

  • Lee, Do-Won;Kim, Nam-Hoon;Kim, Sang-Yong;Kim, Tae-Hyoung;Chang, Eui-Goo
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2004.07a
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    • pp.300-303
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    • 2004
  • To fill the gap of films for metal-to-metal space High density plasma fluorinated silicate glass (HDP FSG) is used due to various advantages. However, FSG films can have critical drawbacks such as bonding issue of top metal at package, metal contamination, metal peel-off, and so on. These problems are generally caused by fluorine penetration out of FSG film. Hence, FSG capping layers such like SRO(Silicon Rich Oxide) are required to prevent flourine penetration. In this study, their characteristics and a capability to block fluorine penetration for various FSG capping layers are investigated through FTIR analysis. FTIR graphs of both SRO using ARC chamber and SiN show that clear Si-H bonds at $2175{\sim}2300cm^{-1}$. Thus, Si-H bond at $2175{\sim}2300cm^{-1}$ of FSG capping layers lays a key role to block fluorine penetration as well as dangling bond.

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Electronic structures of Na adsorbed 6H-SiC(0001) $\sqrt{3}$$\times$$\sqrt{3}$ and 3$\times$3 surfaces

  • 조은상;임규욱;황찬국;김용기;이철환;박종윤;임규욱
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2000.02a
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    • pp.144-144
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    • 2000
  • 이전에 수행된 연구에서 표면에 수직하게 dangling bond를 가지는 adatom으로 장식된 6H-SiC(0001) {{{{ SQRT { 3} }}}}$\times${{{{ SQRT { 3} }}}} 표면은 단일 전자 모형으로는 설명되어지지 않는 반도체적 성질을 가지는 것으로 보고되어졌다. 최근의 많은 이론적, 실험적 결과는 이 표면이 Mott-Hubbard 모형으로 설명되어질 수 있음이 보고되어졌다. 이 표면에서 Si이 좀 더 풍부한 3$\times$3 표면의 여러 모형들에 대해 이론적, 실험적 연구는 Energy적으로 E-J 모형이 가장 안정하다고 보고하였다. E-J모형은 표면에 수직인 dagling bond를 가지며 6H-SiC(0001) {{{{ SQRT { 3} }}}}$\times${{{{ SQRT { 3} }}}} 표면에 비해 1/3배의 밀도를 지닌다. 또한 최근의 연구에서 3$\times$3 표면 또한 단일 전자모형은 이 표면의 반도체적 성질에 위배되며 Mott-Hubbard 모형으로 설명되어질수 있음이 보고되어졌다. 이러한 표면 위에 알칼리금속인 Na을 흡착시키면서 일함수의 변화와 Valence Band의 변화를 측정하였다. XPS를 이용하여 Na이 흡착되면서 발생되는 Si과 C의 내각준위의 변화를 측정하였다. 6-SiC(0001) {{{{ SQRT { 3} }}}}$\times${{{{ SQRT { 3} }}}} 과 3$\times$3 표면 구조 모델을 Na을 흡착한 6H-SiC(0001) {{{{ SQRT { 3} }}}}$\times${{{{ SQRT { 3} }}}} 과 3$\times$3 표면으로부터 측정한 UPS, XPS data들로부터 지금까지 제기되어 있는 각 재배열 구조 모형들을 비교 검토하였다.

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Research Trends of Two Dimensional Transition Metal Dichalcogenide Semiconductor Materials and Devices (이차원 전이금속 칼코겐화합물 반도체 소재 및 소자 기술개발 동향)

