• 제목/요약/키워드: Ge(111)

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SPE법을 통해 형성된 $Ge_xSi_{1-x}/Si$이종접합 화합물 반도체의 결정분석 (Structural properties of GeSi/Si heterojunction compound semiconductor films by using SPE)

  • 안병열;서정훈
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제4권3호
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    • pp.713-719
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    • 2000
  • 고체상 켜쌓기법(solid phase epitaxy)으로$Ge_xSi_{1-x}/Si$(111) 이종접합을 형성하기 위해 Si(111) 기판위에 먼저 Au를 1000A 증착하고 그 위에 Ge을 1000A 증착시켜 a-Ge/Au/Si(111)구조를 형성하고 이를 고진공 조건에서 이단계 열처리 하였다. 열처리 후 Auger 전자분광분석(AES), X-ray 회절(XRD), 고분해 투과전자현미경(HRTEM) 등을 통해 Au와 Ge의 거동과 형성된 $Ge_xSi_{1-x}$막의 특성을 열처리 조건에 따라 분석하였다. a-Ge/Au/Si(111)구조는 열처리에 의해 Au/GeSi/Si(111)의 구조로 변했으며 형성된$Ge_xSi_{1-x}/$((111)층은 Si(111) 기판의 면 방향과 잘 일치하였다. 그러나 $Ge_xSi_{1-x}/Si$((111)층 내부에 적층결함, 전이, 쌍정, planar defect 등이 주로 (111)면 방향으로 형성되어 있음을 알 수 있었다.

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$Li/Ge(111)-3\times1$ 표면의 Core-level 스펙트럼에 대한 분석 연구 (Analysis of Core-level Spectra of the $Li/Ge(111)-3\times1$ Surface)

  • 조혜진;김영훈;이근섭
    • 한국진공학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.31-36
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    • 2006
  • [ $Li/Ge(111)-3{\times}1$ ] 표면의 구조를 고찰하기 위해, Ge 3d core-level 광전자 스펙트럼을 분석하였다. Curve fitting을 통하여 스펙트럼에서 bulk Ge 3d peak에 해당하는 peak의 양쪽에 각각 하나씩의 표면 성분이 있음을 확인하였다. $Li/Ge(111)-3\times1$ 표면의 core-level spectrum에서의 두 표면 peak의 존재와 그 위치는 같은 금속에 의해 유도된 $Si/Ge(111)-3\times1$의 경우와 유사하며, 이는 두 표면의 구조fl서의 유사성을 시사한다. $Li/Ge(111)-3\times1$ 표면의 core-level 광전자 스펙트럼에서 보이는 두 개의 표면 성분의 존재와 위치는 알칼리 금속으로부터 유도되는 $Si/Ge(111)-3\times1$의 구조 모형으로 제안된 honeycomb-chain 모형과 잘 일치한다.

Si(100)와 Si(111) 표면의 Ge 에피 성장 연구 (Epitaxial Growth of Ge on Si(100) and Si(111) Surfaces)

  • 강윤호;국양
    • 한국진공학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.161-165
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    • 1993
  • Si(100)와 Si(111) 표면에 에피 성장시킨 Ge의 기하학적, 전기적 구조가 scanning tunneling microscope로 연구되었다. Ge 원자는 scanning tunneling spectroscopy와 bias 전압을 달리한 STM 상에서 Si 원자와 구별되었다. 이것을 이용하여 Ge의 성장 형태를 연구하였다. (2${\times}$1) 재배열 구조를 가진 (100) 표면에서 Ge 성장층은 720K에서 B형의 step edge로부터 주로 성장하였다. (111) 표면에서도 주로 step edge에서 성장하였으며, Ge의 양과 annealing 온도에 따라 (5${\times}$5)와 (7${\times}$7)구조가 보였다.

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계면금속(Sn)이 흡착된 Ge(111)표면에서의 Ge의 층상성장에 대한 연구 (A Study of Epitaxial Growth on the Clean and Surfactant (Sn) Adsorbed Surface of Ge(111))

  • 곽호원
    • 한국진공학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.77-81
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    • 1998
  • RHEED(Reflection High Energy Electron Diffraction)상(pattern)의 거울반사점 (specular spot) 강도의 주기적인 진동을 이용하여, 계면금속(surfactant)Sn을 흡착하지 않은 경우와 흡착한 경우 Ge(111)표면 위에서 Ge의 층상성장을 조사하였다. 계면금속을 흡착하지 않았을 경우, 기판온도 $200^{\circ}C$에서 반점의 강도가 24ML정도 안정되게 진동하는 것으로 보 아, Ge층상성장의 최적온도로 생각되었다. 계면금속(Sn) 0.5ML를 Ge(111) 표면위에 흡착시 킨 후, Ge성장에서는 기판온도 $200^{\circ}C$에서 성장초기에 불규칙한 진동이 나타났으며, 반점강 도의 주기적인 운동이 흡착하지 않은 경우 보다 더 큰 진폭으로 38ML이상까지 관찰되었으 며 Ge이 성장하는 동안 d2$\times$2 구조의 변화가 없었다. 이는 계면금속이 교환작용으로 성장표 면 쪽으로 편석(segregation)하면서 흡착원자의 표면확산 거리를 저해시켜 3차원적 핵성장 에 의한 층상성장을 저해하고 대신 2차원적 성장을 도우는 것으로 생각된다.

