Growth mode of epitaxial $Si_{0.5}Ge_{0.5}$ alloy layer grown on Si(100) by ion beam assisted deposition

이온선보조증착에 의한 Si(100)기판에 정합성장된 $Si_{0.5}Ge_{0.5}$박막의 성장방식

  • Park, Sang-Uk (Dept. of Metallurgical Engineering, Yonsei University) ;
  • Baek, Hong-Gu (Dept. of Metallurgical Engineering, Yonsei University)
  • Published : 1995.05.01

Abstract

본 연구에서는 이온선보조증착법에 의해 Si(100)기판위에 정합성장된 $Si_{0.5}$Ge_{0.5}$층의 핵성성과 성장을 고찰하였다. 성장층에 대한 AFM(Atomic Force Microscopy), RHEED(Reflection High Energy Electron diffraction) 등의 분석결과 Si(100)기판위에 이온선보조증착에 의하여 성장된 $Si_{0.5}$Ge_{0.5}$층은 Stranski-Kranstanov(SK)기구로 성장되며, 300eV, 10 $\mu$A/$cm^{2}$의 Ar이온선을 조사시키는 경우 결정성이 향상되었고, SK 성장 방식의 임계두께가 증가하였다. Ar 이온선 조사에 의해 MBE에 의한 정합성장온도(55$0^{\circ}C$-$600^{\circ}C$)보다 훨씬 낮은 20$0^{\circ}C$에서 정합성장이 가능하였으며, $x_{mn}$값은 10.5%로 MBE에 의한 정합성장시 보고된 $x_{mn}$ 값보다 낮았다. 이온충돌에 의해 발생한 3차원 island의 분해와 표면확산의 증가가 $Si_{0.5}$Ge_{0.5}$층의 성장에 현저한 영향을 미쳤으며, 이온충돌의 영향은 3차원 island의 생성보다 3차원 island의 분해가 더 안정한 낮은 증착온도에서만 관찰되었다.

Keywords

References

  1. IEEE Trans. Electron Devices v.36 Subramanian S.Iyer;Gary L.Patton
  2. Phys. Rev. Lett. v.63 no.6 M.Copel;M.C.Reuters;R.M.Tromp
  3. Phys. Rev. Lett. v.63 no.6 F.K.LeGoues;M.Copel;R.M.Tromp
  4. J. Vac. Sci. Technol. v.A2 J.C.Bean;L.C.Fiory
  5. Appl. Phys. Lett. v.44 no.1 J.C.Bean;T.T.Sheng
  6. Strained-Layer Superlattices : Materials Science and Technology R.Hull;J.C.Bean;Thomas P. Pearsall(ed.)
  7. J. Vac. Sci. Technol. v.B10 R.C.Chapman;P.S.Smith
  8. J. Vac. Sci. Technol. v.A1 J.M.Van Hove;P.Pukite;P.I.Cohen
  9. J. Phys. Chem. v.68 J.P.Dismukes;L.Ekstrom;R.J.Paff
  10. Electron Diffraction in the Electron Microscope Monograph Two J.W.Edington
  11. J. Vac. Sci. Technol. v.A8 no.5 John E. Mahan;kent M.Geib;G.Y.Robinson
  12. Thin Solid Films v.183;902 G.F. A.Van de Walle
  13. J. Vac. Sci. Technol. v.12 J.W.Mathewas
  14. J. Appl. Phys. v.67 no.10 P.Y.Timbrell;D.J.Lockwood
  15. J. Vac. Sci. Technol. v.21 J.E.Greene;S.A.Barnett
  16. Ion Beam Assisted Film Growth J.E.Greene;S.A.Barnett;T.Itoh(ed.)
  17. Mat. Res. Soc. Symp. Proc. D.J.Eaglesham;J.J.Gossmann;M.Gerulli;Don w.Shaw(ed.);J.C.Bean(ed.)
  18. J. Met. v.41 E.A.Fitzgerald
  19. Phys. Rev. v.B35 K.H.Muller
  20. Physics of Thin Films (2nd ed.) Ludmila Eckertova
  21. J. Vac. Sci. Technol v.A8 no.2 D.Van Vechten;G.K.Hubler;F.D.Correll
  22. Ph D thesis, Dept. of. Metal. Eng. Yonsei Univ. Low Temperature Epitaxial Growth of CoSi₂and $Si_{0.5}Ge_{0.5}$ Thin Films by Ion Assisted Deposition S.W.Park
  23. Thin Films Free Atoms and Particles G.Gautherin;C.Schwebel;Kenneth J. Klabunde(ed.)
  24. Ion Bombardment Modification of Surfaces Orlando auiello;Roger Kelly