• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.9 no.4
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• pp.346-352
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• 2000

We investigated the oxidation behavior of poly $Si_{1-x}Ge_x$ films (X=0.15, 0.42) at $700^{\circ}C$ in wet oxidation ambients and analyzed the oxide by XPS, RBS, and cross-sectional TEM. In the case of poly $Si_{0.85}Ge_{0.15}$ films, $SiO_2$ was formed on the poly $Si_{1-x}Ge_x$ films and Ge was rejected from growing oxide, subsequently leading to the increase of Ge content. In the case of poly $Si_{0.58}Ge_{0.42}$ films, we found that $SiO_2-GeO_2$ were formed on the poly $Si_{1-x}Ge_x$ films due to high Ge content. Finally, we proposed the oxidation model of poly $Si_{1-x}Ge_x$ films.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.7 no.4
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• pp.578-588
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• 1997

Poly-$Si_{1-x}Ge_x$ films on oxidized Si wafer were prepared by rapid thermal chemical vapor deposition using the $SiH_4$ and $GeH_4$ gaseous mixture at various deposition conditions. The deposition temperature, $SiH_4\;: GeH_4$ flow ratio and pressure were varied from 400 to $600^{\circ}C$, 1 : 0.1-2 : 1 and 1 to 50 torr, respectively. In this work, we have investigated the change of Ge composition of poly-$Si_{1-x}Ge_x$ films deposited with the variation of deposition parameters and the effect of Ge composition on the deposition rate. From the experimental results, it was observed that the deposition rate increased with increasing deposition temperature and Ge composition. On the other hand, the Ge composition decreased with increasing temperature. As the deposition pressure increased, the deposition rate and Ge composition were increased linearly to 10 torr but increased slowly above it, which has been attributed to the slower rate of surface reaction than mass transfer.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.34 no.11
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• pp.1121-1128
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• 1997

In this study, the Ar plasma treatment was used to improve the surface roughness of Poly-Si1-xGex thin film deposited by RTCVD. The surface roughness and the resistivity of Si1-xGex thin film were investigated with variation of Ar plasma treatment parameters (electrode distance, working pressure, time, substrate temperature and R.F power). When the Ar plasma treatment was used, the cluster size decreased by the surface etching effect due to the increasing surface collision energy of particles (ion, neutral atom) in plasma under the conditions of decreasing electrode distance and increasing pressure, time, temperature, and R. F power. Although the surface roughness value decreased by the reduction of the cluster size due to surface etching effect, however, the resistivity increased. This may be due to the surface damage caused by the increasing surface collision energy. It was concluded that the surface roughness could be improved by the Ar plasma treatment, while the resistivity was increased by the surface damage on the substrate.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.5 no.6
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• pp.690-698
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• 1995

The Poly-S $i_{1-x}$G $e_{x}$ thin films were deposited on oxidized Si wafer by RTCVD(rapid thermal chemical vapor deposition) using Si $H_4$and Ge $H_4$, at 450 ~5$50^{\circ}C$. The variation of Ge mole fraction and the deposition rate of S $i_{1-x}$G $e_{x}$ thin film were studied as a function of the deposition temperature and the Ge $H_4$/Si $H_4$input ratio, and the crystal phase and the surface roughness were studied by XRD and AFM(atomic force microscopy), respectively. The experimental results showed that the activation energy for the deposition of poly-S $i_{1-x}$G $e_{x}$ was about 32~37Kca /mol and the deposition rate of S $i_{1-x}$G $e_{x}$ thin films was increased with increasing the deposition temperature and the input ratio. From the analysis of composition, it was known that the Ge mole fraction within the poly-S $i_{1-x}$G $e_{x}$ thin film was decreased with decreasing the input ratio and increasing the deposition temperature. As-deposited S $i_{1-x}$G $e_{x}$ thin films were polycrystalline over the entire experimental range. But those were amorphous at the deposition temperature of 450, 475$^{\circ}C$ and the input ratio of 0.05. By adding the Ge $H_4$, poly-S $i_{1-x}$G $e_{x}$ thin film were deposited at relatively lower deposition temperatures($\leq$ 5$50^{\circ}C$) than those of conventional poly-Si(>$600^{\circ}C$). From surface roughness measurement of poly-S $i_{1-x}$G $e_{x}$ it was found that the surface roughness( $R_{i}$ ) increased with increasing the deposition temperature and input ratio.and input ratio.

• Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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• 2002.11a
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• pp.91-93
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• 2002

• Korean Journal of Materials Research
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• v.8 no.1
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• pp.71-79
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• 1998

RTCVD법으로 증착된 다결정 Si$_{1-x}$Ge$_{x}$박막에서 Ge조성 증가에 따른 결정립크기변화가 표면거칠기 및 cluster크기에 미치는 영향에 대해 알아본결과, Ge조성 증가에 따라 결정립크기가 증가했으며 증가된 결정립에 의해 Cluster 크기와 표면거칠기값(RMS)들이 증가함을 알 수 있었다. 또한 증착된 다결정 Si$_{1-x}$Ge$_{x}$박막을 RF power와 온도변화에 따라 Ar/H$_{2}$플라즈마를 이용한 수소화처리를 행하여, 수소화 효과와 표면거칠기값 그리고 비저항값 변화에 대해 조사하였다. 수소화처리 후 cluster크기와 표면거칠기값은 기판온도와 RF power 증가에따라 감소함을 알 수 있었으며 특히 기판온도 30$0^{\circ}C$에서는 비저항값이 상당히 증가하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1998.02a
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• pp.55.2-55
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• 1998

다견정 심리판-거l르마늄(JXlly-SiGe)은 TFT(thin-film transistor)와 갇븐 소자 응용에 있어서 중요한 불칠이다 .. LPCVD (low pressure chemical vapor deposition) 방법으로 비정칠 SiGc (a-SiGe) 박막올 증 착시키고 고상결정화(SPC: solid-phase crystallization)시켜 poly-SiGc옹 얻는 것은 잘 알려져 있다. 그러 나 그러나 PF'||'&'||'pound;VD-SPC 방법올 이용한 poly-SiGc의 제조에 대해서는 아직 두드러지게 연구된 바 없다. 우리단 PF'||'&'||'pound;VD 방법으로 a-SiGc 박막올 증착시키고 고상캘정화시켜 poly-SiGc올 얻었 R며, :~ 결정성, G Gc 농도, 결정핍의 평끌 크기 눔올 XRD (x-ray diffraction) 방법으호 조사하였다. 특히 pr'||'&'||'pound;VD 증착시 가판온도,Gc 함유량 등이 고상화에 미치는 영향에 대해서 조사하였다. P PECVD 장치는 터보펌프콸 사용하여 71저진공이 2xlOlongleftarrow5 Torr에 이르렀다. 가판윤 SiOOO) 웨이퍼륜 사용하고 기판 온도는 약 150- 35()"C 사이에서 변화되었다. 증착가스는 SiH4, GcH4, 112 등흘 썼다. 증착 압력과 r.f 전력용 각각 O.25ToIT와 3W로 일정하게 하였다 .. Gc 함유량(x)은 x x=O.O-O.5 사이에서 변화되었다 .. PECVD모 증착된 SiGc 박막들은 고상결정화를 위해 $\theta$X)"(:: Nz 분위기에서 24시간동안, 혹은 5OO'C에서 4열간 가열되었다. 고상결정화 후 poly-SiGc 박막은 SiGc(Ill), (220), (311) XRD 피크들올 보여주었으며, 각 피 크들은 poly-Si에 비하여 왼쪽으로 Bragg 각이 이동되었고, Vegard’slaw에 의해서 x의 값올 확 인할 수 있었다. 이것온 RBS 결과와 열치하였다. 약 150-350'C 사이에서 변화된 기판온도의 범위 에서 증착온도가 낮올수콕 견정립의 크기는 대체로 증가하는 것으로 나타났다 .. XHD로 추정된 형 균 결정립의 크기는 최대 약 3$\alpha$1m 정도였다. 또한 같끈 샘플뜰에 대해서 기판온도가 낮올수록 증착속도가 증가함옴 확인하였다 .. Gc 함유량이 x=O.1에서 x=O.5로 증가함에 따라서도 결정립의 크기와 SiGc 증착속도는 증가하는 것으로 나타났다 .. Hwang [1] , Kim[2] 둥의 연구자들은 Gc 함유 량이 증가함에 따라 결정 립 크기가 캄소하는 것올 보고하였으냐, Tsai [3] 둥은 반대의 결과플 보 고하고 Ge 힘유량의 증가시 결정립 크기의 증가에 대해 Gc의 Si보다 낮은 융점 (melting point) 올 강조한 바 있다. 결정립 크기의 증가는 대체로 SiGe 중착속도의 증가와도 관련이 있음올 볼 때, poly-SiGc의 경우에도 polv-Si의 고상화에서와 같이 증착속도가 빠를수록 최종적언 결정럽의 크기가 커지는 것으로 이해될 수도 있다 .. PECVD 증착시 증착속도의 증가는 증착된 박딱에서의 무켈서도를 증 가시킬 수 있음올 고려하면, 이라한 결파플온 p이y-SiGc의 고상결정화에서도 ploy-Si의 고상결정 화에서와 마찬가지로 초기 박막에서의 구조직 무절서도가 클수록, 고상결정화 후 결정 립의 크기 가 커칠 수 있음올 보여준다고 생각휠 수 있다,

• 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.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.8 no.1
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• pp.64-72
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• 1998

