Abstract
The Poly-S $i_{1-x}$G $e_{x}$ thin films were deposited on oxidized Si wafer by RTCVD(rapid thermal chemical vapor deposition) using Si $H_4$and Ge $H_4$, at 450 ~5$50^{\circ}C$. The variation of Ge mole fraction and the deposition rate of S $i_{1-x}$G $e_{x}$ thin film were studied as a function of the deposition temperature and the Ge $H_4$/Si $H_4$input ratio, and the crystal phase and the surface roughness were studied by XRD and AFM(atomic force microscopy), respectively. The experimental results showed that the activation energy for the deposition of poly-S $i_{1-x}$G $e_{x}$ was about 32~37Kca /mol and the deposition rate of S $i_{1-x}$G $e_{x}$ thin films was increased with increasing the deposition temperature and the input ratio. From the analysis of composition, it was known that the Ge mole fraction within the poly-S $i_{1-x}$G $e_{x}$ thin film was decreased with decreasing the input ratio and increasing the deposition temperature. As-deposited S $i_{1-x}$G $e_{x}$ thin films were polycrystalline over the entire experimental range. But those were amorphous at the deposition temperature of 450, 475$^{\circ}C$ and the input ratio of 0.05. By adding the Ge $H_4$, poly-S $i_{1-x}$G $e_{x}$ thin film were deposited at relatively lower deposition temperatures($\leq$ 5$50^{\circ}C$) than those of conventional poly-Si(>$600^{\circ}C$). From surface roughness measurement of poly-S $i_{1-x}$G $e_{x}$ it was found that the surface roughness( $R_{i}$ ) increased with increasing the deposition temperature and input ratio.and input ratio.
Oxidized Si wafer 위에 반응가스로 Si $H_4$과 Ge $H_4$을 사용하여 RTCVD(rapid thermal chemical vapor deposition)법으로 증착온도 450~5$50^{\circ}C$에서 다결정 S $i_{1-x}$G $e_{x}$ 박막을 증착하였다. 증착된 S $i_{1-x}$, G $e_{x}$ 박막은 증착온도와 Ge $H_4$Si $H_4$입력비 변화에 따른 Ge몰분율 변화와 증착속도에 대해 고찰하였으며, XRD와 AFM(atomic force microscopy)등을 이용하여 결정상과 표면거칠기 등을 조사하였다. 실험결과, 다결정 S $i_{1-x}$G $e_{x}$ 박막은 32~37 Kcal/mole의 활성화에너지 값을 가졌으며 증착속도는 증착온도와 입력비 중가에 따라 증가하였다. 또한 조성분석으로부터 입력비 감소와 증착온도 증가에 따라 Ge몰분율이 감소함을 알 수 있었다. 증착된 S $i_{1-x}$G $e_{x}$ 박막은 450, 475$^{\circ}C$에서 임력비가 0.05일때 비정질 형태로 존재하였으며 그 이외의 실험영역에서는 다결정 형태로 존재하였다. 기존의 다결정 Si 중착온도($600^{\circ}C$이상)와 비교하여 Ge $H_4$을 첨가함으로써 비교적 낮은온도(5$50^{\circ}C$이하) 영역에서 다결정 S $i_{1-x}$G $e_{x}$ 박막을 얻을 수 있었다. 또한 증착층의 표면거칠기를 측정한 결과, 증착온도와 입력비가 증가함에 따라 표면 거칠기( $R_{i}$ )가 증가함을 알 수 있었다.을 알 수 있었다.