• Korean Journal of Materials Research
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• v.6 no.5
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• pp.524-531
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• 1996

차세대 소자고립구조로서 연구되고 있는 trench isolation 공정 등에는 실리콘 식각이 요구되며 실리콘 식각 공정중에는 반응성 이온에 의해 격자결함이 발생할 수 있다. 이와같이 생성된 결함은 소자의 전기적 성질을 열화시키므로 열처리를 통하여 제거하여야만 한다. 따라서 본 연구에서는 Ar,Ar/H2 플라즈마로 격자결함을 인위적으로 발생시켜 20$0^{\circ}C$-110$0^{\circ}C$ 질소분위기에서 30분간 열처리에 따른 생성된 격자결함의 소거거동을 관찰하였다. 실리콘 표면에 Schottky 다이오드를 제작하여 I-V, C-V 특성을 측정하므로써 잔류하는 전기적인 손상의 정도를 평가하였다. Ar으로 식각한 경우에는 110$0^{\circ}C$ 30분간 열처리한 결과 모든 격자결함이 제거되나 Ar/H2로 식각한 경우에는 격자결함이 완전히 제거되지 않고 (111)적층결함이 남아있었다.

• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.4 no.4
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• pp.98-107
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• 1989

실제의 결정은 이상적인 결정과는 달리 결함(imperfection or defect)들을 포함하고 있다. 본고에서는 이들 여러가지 결함들 중 격자 결함들에 국한해서, 그 기본적인 특성과 Si 격자에서의 이들 결함들의 구조를 살펴보고, 이것들을 고분해능 전자현미경(High Resolution Transmission Electron Microscopy ; HRTEM or HREM)으로 관찰했을 때, HRTEM의 탈초점 (defocus)에 따른 결함 상(image)의 성질의 변화와 함께 상 특성과 격자구조와의 관계를 살펴보았다.

• ETRI Journal
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• v.10 no.1
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• pp.64-75
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• 1988

GaAs 등 화합물 반도체는 그 표면구조가 아직 확립되어 있지 않고, 표면조건이 소자특성에 큰 영향을 미친다. 소자공정중 이온주입 공정은 self-aligned MESFET(Metal Semiconductor Field Effect Transistor) 제작에 필수적인 기술이나, 이온 주입시 수 $\AA$ 크기의 vacancy 등 격자결함이 발생하며 이들 결함을 제어할 수 있는 기술이 필요하다. 에너지 가변 양전자 소멸기술은 표면에서 $1\mum$정도내에 존재하는 vacancy 형태의 격자결함을 감지해 낼 수 있으며 이들 격자결함의 depth profiling을 할 수 있는 기술이다. 본 고에서는 에너지 가변 양전자 소멸기술의 원리 및 최근 연구결과에 대해서 살펴보기로 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.42-42
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• 1999

본 연구에서는 극 저 에너지 이온 주입에 관한 연구를 위하여 새로이 제안된 PLDAM(phenomenological local damage accumulation model)을 효과적인 분자동역학 이온 주입 분포 계산 방법(highly efficient molecular dynamics (MD) schemes)에 적용하여 극 저 에너지 이온 주입에 관하여 연구하였다. PLDAM은 셀에 축적된 에너지와 이온 발생 순서(history of recoil event) 및 열 전도를 고려하여 실리콘 자기 이완과 재결합을 고려하고 있다. 효과적인 분자동역학 이온 주입방법으로는 MDRANGE code를 사용하였다. 국부적인 격자결함을 고려하지 않은 MDRANGE의 결과는 불순물 분포의 실험치와 꼬리 부분에서 많은 차이를 보여주었다. 그러나 본 연구에서 사용된 국부적인 격자결함 축적을 고려한 MDRANGE의 결과는 극 저 에너지 이온 주입 실험치와 잘 일치하였다. 또한 본 연구에서는 <100> 실리콘 기판 위의 0.1$\mu\textrm{m}$$\times$0.1$\mu\textrm{m}$ 영역에 도즈에 해당하는 이온만큼을 주입하여 불순물 분포를 계산하였다. 붕소와 비소의 경우에, 도즈와 이온주입 에너지가 증가하에 따라서 국부적으로 축적된 격자결함이 불순물의 분포에 미치는 영향이 커지는 것을 알 수 있었다. 특별히 이온 주입 에너지와 함께 무관하게 도즈 1014/cm2 이상에서는 국부적으로 축적된 격자 결함이 불순물의 분포에 크게 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics D
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• v.36D no.7
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• pp.9-16
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• 1999

