실리콘 나노선의 표면구조에 따른 Raman 산란 특성 분석 (Raman Scattering Property of Silicon Nanowires with Porous Surface)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 71권 / 10호 / 838 ~ 841페이지
· 저자명 : 김정길

초록

반도체 나노구조는 독특한 물리적 특성을 바탕으로 차세대 응용소자를 제작할 수 있는 기반 물질로각광을 받고 있다. 특히 기존의 산업에서 가장 많이 사용되는 실리콘의 나노선 구조는 다양한 제작법, 전기적 특성, 광학적 특성 등, 다양한 분야로 연구되고 있다. 본 발표에서는 실리콘 나노선의 표면에다공성 구조를 제작하고 그에 따른 Raman 산란 특성을 분석한다. 실리콘 나노선은 metal-assisted etching으로 제작을 한다. 이는 귀금속을 촉매로 하여 불산과 과산화수소수 혼합액으로 실리콘 기판을식각하여 나노선 구조를 제작하는 방법이다. 제작과정에서 과산화수소수의 농도를 달리하면 실리콘나노선의 표면에 다공성 구조가 형성이 된다. 다공성 구조는 수 나노미터 이하의 크기를 갖고 있으며밀도는 과산화수소수의 농도에 영향을 받는다. 다공성 구조의 밀도가 제어된 실리콘 나노선의 Raman 산란 특성을 측정한다. 표면이 매끈한 실리콘 나노선의 Raman spectrum peak는 520 cm 1 로 벌크실리콘 기판과 동일한 특성을 보인다. 반면 표면에 다공성 구조가 많은 실리콘 나노선일수록, Raman spectrum의 peak가 적색천이하는 것을 보였다.

영어초록

The semiconductor nanostructure has attracted much attention due to its unique physical properties and high potential for applications to advanced devices. In particular, silicon nanostructures have been explored to prepare novel structures and to characterize their electrical and optical properties. In this research, porous structures were fabricated on the surfaces of silicon nanowires and a their of Raman scattering properties were characterized. Silicon nanowires were fabricated by using metal-assisted etching. In that method, a noble metal is utilized as a catalyst to etch the surface of a silicon wafer in a mixture of HF, H2O2, and H2O. During the etching process, a porous surface with a nano meter size can be generated by controlling the volume ratio of H2O2. In addition, the density of pores is sensitive to the volume ratio of H2O2. The Raman scattering properties were systematically characterized by controlling the density of pores, and silicon nanowires with smooth surfaces were found to exhibit a Raman peak at 520 cm 1, which is consistent with that of bulk silicon. On the other hand, the porous silicon nanowires showed red shifts of the Raman peaks.

참고자료

· 없음