  • Yun, S.J.;Lim, J.W.;Cho, D.H.;Chung, Y.D.
    • Electronics and Telecommunications Trends
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    • v.29 no.6
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    • pp.43-52
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    • 2014
  • 수 원자층 두께의 전이금속 칼코겐화물 이차원 반도체 소재는 스위칭 소자 등에 활용하기에 적합한 밴드갭 에너지를 가지며, 높은 이동도와 우수한 광반응성으로 인해 최근 큰 관심을 끌고 있다. 특히 이차원 소재이므로 dangling bond가 없다는 점, 구조적 안정성, 실리콘에 뒤지지 않는 고이동도, 직접천이 특성 등으로 인해 차세대 전자소자용, 더 나아가 실리콘 반도체 대체 소재로써의 가능성도 점쳐지고 있다. 본고에서는 전이금속 칼코겐화물 이차원 반도체의 소재 특성과 제조방법, 소자 응용면에서의 기술개발 동향, 시장전망 등에 대해 소개하고, 이 소재가 현재 기대하는 만큼 중요하게 활용되고 기술이 발전하기 위해서 반드시 해결해야 할 숙제 등에 대해 논의하고자 한다.

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The Dependence of Mechanical Strain on a-Si:H TFTs and Metal Connection Fabricated on Flexible Substrate

  • Lee, M.H.;Ho, K.Y.;Chen, P.C.;Cheng, C.C;Yeh, Y.H.
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 2006.08a
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    • pp.439-442
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    • 2006
  • We evaluated a-Si:H TFTs fabricated on polyimide substrate (PI) at the highest temperature of $160^{\circ}C$ with uniaxial and tensile strain to imitate flexible display. With tensile strain, the threshold voltage of a-Si:H TFTs have positive shift due to extra dangling bond formation in a-Si:H layer. However, no significant degradation of the subthreshold swing and effective mobility with tensile strain of a-Si:H TFTs indicates the similar level of band tail state. The metal wire with the width of $10\;{\mu}m$ for connection on flexible substrate can sustain with curvature radius 2.5 cm.

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Characteristics of porous silicon for detection of ethanol and methanol (에탄올과 메탄올에 대한 다공질 실리콘의 감지 특성)

  • Kim, Hyung-Il;Kang, Chul-Goo;Kang, Moon-Sik;Jin, Joon-Hyung;Min, Nam-Ki
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2001.07c
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    • pp.1905-1907
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    • 2001
  • 본 논문에서는 다공질 실리콘에 대한 에탄올과 메탄을 가스 감지 특성을 측정하고 전기 전도도의 변화를 고찰하였다. 우선 HF와 에탄올의 혼합 용액내에서 n-type의 웨이퍼에 일정 전압을 인가하여 다공질 실리콘을 형성한다. 다공질 실리콘은 수직한 방향으로 $55{\sim}60{\mu}m$ 두께로 균일하게 형성되었다. 다공질 실리콘을 이용하여 소자를 제작하고 에탄올과 메탄올 가스를 주입하여 전류-전압 특성을 측정하였다. 기존의 다공질 실리콘 에탄올 센서와는 달리 turn-on 시 센서에 흐르는 전류가 빠른 시간내에 일정한 값으로 도달하였고 turn-off시에도 같은 결과를 보였다. 다공질 실리콘 표면에 흡착된 에탄올과 메탄올 가스는 전류의 흐름을 방해하는 surface charge를 스크린하여 전기 전도도를 증가시킨다. 또한 흡착된 가스가 dangling bonds를 passivation하여 전류를 증가시키는 것으로 생각된다.

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New Self-Directed Growth Mechanism of Molecular Lines across the Dimer Rows on H-terminated Si(001) Surface

  • Choi, Jin-Ho;Cho, Jun-Hyung
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.301-301
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    • 2011
  • We present theoretical investigations of the self-assembled growth of one-dimensional (1D) molecular lines directed across the dimer rows on the H-terminated Si(001) surface [1]. Based on density-functional theory calculations, a new growth mechanism of the 1D acetylacetone line is proposed [2], which involves the radical chain reaction initiated at two dangling-bond sites on one side of two adjacent Si dimers. It is also enabled that, if an H-free Si dimer were employed as the initial reaction site, a 1D acetylacetone line can grow along the dimer row. Our findings represent the first insight into the growth of 1D molecular lines not only across but also along the dimer rows on the H-terminated Si(001) surface.

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