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주사터널링현미경(STM) 기법으로 확인된 Si(5 5 12)-2×1 호모에피텍시 성장 방법

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최초등록일 2025.07.14 최종저작일 2006.01
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주사터널링현미경(STM) 기법으로 확인된 Si(5 5 12)-2×1 호모에피텍시 성장 방법
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    • 💡 반도체 재료 성장의 미세 구조 변화 메커니즘 이해에 도움

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    서지정보

    · 발행기관 : 한국진공학회
    · 수록지 정보 : Applied Science and Convergence Technology / 15권 / 1호 / 37 ~ 44페이지
    · 저자명 : 김희동, 조유미, 서재명

    초록

    초고진공 아래에서 주사터널링현미경을 이용해서 495℃의 Si(5 5 12) 기판에 호모에피텍시를 시도하여 층상성장의 미세한 과정을 연구하였다. 최초에는 Si Dimer가 기본블록이 되어 Si(5 5 12) 단위세포 내 (337)과 (225) 부분의 Si Dimer/Adatom 자리에 우선적으로 흡착하여 Si(5 5 12) 단위세포는 Si addimer로 채워진 3×(337) 세부 부분과 1×(113) 세부 부분으로 변한다. 이 과정 중 Si(5 5 12) 단위세포 내 또 다른 (337)에 있는 Tetramer는 Si Dimer를 흡착할 수 있는 Dimer/Adatom 자리로 변환한다. 추가적인 Si 흡착으로 각각의 (337) 부분은 (112)과 (113)으로 나뉘어, 마침내 Si(5 5 12) 단위세포는 3×(112)와 4×(113)의 패싯들로 바뀐다. 이 단계에서 벌집사슬형과 Dimer/Adatom의 1차원 구조의 상호 변환이 선택적으로 일어난다. 기판의 단위세포 주기를 가지는 패싯의 높이는 2.34 Å까지 성장하며, 끝으로 이 패싯 사이의 골짜기가 채워진다. 마지막 단계가 끝나면 균일하고 평평한 Si(5 5 12) 테라스가 복원된다. 본 연구로부터 Si(5 5 12) 호모에피텍시가 단위세포 당 28 개의 Si 원자가 흡착됨으로써 주기적으로 이루어지고, 기판 단위세포 내에서 패시팅이 균일한 오버레이어 필름 두께를 유도하는 데에 결정적 역할을 한다는 점에서 그 성장 방식이 독특하다고 할 수 있다.

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