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STM investigation of as-cleaved and annealed single crystalline GeTe (111) surface

  • Kim, Ji-ho;Choi, Hoon-hee;Chung, In;Lyo, In-Whan
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.140.2-140.2
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    • 2016
  • Despite the growing interest in GeTe as a archetypal displacive ferroelectric material as well as the basis of related materials used in data-storage applications, atom-resolved study of single crystalline GeTe surface been lacking. Using low temperature scanning tunneling microscopy (STM) and spectroscopy (STS), we investigated as-cleaved and annealed surfaces of GeTe. We found that as-cleaved GeTe(111) surface is composed of at least two kinds of terraces at 78 K. While two terraces show metallic characteristics, they also exhibit distinctive I-V spectra and imaging conditions, with each being attributed to Ge-terminated, and Te-terminated surfaces respectively. GeTe(111) surfaces annealed at moderately elevated temperature introduces intricate networks of extended defect structures. We will present these data and discuss the role of vacancies in the formation of these structures.

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RHEED를 이용한 Ge(111)표면의 층상성장에서 Sn의 영향 (A Study of Epitaxial Growth on the Surfactant(Sn) Adsorbed Surface of Ge(111))

  • 곽호원
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제4권4호
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    • pp.451-455
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    • 2001
  • The epitaxial growth of Ge on the clean and surfactant(Sn) adsorbed surface of Ge(111) was studied by the intensity oscillation of a RHEED specular spot. In the case of epitaxial growth without the adsorbed surfactant, the RHEED intensity oscillation was stable and periodic up to 24ML at the substrate temperature of $200^{\circ}C$. Therefore the optimum temperature for the epitaxial growth of Ge on clean Ge(111) seems to be $200^{\circ}C$. However, in the case of epitaxial growth with the adsorbed surfactant, the irregular oscillations are observed in the early stage of the growth. The RHEED intensity oscillation was very stable and periodic up to 38ML, and the $d2{\times}2$ structure was not charged with continued adsorption of Ge at the substrate temperature of $200^{\circ}C$. These results may be explained by the fact that the diffusion length of Ge atoms is increased by decreasing the activation energy of the Ge surface diffusion, resulted by segregation of Sn toward the growing surface. From the desorption process, the desorption energy of Sn in Ge $\sqrt{5}{\times}\sqrt{5}$ structure is observed to be 3.28eV.

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$Si_{1-y}Ge_y$ 위에 성장시킨 $Si_{1-x}Ge_x$ 에서 성장방향과 응력변형 조건에 따른 정공의 이동도 연구 (Dependence of Hole Mobilities on the Growth Direction and Strain Condition in $Si_{1-x}Ge_x$ Layers Grown on $Si_{1-y}Ge_y$ Substrate)

  • 전상국
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.267-273
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    • 1998
  • The band structures of $Si_{1-x}Ge_x$ layers grown on $Si_{1-y}Ge_y$ substrate are calculated using k$\cdot$p and strain Hamiltonians. The hole drift mobilities in the plane direction are then calculated by taking into account the screening effect and the density-of-states of the impurity band. When $Si_{1-x}Ge_x$ is grown on Si substrate, the mobilities of (110) and (111) $Si_{1-x}Ge_x$ layers are larger than that of (001) $Si_{1-x}Ge_x$. However, due to the large defect and surface scattering, (110) and (111) $Si_{1-x}Ge_x$ layers may not be useful for the development of the fast device. Meanwhile, when Si is grown on $Si_{1-y}Ge_y$ substrate, the mobilities of (001) and (110) Si layers are greatly enhanced. Based on the amount of defect and the surface scattering, it is expected that Si grown on (001) $Si_{1-y}Ge_y$ substrate, where the Ge contents is larger than 10%(y>0.1), has the highest mobility.

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Si과 Ge 기판에의 Bi2Te3 박막 성장 특성 분석

  • 김승연;고창훈;이근섭
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.233-233
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    • 2012
  • 위상절연체(Bi2Te3)와의 격자상수 불일치 비율이 서로 다른 Si (111)와 Ge (111) 기판을 선택하여 Bi3Te3 박막의 성장 조건을 찾고 이에 따른 특성 분석을 수행하였다. 시료 제작은 초고진공 분위기에서 MBE를 이용하였고, AFM, XRD와 XPS로 각각 구조적 변화, 결정 상태 및 화학적 상태를 분석하였다. 우선 Si 위에 형성된 Bi2Te3의 경우, 초기 박막이 형성된 후, 증착 시간이 증가함에 따라 섬(island)모양의 구조물들이 step edge 부분에 분포되는 모습을 AFM 이미지에서 확인하였다. 형성된 박막의 스텝 단차는 약 1 nm 또는 이 값의 정수 배였고, 이것은 Bi2Te3 unit cell의 quintuple layer (QL) 값과 일치하였다. 또한 측정된 XRD pattern으로 Bi2Te3가 hexagonal 구조의 c-축에 따라 결정성이 이루어졌음을 확인할 수 있었다. XPS 스펙트럼에서는 Bi 4f가 높은 에너지 방향으로 2.3 eV, Te 3d는 낮은 에너지 방향으로 약 0.7 eV 만큼 구속 에너지의 화학적 이동이 나타남을 알 수 있었다. 이러한 결과는 Si 위에 Bi2Te3 박막이 높은 결정성을 가지고 형성되었다는 것을 의미한다. 또한 Si (111) 기판보다 Bi2Te3 결정과 격자상수 불일치의 비율이 상대적으로 작은 Ge (111)을 기판으로 하여 Bi2Te3 박막을 성장시켜 두 표면에서의 박막 성장의 특성을 비교, 논의할 것이다.

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