We have investigated effects of local damage accumulation for ultra-low energy As and B ion implant using highly efficient molecular dynamics(MD) scheme. We simulated ion implantation by MD simulation using recoil ion approximation (RIA) method and local cell damage accumulation (LCDA) model proposed in the paper. Local damage accumulation probability function consisted of deposited energy in a unit cell, implant dose rate, target material, projectile atom, and recoil event number. The simulated results were good agreement with the experimental and other simulated results. The MDRANGE results without damage accumulation were different from SIMS data in the tail region. We also simulated 2 dimensional dopant and damage profiles using the local damage accumulation model and recoil ion approximation method.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.8 no.3
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• pp.401-406
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• 1998

For the applications in optical waveguides and devices, LiNbO_3$ single crystals need to overcome the weakness of optical damage due to the inhomogeneities of laser-induced refractive index. This problem can be solved by doping of Mg in LiNbO_3$ and proton exchange of LiNbO_3$. In this study, to understand the mechanism of optical damage resistance in LiNbO_3$, the changes of lattice defects in LiNbO_3$ caused by MgO doping and acid treatment were observed indirectly by $OH^-$ absorption bands using a FT-IR spectrophotometer. The effect of lattice defects on temperature, heat-treatment and polishing were also investigated. It is shown that MgO doping increases optical damage resistance by generating the defects of $Mg_{Nb}^{2+}$ in the lattice of LiNbO_3$, and that proton exchange by implantation of $H^+$ ion in the hexagonally closest packed oxygen layers on the surface of LiNbO_3$, makes lattice defects, which diffuse into the crystal after heat-treatment above $400^{\circ}C$.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.6 no.7
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• pp.733-741
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• 1996

In this study MeV Si self ion implantations were done to reveal the intrinsic behavior of defect formation by excluding the possibility of chemical interactions between substrate atoms and dopant ones. Self implantations were conducted using Tandem Accelerator with energy ranges from 1 to 3 MeV. Defect formation by high energy ion implantation has a significant characteristics in that the lattice damage is concentrated near Rp and isolated from the surface. In order to investigate the energy dependence on defect formation, implantation energies were varied from 1 to 3 MeV under a constant dose of $1{\times}10^{15}/cm^2$. RBS channe!ed spectra showed that the depth at which as-implanted damaged layer formed increases as energy increases and that near surface region maintains better crystallinity as energy increases. Cross sectional TEM results agree well with RBS ones. In a TEM image as-implanted damaged layer appears as a dark band, where secondary defects are formed upon annealing. In the case of 2 MeV $Si^+$ self implantation a critical dose for the secondary defect formation was found to be between $3{\times}10^{14}/cm^24$ and $5{\times}10^{14}/cm^2$. Upon annealing the upper layer of the dark band was removed while the bottom part of the dark band did not move. The observed defect behavior by TEM was interpreted by Monte Carlo computer simulations using TRIM-code. SIMS analyses indicated that the secondary defect formed after annealing gettered oxygen impurities existed in silicon.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1999.07d
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• pp.1827-1829
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• 1999

반도체 소자가 고집적화 되고 미세화 될수록 좁은 면적에 여러 기능을 가진 우물을 형성시켜야하나 기존의 우물로는 고온 장시간 열처리로 인하여 측면 확산이 깊게 되고, 불순물 농도 분포는 표면으로부터 농도가 점차 낮아진다. 따라서 기존 우물의 불순물 분포로는 기생 트랜지스터에 의한 렛치-엎과 알파 입자에 의한 SER의 감소를 위하여 필요한 벌크에서의 고농도 분포를 유지하기가 곤란하다. 이러한 문제는 차세대 반도체 개발을 위해서는 반드시 해결해야 할 것이며 이것을 해결할 수 있는 공정으로는 고 에너지 이온 주입과 저온, 단시간 열처리이다. 고 에너지 이온 주입 시의 불순물 분포를 어떻게 제어할 것인가에 대한 것과 여기서 부수적으로 나타나는 격자 손상과 그 회복 및 잔류결함의 성질을 어떻게 알고 이를 게터링 등에 이용할 것이냐에 대한 것이다. 실리콘 기판 내로 가속된 이온은 실리콘 격자와 충돌하면서 많은 1차 결함이 생기고. 이들은 후속 열처리 과정에서 활성화되면서 대부분은 실리콘 격자의 위치에 들어가 활성화되고. 그 나머지는 실리콘내의 격자간 산소, 격자간 실리콘. 격자 빈자리와 상호 작용을 하여 2차 결함을 형성한다. 에피택셜 웨이퍼와 p-type웨이퍼에 비소 이온을 고에너지로 주입후 2단계 열처리에 의한 농도분포변화와 핵생성과 결함성장에 관해 실험하였고, 핵생성온도는 $600^{\circ}C$이하이고, 성장에 필요한 온도는 $700^{\circ}C$이상이다.

• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.2 no.4
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• pp.20-33
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• 1987

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1995.02a
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• pp.33-33
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• 1995