Synchrotron radiation is produced when charged particles moving with relativistic velocities a are accelerated - for example, deflected by the bending magnets which guide the electron or p positrons in circular accelerators or storage rings. By using special focusing magnetic lattices i in the particle accelerators it is possible to make the dimensions of the particle beam very small with a hi맹 charge density which results in a light source with high b디lIiance. Synchrotron light h has important properties which make it ideal for a wide range of investigations in surface s science. The fact that the spectrum of electromagnetic radiation emitted in a bending magnet e extends in a continuum from the 얹r infra red region to hard x-rays means that it is id않I for a v variety of spectroscopic studies. Since there are no convenient lasers, or other really bright l light sources, in the vacuum ultraviolet and soft x-ray re.밍ons the development of synchrotron r radiation has enabled enormous advances to be made in this di펌C비t spectr따 re밍on. P Polarization-dependent measurements, for ex없nple ellipsometry or circular dichroism studies a are possible because the radiation has a well-defined polarization - linear in the plane of orbit w with additional right-circular, or left-circular, components for emission an생es above, or below, t the horizontal, respectively. Since the synchrotron light is emitted from a bunch of charge c circulating in a ring the light is emitted with a well-defined time structure with a short flash of l light every time a bunch passes an exit port. The time structure depends on the size of the ring a and the number and sequence of filling of the bunches. A pulsed light source enables time¬r resolved studies to be performed which provide direct information on the lifetimes and decay m modes of excited states and in addition opens up the possibility of using time of flight t techniques for spectroscopic studies. The fact that synchrotron radiation is produced in a clean u ultrahi야 vacuum environment is of gr않t importance for surce science studies. The current t비rd generation synchrotron light sources provide exceptionally high baliance and stability a and open up possibilities for experiments which would have been inconceivable only a short time ago.

F First I will introduce our works how to improve the crystal growth t technique for Rare earth pnictides and chalcogenides. All these substances h have hi양1 vapor pressure and high melting print up to 3$\alpha$)()C. 까len we employ m the tungsten or molybden crucibles and enclose the sample by 빼e welding of m the lid with high current electron beam. We cannot elevate the temperature up t to 3$\alpha$)()C without suitable radiation shield because rate of radiation loss r rapidly increase in such a high temperature regions. There were no good r radiation shield but we discovered that the p-BN could work as an excellent r radiation shield after checking of the many substances. S Secondly I will show several interesting and unusual 뻐ysical properties of obtained crystals under high magnetic field, hi양1 pressure and also i including angle resolve photoemission spectroscopy. I will stress the p properties of the low carrier concentration with strong correlation on C댐, U USb and Yb4As3

Scanning pprobe Microscoppy (SppM) is a ppowerful surface chracterization technology which can measure not only surface toppograpphy but also various ppropperties of the sampple with unpprecedented sensitivity and sppatial resolution. Recent developpment of electrostatic force microscoppe (EFM) and scanning cappacitance microscoppe (SCM) allows us to measure surface ppotential distribution and cappacitance variation n semiconductor devices. The cappacitance image pprovide us valuable information on carrier density and dopping pprofile.

I Ion beam technology has recently attracted much interest because it has exciting t technological p아:ential for surface analysis, ion beam mixing, surface cleaning and etching i in thin film growth and semiconductor fabrication processes, etc. Es야~cially, ion beam s sputtering has been widely used for sputter depth profiling with x-photoelectron S spectroscopy (XPS) , Auger electron s$\pi$~troscopy(AES), and secondary-ion mass S야i따oscopy(SIMS). However, The problem of surface compositional ch없1ge due to ion b bombardment remains to be understo여 없ld solved. So far sputtering processes have been s studied by s따face an외ysis tools such as XPS, AES, and SIMS which use the sputtering p process again. It would be improbable to measure the modified surface composition profiles a accurately due to ion beam bombardment with surface analysis techniques based on sputter d depth profiling. However, recently Medium energy ion scattering spectroscopy(MEIS) has b been applied to study the sputtering of solid surface at ion bombardment and has been p proved that it has been extremely valuable in probing the surface composition 뻐d s structure nondestructively and quantita디vely with less than 1.0 nm depth resolution. To u understand the sputtering processes of solid surface at ion bombardment, The Molecular D Dynamics(MD) and Monte Carlo(MC) simulation has been used and give an intimate i insight into the sputtering processes of solid surfaces. In this presentation, the sputtering processes of alloys and compound samples at ion b bombardment will be reviewed and the MEIS results for the Ar+ sputter induced altered l layer of the TazOs thin film 뻐dd없nage profiling of Ar+ ion sputt얹"ed Si(100) surface will b be discussed with the results of MD and MC simulation.tion.

