• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제21권3호
• /
• pp.67-71
• /
• 2014

본 연구에서는 Si(111) 기판을 이용하여 고품질의 GaN 박막을 성장하기 위하여 다양한 패턴을 갖는 Si 기판을 제작하였다. Si(111) 기판위에 이온 스퍼터(ion-sputter)를 이용하여 Pt 박막을 증착한 후 열처리(thermal annealing)하여 Pt 금속 마스크를 형성하고 유도 결합 플라즈마 이온 식각(inductively coupled plasma-reactive ion etching, ICP-RIE) 공정을 통하여 기둥(pillar)형태의 나노 패턴된 Si(111) 기판을 제작하였고 리소그래피 공정을 통하여 마이크로 패턴된 Si(111) 기판을 제작하였다. 일반적인 Si(111) 기판, 마이크로 패턴된 Si(111) 기판 및 나노 패턴된 Si(111) 기판위에 유기화학기상증착(metal organic chemical vapor deposition, MOCVD) 방법으로 GaN 박막을 성장하여 표면 특성과 결정성 및 광학적 특성을 분석하였다. 나노 패턴된 Si(111) 기판위에 성장한 GaN 박막은 일반적인Si(111) 기판과 마이크로 패턴된 Si(111) 기판위에 성장한 GaN 박막보다 표면의 균열과 거칠기가 개선되었다. 나노 패턴된 Si(111) 기판위에 성장한 GaN (002)면과 (102)면에 x-선 회절(x-ray diffraction, XRD) 피크의 반폭치(full width at half maximum, FWHM)는 576 arcsec, 828 arcsec으로 다른 두 기판위에 성장한 GaN 박막 보다 가장 낮은 값을 보여 결정성이 향상되었음을 확인하였다. Photoluminescence(PL)의 반폭치는 나노 패턴된 Si(111) 기판위에 성장한 GaN 박막이 46.5 meV으로 다른 기판위에 성장한 GaN 박막과 비교하여 광학적 특성이 향상되었음을 확인하였다.

• 한국진공학회지
• /
• 제7권1호
• /
• pp.29-34
• /
• 1998

PECVD방법으로 증착된 비정질 실리콘(a-Si)박막이 고상결정화되고 x-선 회절 (XRD)방법으로 조사되었다. a-Si박막들은 기판 온도 120-$380^{\circ}C$사이에서 Si(100)웨이퍼 위에 $SiH_4$가스 혹은 수소희석된 $SiH_4$가스로 증착되고, $600^{\circ}C$로 가열되어 결정화되었다. 고상화 되었을 때(111), (220), (311)XRD피크들이 나타났고 (111) 우선방위가 두드러졌다. 고상결정 화된 다결정 실리콘(poly-Si)박막들의 XRD피크의 세기는 기판온도가 낮아짐에 따라 증가되 었고, 수소희석은 고상화 효과를 감소시켰다. XRD로 측정된(111)결정립의 평균크기는 기판 온도가 낮아짐에 따라 약 10nm로 증가하였다. 기판온도가 낮아질수록 증착속도는 증가하였 으며, 결정의 크기는 증착속도와 밀접한 관계가 있었다. Si계의 구조적 무질서도가 클수록 고상화에 의한 결정립의 크기도 커지는 것으로 생각된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
• /
• pp.96.2-96.2
• /
• 2010

The surface morphology and structural properties of polycrystalline silicon (poly-Si) films made in-situ aluminum induced crystallization at various substrate temperature (300~600) was investigated. Silicon films were deposited by hot-wire chemical vapor deposition (HWCVD), as the catalytic or pyrolytic decomposition of precursor gases SiH4 occurs only on the surface of the heated wire. Aluminum films were deposited by DC magnetron sputtering at room temperature. continuous poly-Si films were achieved at low temperature. from cross-section TEM analyses, It was confirmed that poly-Si above $450^{\circ}C$ was successfully grown on and poly-Si films had (111) preferred orientation. As substrate temperature increases, Si(111)/Si(220) ratio was decreased. The electrical properties of poly-Si film were investigated by Hall effect measurement. Poly-Si film was p-type by Al and resistivity and hall effect mobility was affected by substrate temperature.

