보고서 정보
주관연구기관 |
동국대학교 DongGuk University |
연구책임자 |
조훈영
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발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 1997-04 |
주관부처 |
과학기술부 |
사업 관리 기관 |
동국대학교 DongGuk University |
등록번호 |
TRKO200200020560 |
DB 구축일자 |
2013-04-18
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키워드 |
결합상태.수소화.계면상태.깊은준위.반도체.불순물.수소원자.Defect states.Hydrogenation.Interface states.Deep Level.Semiconductors Impurities.Hydrogen atom.
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초록
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반도체 내에서 수소원자는 불순물, 깊은준위, 계면상태, danglingbond 등과 결합하여 전기적·광학적 passivation 현상을 보인다. 이런 현상을 이용하면 반도체 내의 결함상태를 쉽게 제어할 수도 있다. 이렇게 결함상태가 제어된 반도체 재료를가지고 소자를 제작할 경우 우수한 소자 특성을 나타낸다. 그렇기 때문에 반도체 내에서이러한 수소원자상태를 정확히 규명하며, 이러한 수소화를 통해 반도체 내의 결함상태를 적절히 제어하는 연구는, 반도체소자 제작시 효율의 극대화뿐만 아니라, 양질의 반도체 재료를얻을 수 있다
반도체 내에서 수소원자는 불순물, 깊은준위, 계면상태, danglingbond 등과 결합하여 전기적·광학적 passivation 현상을 보인다. 이런 현상을 이용하면 반도체 내의 결함상태를 쉽게 제어할 수도 있다. 이렇게 결함상태가 제어된 반도체 재료를가지고 소자를 제작할 경우 우수한 소자 특성을 나타낸다. 그렇기 때문에 반도체 내에서이러한 수소원자상태를 정확히 규명하며, 이러한 수소화를 통해 반도체 내의 결함상태를 적절히 제어하는 연구는, 반도체소자 제작시 효율의 극대화뿐만 아니라, 양질의 반도체 재료를얻을 수 있다.본 연구를 통하여 다음 같은 과제가 수행되었다.첫째, MBE로 GaAs 위에 성장된 InxGa1-xP 의 수소화 효과연구에서는 수소화된 InGaP시료에서 diode의 정류특성이 좋아지며, 이것이 깊은준위 결함상태를 수소가 효과적으로 제어 하여 나타난 결과로 보고하였다.둘째, MBE로 GaAs위에 성장된 ZnSe 화합물반도체의 수소화/질소화효과 연구는 doping이 어려운 ZnSe 반도체에 Plasma를 이용하여 N을 doping 하는 과정에서 수소화를 첨가한N doping이 재료의 우수한 특성을 나타낸다. 이 방법은 수소화를 이용하여 재료 의 특성을 적절히 제어함으로써 소자 제작시 효율을 극대화하며, 열적·광학적으로 안정된 ZnSe를제작할 것이다.셋째, 수소화에 의한 Si:B에서 불순물과의 결합상태 연구로서 Boron 이 첨가된 Si 반도체에서 수소원자와 Boron 불순물과의 상호작용이 연구되었으며, 또한 수소원자가 Si 반도체에서 새로운 깊은준위 결함상태를 생성한다는 것을 보고하였다. 이 결과는 Si 반도체를 이용한 미래 소자 기술에 기여할 것으로 사려된다.이와 같이 본 연구의 연구결과는 여러 반도체 재료에서 수소화의 변수인 기판온도, 시간, plasma power, 수소유량 등을 조절하여 최적의 수소화 조건과 반도체재료에 따른 수소화 깊이, 농도 등의 제어 기술을 연구함으로서, 반도체 소자에서 수소원자의 거동 및 소자의열화 기술등을 확립하여 미래 반도체 기술에서 우수한 반도체재료를 확보함으로서 반도체분야의 경쟁력 향상과 고품위 반도체응용기술에 활용될 것으로 기대된다.
Abstract
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Since hydrogen has been recognized as passivating electrical andoptical activities of defect states, deep level, interface states, and dangling bond, It ispossible to control these defect states using the hydrogenation method. The devicesfabricated from defect-controlled materials shows
Since hydrogen has been recognized as passivating electrical andoptical activities of defect states, deep level, interface states, and dangling bond, It ispossible to control these defect states using the hydrogenation method. The devicesfabricated from defect-controlled materials shows good characteristics in deviceproperties. Thus, the identification of hydrogen behavior in semiconductors should berequired, and the adequate control of the defect states by the hydrogenation methodbe studied. Also, these studies are able to give an to enhancement of the deviceefficiency and the high quality material.During this project, the following subjects in relation to hydrogenation wereperformed. First, the hydrogenation effect onInxGa1-xP grown on GaAs by MBE was studied. InxGa1-xP was grown on GaAs byMBE and then was hydrogenated by the plasma exposure. Hydrogenated InGaPSchottky diode has a good rectifying Characteristics. It is thought to be due todecrease of deep level defects.The second, the hydrogenation in ZnSe grown on GaAs by MBE was studied. Inthe ZnSe which has impurity doping problems, the doping method with thehydrogenation were developed using nitridation technique. This method give rise agood-quality ZnSe and N-doped ZnSe.The hydrogenated/nitrided ZnSe was studied to control defects and interface states inthe materials and to fabricate the reliable devices with the stable properties.The third, the Interaction of hydrogen-Boron in Si:B was studied.In Boron doped Si, the thermal dissociation process of the hydrogen-Boron complex inp-type Si was investigated and a new deep level defect was generated duringhydrogenation. This result is thought to contribute to the development of new futureSi-based devices.Finally, the defect control method of compound semiconductors is to obtain the highquality and reliable material. From, the hydrogenation parameters, such ashydrogenation temperature, hydrogenation time, plasma power, and gas-flow rate, werestuied. From these parameters, the optimium condition of hydrogenation will be obtaied,the Hydrogenation depth and density in semiconductors was be demonstrated, as wellthe device roperties due to hydrogen atom were investigated.
목차 Contents
- 목차...6
- 1. 서론...7
- 2. 연구방법 및 이론...8
- 3. 결과...15
- 3-1. MBE로 GaAs 위에 성장된 $In_xGa_{1-x}P$의 수소화효과...15
- 3-2. 수소화를 이용한 ZnSe의 새로운 doping 방법...19
- 3-3. Boron이 doping된 p형 Si 에서의 수소화현상...24
- 5. 결론...25
- 6. 인용문헌...28
- 부록1(PICTS program)...29
- 7. 연구수행관련 논문발표목록서...32
- 8. 자체평가서...33
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