Abstract
The growth orientation and the surface roughness of AIN/Si(111) films grown by radio frequency (RF) reactive magnetron sputtering were investigated using in-situ x-ray scattering technique and atomic force microscopy (AFM). AIN films were initially grown with the <001> preferred growth orientation under most growth conditions. As the film gets thicker, however, the growth orientation changes significantly, especially at high substrate temperature and high RF powers. We attribute the observed behavior to the competition between the surface energy that prefers the <001> growth orientation and the strain energy that randomizes the growth orientation. In addition, we investigated the evolution of the surface morphology during the growth using the x-ray reflectivity measurement.
In-situ X-선 산란 방법을 이용하여 R.F. 스퍼터링 방법에 의하여 성장시킨 AIN/Si(111)박막의 우선성장과 표면 거칠기의 성장 시간에 따른 변화를 연구하였다. 대부분 의 성장 조건하에서 초기의 AIN박막은 <001> 우선 성장 방위를 가지고 성장하였다. 하지 만 박막의 두께가 증가함에 따라 우선 성장 방위가 많이 바뀌었는데 이 현상은 높은 기판 온도와 높은 R.F. power에서 더욱 뚜렷이 나타났다. 이러한 현상은 <001> 성장 방위를 선 호하는 표면 에너지와 우선 성장 방위의 무질서도를 증가하게 하는 응력(strain)에너지에 관 련된 것으로 해석된다. 이 실험에서는 X-선 반사율을 측정하여 성장 도중의 표면 현상 또 는 연구하였다.