• 한국재료학회지
• /
• 제8권2호
• /
• pp.165-172
• /
• 1998

초고진공에서 in situ 고상 에피택셜 방법으로 Si(111)기판 위에 에피택셜 $CoSi_2$ 초박막과 $Si/epi-CoSi_2/Si$(111) 의 이중 이종에피택셜 구조를 성장 시켰다. 2-MeV $^4He^{++}$ 이온 후방산란 분광기와 X-선 회절분석기 및 고분해능 투과전자 현미경을 이용하여 성장된 $CoSi_2$와 $Si/epi-CoSi_2/Si$(111)의 상, 조성, 결정성 그리고 계면의 미세구조를 조사하였다. 실온에서 증착된 Co 박막은 texture 구조를 갖는 Stransky-Krastanov 성장 모드를 나타내었다. 실온에서 Si(111)-$7\times{7}$ 기판 위에 Co를 $50\AA$ 증착한 후 $700^{\circ}C$로 10분간 in situ 열처리했을 때 초박막 A-type $CoSi_2$상이 성장되었고, 정합상관계는 $CoSi_2$[110]//Si[110] and $CoSi_2$(002)//Si(002)였으며, 편의각은 없었다. A-type $CoSi_2$/Si(111)계면은 평활하고 coherent 하였다. 양질의 epi-Si/epi-$CoSi_2$(A-type)/Si(111)구조는 Co/Si(111)계를 $700^{\circ}C$로 10분간 in situ로 열처리한 후 기판을 $500^{\circ}C$로 유지하면서 Si을 증착하였을 때 형성되었다.

• 한국진공학회지
• /
• 제6권2호
• /
• pp.172-176
• /
• 1997

Si(111)7×7표면에 In을 증착시킬 때 기판온도와 증착량에 따른 표면구조의 변화를 RHEED(Reflection High Energy Electron Diffraction) 상(pattern)과 RHEED상의 회절반점 (spot)강도 변화를 관찰하여 조사하였다. Si(111) 기판온도를 400℃로 유지하면서 In을 증착 시킬 때 증착량이 약 0.1, 0.3, 0.5ML에서 각각 {{{{ SQRT { 3} }}× {{{{ SQRT { 3} }}, {{{{ SQRT { 31} }}× {{{{ SQRT { 31} }}, 4×1구조가 관찰 시작하였다. 기판온도 300°에서는 증착량이 약 0.2ML에서부터 4×1구조가 나타나고 0.8ML이상에서부터는 4×1+{{{{ SQRT { 3} }}× {{{{ SQRT { 3} 가 관찰되기 시작하였다. Si(111)-{{{{ SQRT { 3} }}× {{{{ SQRT { 3} 기판온도를 실온으로 유지하면서 In를 착시킬 때 증착량이 0.25, 0.7ML에서 각각 2×2, {{{{ SQRT { 7} }}× {{{{ SQRT { 3} 기 시작하였다. RHEED 반점의 강도변화를 이용하여 Si(111)-{{{{ SQRT { 7} }}× {{{{ SQRT { 3} n원자의 이탈 과정을 조사한 결과 이탈 에너지는 2.84eV로 조사되었다.

• 한국재료학회지
• /
• 제9권5호
• /
• pp.528-532
• /
• 1999

Y$_2$O$_3$films were grown on SiO$_2$-covered Si(111), and hydrogen-terminated Si(111), and hydrogen-terminated Si(111) substrates at 50$0^{\circ}C$ by ultrahigh vacuum ionized cluster beam deposition (UHV-ICB). The microstructures and growth behavior of these films have been investigated by transmission electron diffraction (TED) and high-resolution transmission electron microscopy(HREM). The TED results show that the $Y_2$O$_3$grown on the SiO$_2$-Si has the epitaxial relationship of (11-1)Y$_2$O$_3$∥(111)Si and [-110]Y$_2$O$_3$∥[-110]Si. The film on the H-Si substrate contains YS\ulcorner and amorphous YSi\ulcornerO\ulcorner layers at the interface, having the orientation relationship each other. For the YSi\ulcorner and the Si substrate, the relationship is (0001)YSi\ulcorner∥(111)Si and [1-210]YSi\ulcorner∥∥[-110]Si. For the $Y_2$O$_3$and the YSi\ulcorner ; the relationship is as follows: (11-1)Y$_2$O$_3$∥(0001)YSi\ulcorner and [-110]Y$_2$O$_3$∥[1-210]YSi\ulcorner(111)Y$_2$O$_3$∥(0001)YSi\ulcorner and [-110]Y$_2$O$_3$∥[1-210]YSi\ulcorner. Explanation is given to describe the formation mechanisms of the interfacial phases of SiO\ulcorner, YSi\ulcornerO\ulcorner and YSi\ulcorner. It is shown that the crystallinity of the $Y_2$O$_3$film on the SiO$_2$-Si(111) is better than that of $Y_2$O$_3$on H-Si(111).

