[논문]밀도범함수를 이용한 정방정계-NiSi (010)/Si 계면 층의 구조 연구

김대희; 김대현; 서화일; 김영철

doi:10.4313/jkem.2009.22.5.377

밀도범함수를 이용한 정방정계-NiSi (010)/Si 계면 층의 구조 연구
Structural Study of Interface Layers in Tetragonal-NiSi (010)/Si using Density Functional Theory 원문보기

전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers, v.22 no.5, 2009년, pp.377 - 381

김대희 (한국기술교육대학교 신소재공학과) , 김대현 (한국기술교육대학교 신소재공학과) , 서화일 (한국기술교육대학교 정보기술공학부) , 김영철 (한국기술교육대학교 신소재공학과)

Abstract ▼ AI-Helper

Tetragonal-NiSi (010)/Si superstructures were calculated for studying the interface structure using density functional theory, The orthorhombic-NiSi was changed to the tetragonal-NiSi to be matched with the Si surface for epitaxy interface. The eight interface models were produced by the type of the Si surfaces, The tetragonal-NiSi (010)/Si (020)[00-1] superstructure was energetically the most favorable, and the interface thickness of this superstructure was the shortest among the tetragonal-NiSi (010)/Si superstructures. However, in the case of tetragonal-NiSi (010)/Si (010)[00-1] superstructure, it was energetically the most unfavorable, and the interface thickness was the longest. The energies and interface thicknesses of tetragonal-NiSi (010)/Si superstructures were influenced by the coordination number of Ni atoms and the bond length between atoms located at the interface.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

본 연구는 계산 시간이 빠르며 널리 사용되고 있는 VASP 코드를 사용하였다. 본 연구는 에너지 관점에서 더욱 안정한 orthorhombic-NiSi를 선택하여 Pd 원자와 같은 금속 원자가 치환되기 전에 orthorhombic-NiSi (010) 와 Si 기판의 안정한 계면을 평가하였다.
(040)0과 (040)3/4 면에서 아래 첨자 1/4과 3 /4는 단위 격자 기준으로 (040)면을 자른 면을 나타낸다. 본 연구에서는 각각의 Si 기판과 tetragonal-NiSi (010) 구조를 접합시킨 tetragonal-NiSi (010)/Si 초격자구조를 계산하여 에너지와 두 초 격자 구조 사이의 거리를 확인하였다.

제안 방법

Tetragonal-NiSi (010)/Si 초격자구조에서 Si 표면의 Si 원자 배열에 따라서 계면 구조가 달라진다. 따라서 본연구에서는 8 개의 Si 표면층과 tetragonal-NiSi (010)을 접합시켜 에너지를 계산하였고, 그 결과로부터 최적의 계면을 결정하였다.
최적화된 orthorhombic-NiSi의 a 와 c 축을 Si 기판과의 에피택시 접합을 위하여 Si의 격자 상수와 맞추어 tetragonal-NiSi로 변형한 후, b 축의 길이 변화에 따른 에너지 변화를 확인하였다. Tetragonal-NiSi (010)/Si 초격자구조에서 Si 표면의 Si 원자 배열에 따라서 계면 구조가 달라진다.

대상 데이터

사용되었다[12, 13]. 계산 시간을 단축하고 전이 금속이 포함된 실리사이 물질을 계산한 연구를 바탕으로 LDA 포텐셜이 사용되고 spin polarizatione 고려되지 않았다[14丄 사용된 cutoff energy는 500 eV이고, k-points mesh는 Monkhorst pack이며, 4x1x4 크기가 사용되었다. Smearing 방법은 Gaussian 계산법이 사용되었으며, smearing factor.

이론/모형

계산 시간을 단축하고 전이 금속이 포함된 실리사이 물질을 계산한 연구를 바탕으로 LDA 포텐셜이 사용되고 spin polarizatione 고려되지 않았다[14丄 사용된 cutoff energy는 500 eV이고, k-points mesh는 Monkhorst pack이며, 4x1x4 크기가 사용되었다. Smearing 방법은 Gaussian 계산법이 사용되었으며, smearing factor.는 0.
본 연구는 VASP 코드로 구현된 first principles local density approximation (LDA)를 이용하여 수행되었다[9T1丄 사용된 포텐셜 (potential)은 projectedaugmented wave (PAW)이며, 전자의 바닥 상태를 계산하기 위하여 residual minimization method direct inversion in the iterative subspace (RMM-DIIS)가 사용되었다[12, 13]. 계산 시간을 단축하고 전이 금속이 포함된 실리사이 물질을 계산한 연구를 바탕으로 LDA 포텐셜이 사용되고 spin polarizatione 고려되지 않았다[14丄 사용된 cutoff energy는 500 eV이고, k-points mesh는 Monkhorst pack이며, 4x1x4 크기가 사용되었다.
Carlo 등이 있다. 본 연구는 계산 시간이 빠르며 널리 사용되고 있는 VASP 코드를 사용하였다. 본 연구는 에너지 관점에서 더욱 안정한 orthorhombic-NiSi를 선택하여 Pd 원자와 같은 금속 원자가 치환되기 전에 orthorhombic-NiSi (010) 와 Si 기판의 안정한 계면을 평가하였다.