In this work, we have investigated the change of surface roughness, grain size and crystallinity of Poly-$Si_{1-x}Ge_x$ films deposited with the variation of deposition parameters (temperature, pressure, Ge composition ) and the effect of these results on the electrical resistivity. The crystallinity and the grain size were increased with increasing deposition temperature and Ge composition. Also, the electrical resistivity was decreased by enhanced grain size, while the surface roughness was increased. With increasing deposition pressure, the crystallinity was increased, but the grain size and the cluster size were decreased, by which the surface roughness was decreased. And the electrical resistivity was increased. Based on the effect of the crystallinity and the grain size on the electrical resistivity, it was founded that the electrical resistivity was depend on the grain size rather than the crystallinity.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.78-78
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• 2000

다결정 실리콘-게르마늄 (poly-SiGe)은 태양전지 개발에 있어서 중요한 물질이다. 우리는 소량의 Ge(x=0.05)으로부터 다량의 Ge(x=0.67)을 함유한 수소화된 비정질 실리콘-게르마늄 (a-SiGe:H) 박막의 고상결정화 과정을 ESR (electron spin resonance)방법으로 조사해보았다. 먼저 PECVD 방법으로 Corning 1737 glass 위에 a-Si1-xGex:H 박막을 증착시켰다. 증착가스는 SiH4, GeH4 가스를 썼으며, 기판온도는 20$0^{\circ}C$, r.f. 전력은 3W, 증착시 가스압력은 0.6 Torr 정도이었다. 증착된 a-SiGe:H 박막은 $600^{\circ}C$ N2 분위기에서 다시 가열되어 고상결정화 되었고, 결정화 정도는 XRD (111) peak의 세기로부터 구해졌다. ESR 측정은 상온 x-band 영역에서 수행되었다. 측정된 ESR스팩트럼은 두 개의 Gaussian 함수로써 Si dangling-bond와 Ge dangling-bond 신호로 분리되었다. 가열 초기의 a-SiGe:H 박막 결함들의 스핀밀도의 증가는 수소 이탈에 기인하고, 또 고상결정화 과정에서 결정화된 정도와 Ge-db 스핀밀도의 변화는 서로 깊은 상관관계가 있음을 알 수 있었다. 특히 Ge 함유량이 큰 박막 (x=0.21, 0.67)에서 뿐만 아니라 소량의 Ge이 함유된 박막(x=0.05)에서도 Ge dangling-bond가 Si dangliong-bond 보다 고상결정화 과정에서 더 중요한 역할을 한다는 것을 알수 있었다. 또한 초기 열처리시 Si-H, Ge-H 결합에서 H의 이탈로 인하여 나타나는 Si-dangling bond, Ge-dangling bond 스핀밀도의 최대 증가 시간은 x 값에 의존하였는데 이러한 결과는 x값에 의존하는 Si-H, Ge-H 해리에너리지로 설명되어 질 수 있다. 층의 두께가 500 미만인 커패시터의 경우에 TiN과 Si3N4 의 계면에서 형성되는 슬릿형 공동(slit-like void)에 의해 커패시터의 유전특성이 파괴된다는 사실을 알게 되었으며, 이러한 슬릿형 공동은 제조 공정 중 재료에 따른 열팽창 계수와 탄성 계수 등의 차이에 의해 형성된 잔류응력 상태가 유전막을 기준으로 압축응력에서 인장 응력으로 바뀌는 분포에 기인하였다는 사실을 확인하였다.SiO2 막을 약화시켜 절연막의 두께가 두꺼워졌음에도 기존의 SiO2 절연막의 절연 파괴 전압 및 누설 전류오 비교되는 특성을 가졌다. 이중막을 구성하고 있는 안티퓨즈의 ON-저항이 단일막과 비교해 비슷한 것을 볼 수 잇는데, 그 이유는 TiO2에 포함된 Ti가 필라멘트에 포함되어 있어 필라멘트의 저항을 감소시켰기 때문으로 사료된다. 결국 이중막을 구성시 ON-저항 증가에 의한 속도 저하 요인은 없다고 할 수 있다. 5V의 절연파괴 시간을 측정한느 TDDB 테스트 결과 1.1$\times$103 year로 기대수치인 수십 년보다 높아 제안된 안티퓨즈의 신뢰성을 확보 할 수 있었다. 제안된 안티퓨즈의 이중 절연막의 두께는 250 이고 프로그래밍 전압은 9.0V이고, 약 65$\Omega$의 on 저항을 얻을수 있었다.보았다.다.다양한 기능을 가진 신소재 제조에 있다. 또한 경제적인 측면에서도 고부가 가치의 제품 개발에 따른 새로운 수요 창출과 수익률 향상, 기존의 기능성 안료를 나노(nano)화하여 나노 입자를 제조, 기존의 기능성 안료에 대한 비용 절감 효과등을 유도 할 수 있다. 역시 기술적인 측면에서도 특수소재 개발에 있어 최적의 나노 입자 제어기술 개발 및 나노입자를 기능성 소재로 사용하여 새로운 제품의 제조와 고압 기상 분사기술의 최적화에 의한 기능성 나노 입자 제조 기술을 확립하고 2차 오염 발생원인 유기계 항균제를 무기계 항균제로 대체할 수 있다. 이와 더불