초록 ▼

1차년도에는 Ge/Si 에피층 성장을 위한 분자선 에피택시 장치(MBE)를 자체적으로 설계, 제작하고 그 특성을 진단하였다. 2차년도에는 RHEED 강도진동 시스템을 제작하여 Ge 에피층의 초기 성장을 관찰하였다. Si 표면이 double domain 상태일 때는 성장온도가 낮을수록 강도진동이 잘 일어났으며, 성장온도가 400 ℃이상일 때는 강도진동이 전혀 일어나지 않았다. Si 표면이 single domain일 때 강도진동은 400 ℃ 이상에서도 나타났으나 성장온도가 낮을수록 잘 일어났다. [011]과 [001] 방향에서의 강도진

1차년도에는 Ge/Si 에피층 성장을 위한 분자선 에피택시 장치(MBE)를 자체적으로 설계, 제작하고 그 특성을 진단하였다. 2차년도에는 RHEED 강도진동 시스템을 제작하여 Ge 에피층의 초기 성장을 관찰하였다. Si 표면이 double domain 상태일 때는 성장온도가 낮을수록 강도진동이 잘 일어났으며, 성장온도가 400 ℃이상일 때는 강도진동이 전혀 일어나지 않았다. Si 표면이 single domain일 때 강도진동은 400 ℃ 이상에서도 나타났으나 성장온도가 낮을수록 잘 일어났다. [011]과 [001] 방향에서의 강도진동은 2배의 주기차이를 가지고 있었다. Ge 이 6원자층 까지 성장될 때는 Si과의 격자상수 차이가 약 1 % 이내 이었으며, 9원자층 이상이 성장되었을 때는 4.2 %의 차이가 났다. Ge 에피층은 성장온도가 600 ℃ 일 때까지는 성장온도가 높을수록 구조적인 특성이 좋아졌다. 성장온도가 증가함에 따라 island의 크기도 증가하였다. Si(100) 위에 성장한 Si 층은 성장온도가 500 ℃ 이상이 되어야 단결정이 성장되었으며 Sb이 도우핑된 시료가 boron이 도우핑된 시료보다 결정성이 더 좋게 나왔다.

목차 Contents

• 제1장 서론...15
• 제2장 Strained Layer Epitaxy...17
• 제1절 Heteroepitaxial 성장에 있어서 격자상수와 에너지 Gap...19
• 제2절 Lattice mismatched system 의 구조...24
• 제3절 Heteroepitaxial Layer에서의 strain energy...27
• 제4절 Strained 층의 안정성...29
• 제5절 Dislocation 에너지...35
• 제6절 임계두께...38
• 제7절 Strain과 Tetragonal 변형...44
• 제8절 Strain 측정...46
• 제9절 초격자...50
• 제10절 Strained Layer 초격자...53
• 제3장 RHEED 강도진동...58
• 제1절 RHEED 강도진동 장치...58
• 제2절 RHEED 강도진동 원리...60
• 제4장 $Si(100)$ 위의 $Ge$ 초기성장...64
• 제1절 $Si$ 기판 세척과 표면구조...64
• 제2절 RHEED 강도진동과 임계두께...73
• 제5장 $Ge$과 $Si$ 에피층의 특성평가...81
• 제1절 $Ge$ 에피층의 특성평가...81
• 1. $Ge$ 에피층 성장...81
• 2. Raman 분광 특성...83
• 제2절 $Si(100)$ 위에 성장된 $Si$ 에피층 특성...88
• 1. Hall 효과 측정...88
• 2. Raman 분광...91
• 3. DCRC 측정...96
• 제6장 결론...98
• 참고문헌...101
• 1. RHEED 강도진동 프로그램...103