화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2004년 가을 (11/05 ~ 11/05, 인하대학교)
권호 10권 2호
발표분야 반도체I(실리콘)
제목 고주파 마그네트론 스퍼터 기법을 이용하여 제조된 Tb-doped SRSO 박막의 나노구조 및 광학적 특성
초록 Si-rich SiO2 (SRSO) 박막의 가시광 영역에서의 발광현상은 광전자 산업에서 폭넓은 응용의 잠재력에 기인하여 대단한 관심을 끌고 있다. 실리콘의 발광현상에 대하여 양자제한효과와 계면효과 등이 제안되고 있으나, 그 발광의 근원 및 제어 방법은 아직 많은 논란의 대상이 되고 있다. 특히, Tb-doped SRSO 박막에 대한 연구는 거의 이루어지지 않고 있다.
본 연구에서는 고주파 마그네트론 기법을 이용하여 Tb-doped SRSO 박막을 제조하였다. SiO2 타켓, Si과 Tb 칩을 이용하여 박막을 제조하였으며, 열처리 온도와 Tb 칩 개수의 변화를 공정변수로 하여 발광현상에 관하여 고찰하였다. Tb-doped SRSO 박막에서 Tb의 독특한 전자구조에 기인하여 특정한 발광 파장 영역에서 고효율의 발광현상이 나타난다. Tb의 양이 증가함에 따라 Si 나노결정 및 Tb 전자구조에 상관되는 발광세기가 증가하였고, 열처리 온도가 증가함에 따라 이들 발광 피크의 세기뿐만 아니라 선폭(Full Width at Half Maximum)도 감소하였다. Tb 도핑양의 증가는 Si 나노결정의 부피분율 증가에 기여한 것으로 보인다. 증착 후 열처리는 Tb-doped SRSO 박막의 결정성을 향상시키며, 그 결과 수 나노미터 크기의 Si 결정의 생성을 증가시킨 것으로 사료된다.
저자 김승원, 조남희
소속 인하대
키워드 나노결정질 실리콘; Tb-doped SRSO
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