광검출기용 다결정 실리콘 박막의 전도특성 분석을 통한 결정립계의 모형화 (Modelling of Grain Boundary in Polysilicon Film for Photodetector Through Current-Voltage Analysis)

서지정보

· 발행기관 : 한국전기전자재료학회
· 수록지 정보 : 전기전자재료학회논문지 / 33권 / 4호 / 255 ~ 262페이지
· 저자명 : 이재성

초록

다결정 실리콘으로 구성된 광 검출기에서 소자의 성능은 결정립계(grain boundary)의 전도 특성에 의존하게 된다. 본 연구에서는 제조된 다결정 실리콘의 후속 공정에 따른 금속-다결정 실리콘-금속(MSM) 소자의 전기적 특성을 비교하여 결정립계의 영향을 조사하였다. 실험 결과를 통해 보완된 결정립계 모형인 Si 결정립/계면/SiOx 비정질/계면/Si 결정립 구조를 제안하였다. 이는 MOS 소자의 SiO2-Si 시스템과 유사하다. 두 계면은 수소 이온 주입공정을 통해 수소로 부동태화할 수 있었다. 결정립계에 존재하는 SiOx 비정질 박막은 MSM 광 검출기에서 암전류를 감소시키고, 광전류를 증가시키는 역할을 하게 되어 광응답 특성을 개선시키는 효과를 가져왔다.

영어초록

Grain boundaries play a major role in determining device performance, particularly of polysilicon-based photodetectors. Through the post-annealing of as-deposited polysilicon and then, the analysis of electric behavior for a metal-polysilicon-metal (MSM) photodetector, we were able to identify the influence of grain boundaries. A modified model of polysilicon grain boundaries in the MSM structure is presented, which uses a crystalline-interfacial layer-SiOx layer- interfacial layer-crystalline system that is similar to the Si-SiO2 system in MOS device. Hydrogen passivation was achieved through a hydrogen ion implantation process and was used to passivate the defects at both interfacial layers. The thin SiOx layer at the grain boundary can enhance the photosensitivity of an MSM photodetector by decreasing the dark current and increasing the light absorption.

참고자료

· 없음