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제11권4호
• /
• pp.267-273
• /
• 1998

The band structures of $Si_{1-x}Ge_x$ layers grown on $Si_{1-y}Ge_y$ substrate are calculated using k$\cdot$p and strain Hamiltonians. The hole drift mobilities in the plane direction are then calculated by taking into account the screening effect and the density-of-states of the impurity band. When $Si_{1-x}Ge_x$ is grown on Si substrate, the mobilities of (110) and (111) $Si_{1-x}Ge_x$ layers are larger than that of (001) $Si_{1-x}Ge_x$. However, due to the large defect and surface scattering, (110) and (111) $Si_{1-x}Ge_x$ layers may not be useful for the development of the fast device. Meanwhile, when Si is grown on $Si_{1-y}Ge_y$ substrate, the mobilities of (001) and (110) Si layers are greatly enhanced. Based on the amount of defect and the surface scattering, it is expected that Si grown on (001) $Si_{1-y}Ge_y$ substrate, where the Ge contents is larger than 10%(y>0.1), has the highest mobility.

• Applied Microscopy
• /
• 제24권4호
• /
• pp.123-131
• /
• 1994

In this study the initial stage nucleation and growth of Ni silicide on (001) Si by evaporation and furnace annealing have been investigated by transmission electron microscopy. The pressure was $10^{-6}$ Torr during evaporation and annealing. And the annealing temperature to produce $NiSi_2\;was\;800^{\circ}C$. From the evaporated film, $NiSi_2$ nucleus has grown into Si substrate with an epitaxial orientation relationship. Interfaces between $NiSi_2$ and Si were A-type {111} interfaces and {100} $NiSi_2$ interfaces were also observed at the initial stage of nucleation. Ni silicide grew into Si substrate, but the nucleus partly grew into the evaporated film, with no facets, from the nuclei in the Si substrate. $NiSi_2$ nucleus with (111) habit planes was also observed.

• 한국진공학회지
• /
• 제3권4호
• /
• pp.405-413
• /
• 1994

초고진공에서 기판 Si(111)-7$\times$7 위에 Ti:Si 또는 1:2의 조성비로 Ti와 Si을 동시증착한 후 in situ 열처리하여 TiSi2 박막을 에피택셜 성장시켰다 XRD와 XPS 분석결과 동시증착된 혼합 층에서 C49-TiSi2 박막의 성장은 핵형성에 의함을 확인하였으며 양질의 C49-TiSi2 박막은 Ti를 증착한후 Ti와 Si를 동시 증착한 (Ti+2Si)/(Ti)/Si(111)-7$\times$7구조의 시료를 초고진공에서 50$0^{\circ}C$에서 열처리하여 얻을수 있었다. 형성된 C49-TiSi2/Si(111)의 계면은 깨끗하였고 HRTEM 분석 결과 C49-TiSi2\ulcornerSi(111)의 계면은 약 10。 의 편의를 가지면서 TiSi2[211]∥Si[110] TiSi2(031)/Si(111) 의 정합성을 가졌으며 시료의 전 영 역에 에피택셜 성장되었다.

• 한국산업융합학회 논문집
• /
• 제6권3호
• /
• pp.201-205
• /
• 2003

The effects of adsorption and desorption of alkali-metals on Si(111) surface were investigated by using AES and RHEED-system. The adsorption system is a fundamental interest because of its unique electronic properties such as measurement of work function change, adatom-core level shift. It was found that the growth node of K on Si(111) surface was layer by layer growth and the saturation coverage was 2.0ML at room temperature. Superstructure changes on Si(111) surface according to the alkali-metal thickness and substrate temperatures were accurately defined. By applying the isothermal desorption method, the desorption energies of Li/Si(111) and K/Si(111) surfaces was measured. On Li/Si(111) and K/Si(111) surfaces, the desorption energies were 3.07 eV, 2.19 eV respectively.