Characterization of Electrical Properties of Si Nanocrystals Embedded in a $SiO_2$ Layer by Scanning Probe Microscopy

SPM (Scanning Probe Microscopy)을 이용한 $SiO_2$ layer에서의 실리콘 나노 크리스탈의 전기적 특성 분석

본 연구에서는 scanning probe microscopy(SPM)을 이용하여 국소영역에서 silicon nanocrystal(Si NC)의 전기적 특성을 분석하였다. Si NCs은 압축된 silicon powder를 laser로 분해하는 laser ablation 방식으로 제조되었고, sharpening oxidation 과정을 통하여 Si NC 주변에 oxide shell을 형성시켰다. 이 과정에서 Si NCs은 $10{\sim}50 nm$의 크기와 약 $10^{11}/cm^2$의 밀도로 $SiO_2$층에 증착되었다. SPM의 conducting tip을 통하여 전하는 각각의 Si NC로 주입되게 되고, 이로 인하여 발생하는 SCM image와 dC/dV curve의 변화를 통하여 Si NC에서 전하 거동을 모니터 하였다. 또한 국소영역에서 Si NC의 전기적 특성을 MOS capacitor 구조에서의 C-V 특성과 비교 분석하였다.