참고문헌 (16)

J. P. Gambino and E. G. Colgan, 'Silicides and ohmic contacts', Mat. Chem. Phys., Vol. 52, p. 99, 1998

상세보기
T. Morimoto, T. Ohguro, H. S. Momose, T. Iinuma, I. Kunishima, K. Suguro, I. Katakabe, H. Nakajima, M. Ono, Y. Katsumata, and H. Iwai, 'Self-aligned nickel-mono-silicide technology for high-speed deep submicrometer logic CMOS ULSI', IEEE Trans. Electron. Dev., Vol. 42, p. 915, 1995

상세보기
Front End Process, International Technology Roadmap semiconductors, 2005
B. Cafra, A. Alberti, L. Ottaviano, C. Bongiorno, G. Mannino, T. Kammler, and T. Feudel, 'Thermal stability of nickel silicide on silicon on insulator (SOI) material', Mat. Sci. Eng. B, Vol. 114, p. 228, 2004

상세보기
Y.-C. Kim, P. Adusumilli, L. J. Lauhon, D. N. Seidman, S.-Y. Jung, H.-D. Lee, R. L. Alvis, R. M. Ulfig, and J. D. Olson, 'Three-dimensional atomic-scale mapping of Pd in $Ni_{1-x}Pd_xSi/Si$ (100) thin films', Appl. Phys. Lett., Vol. 91, p. 113106, 2007

상세보기
D.-H. Kim, H.-I. Seo, and Y.-C. Kim, 'Structural study of epitaxial NiSi on Si (001) substrate by using density functional theory (DFT)', J. Kor. Soc. of Semi. Equi. Tech., Vol. 6, p. 65, 2007
D.-H. Kim, H.-I. Seo, and Y.-C. Kim, 'Structural study of tetragonal- $Ni_{1-x}Pd_xSi/Si$ (001) using density functional theory (DFT)', J. Kor. Mat. Res., Vol. 18, p. 482, 2008

원문보기 상세보기
G. Profeta, S. Picozzi, A. Continenza, and R. Podloucky, 'Supersoft silicides: Ab initio study of (001) TSi surface and (001) Si/TSi (T Fe, Co, and Ni) interface', Phys. Rev. B, Vol. 70, p. 235338, 2004

상세보기
G. Kresse and J. Hafnrt, 'Ab initio molecular dynamics for liquid metals', Phys. Rev. B, Vol. 47, p. 558, 1993; ibid. Vol. 49, p. 14251, 1994

상세보기
G. Kresse and J. Hafnrt, 'Ab initio molecular dynamics for liquid metals', Phys. Rev. B, Vol. 49, p. 14251, 1994

상세보기
G. Kresse and J. Furthmuller, 'Efficiency of ab-initio total energy calculations for metals and semiconductors using a plane-wave basis set', Comput. Mat. Sci., Vol. 6, p. 15, 1996

상세보기
G. Kresse and J. Furthmuller, 'Efficient iterative schemes for ab initio total-energy calculations using a plane-wave basis set', Phys. Rev. B, Vol. 54, p. 11169, 1996

상세보기
G. Kresse and D. Joubert, 'From ultra pseudopotentials th the projector augmented- wave method', Phys. Rev. B, Vol. 59, p. 1758, 1999

상세보기
P. Pulay, 'Convergence acceleration of iterative sequences: The case of SCF iteration', Chem. Phys. Lett., Vol. 73, p. 393, 1980

상세보기
Y. Imai and A. Watanabe, 'Electronic structures of platinum group elements silicides calculated by a first-principle pseudopotential method using plane-wave basis', J. Alloys & Compounds, Vol. 417, p. 173, 2006

상세보기
K. Momma and F. Izumi, 'VESTA: a three-dimensional visualization system for electronic and structural analysis', J. Appl. Crystallogr., Vol. 41, p. 653, 2008

상세보기

저자의 다른 논문 :

LOADING...

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증