High resolution field emission dispplay(FED) devices of 5 inch diagonal in size are fully developped for the applications of near-future flat ppanel dispplays. Under the unique gate-switching drive scheme electron trajectory pprofiles are simulated and tested by considering leakage effects of each ppixel. Uniquely-pprinted sppacer with high asppect ratio are fabricated on real ITO glass for high vacuum ppackaging. In addition new gas aging scheme of stabilizing field emitting array are extensively investigated during the sealing and exhausting pprocess in order to pprevent oxidation effects on the micro tipp. Finally fulll color images of 64 gray scale will be demonstrated.

반도체장비를 포함하는 초고진공장비의 園훌化가 급속히 그리고 절실히 요구되고 있는 것이 현실정이다. 當面해서 실현할 국산진공장비의 대상은 廣範圍하다. 즉, 각종 진공 pump ( (rotary, dry, diffusion, cryo, ion, turbo melecular pump), 진공 chamber, 진공 line, gate valve 를 위 시 한 진공 V머ve, flange, gasket, fl않d야lU, mainpulater 퉁 진공 部品이 다. 진공계 의 핵심 은 適切하고 優良한 진공재료의 선태파 사용이다. 진공장비는 사용자가 원하는 진공도를 원하 는 시간 동안 륨空度를 유지해 주어야 한다. 진공재료 선태의 기준사항은:(1) 기체의 透過성 (2) 薰했훌 (3) 혔體放出특성 - -outgassing과 degassing- (4) 機械的 량훌度 (5) 온도 의존성 (6) 化學톡성 (7) 加I성 및 鎔接 성 (8) 課電특성 (9) 磁氣특성 (10) 高速함子 및 放射線 특성 (11) 經濟성 및 調達생 둥이 다. 우량한 초고진공계재료는 풍부하게 개발되어 왔고, 또 新材料들이 개발되고 있다. 여기에서는 주로 초고진공 내지는 극고진공계의 構造材料, 機能材料, 部品材料 일반파 몇가지 신재료의 특 성에 관해서 記述한다. M Mild SteeHSAE, 1112, 1010, 1020, 1022, etc)., S Stainless SteeHAlSI, 304, 304L, 310, 316, 321, 347): 구조재료, chamber, fl하1ges A Aluminum과 Alloys (1060, 1100, 2014, 4032, 6(뻐1): 구조재료, chamber, flanges, gaskets A AI, Al 떠loy는 SS에 代替하는 역 할올 시 작하고 있다. C Copper, Copper Alloys(C11$\alpha$)0, C26800, C61400, Cl7200): 내장인자, gasket, cryopanel, tubing T Titanium, Ziriconium, Haf띠um 및 Alloys: 특히 Ti은 10n pump 용 getter material 이 외 에 U UHV,XHV용 chamber계로서 관심올 끌고 있다. N Nickel, Nickel Alloys (200, 204, 211, monel, nichrome): 부식 방지 , 전자장치 , 자기 장치 귀 금속(Ag, Au, Pt, Pd, Rh, Ir, Os, Ru): 보조부품, gasket, filament, coating, thermocouple, 접 합부위 T TiC, SiC, zrC, HfC, TaC 둥의 탄화물과, BN, TiN, AlN 동의 질화물, 붕화물이 둥장하고 었 다. 유리: Soda Lime, Borosilicate, Potash Soda Lead: View Port, Chamber envelope C Ceramics: AlZ03, BeO, MgO, zrOz, SiOz, MgOzSiOz, 3Alz032SiOz, Z$textsc{k}$hSiOz S상N4: e electrical, thermal insulators, crucibles, boats, single crystals, sepctr려 windows 저자는 최근 저자들이 발견한 Zr-Ti-Cu-Ni-Be amorphous alloys coated cham뾰r가 radiation p proof로 이용될 수 있는 사실을 점검하고 었다 .. Z.Y. Hua 들은 Cs3Sb를 새로운 photocathode 재료로 보고하고 있다.

진공기술의 응용과 진공환경의 이용은 더 이상 논하지 않더라도 산업 전반에 그 충요성이 점점 더 커가고 있다. 이러한 여건에도 불구하고 진공율 이용하는 system 개밟의 국산화는 수 입하는 system으$\mid$ 수에 비하여 절대적으로 부족하며, 또한 개발하는 system의 자동화는 거의 이 루어지지 않고 있으며, 자동화된 진공판련 system은 거의 대부분 수입에 의흔하고 있다. 실험 실 규모에서부터 System올 하나하나 개밭하고, 이톨 자동화하는 노력과 일이 진행됨다면 산업 응용에 있어서도 자연스럽게 자동화된 system으$\mid$ 개발이 이루어 질 것이다 .. system 자동화는 상 품수명의 단축과 이에 따른 다품종 소량을 요구하는 시장수요에 대응하고, 인력절감과 고풀짙 화로 생산성 향상의 요구에 대응하기 위하여 필요하다. 본 연 구에 서 는 e-beam evaporator로 evaporation하면 서 ion beam으로 assist하여 thin film율 제 작하는 IBAD vacuum system율 싫 계 및 제 작하고[1,2], PLC[3,떼톨 이 용하여 system 자동화톨 하였다 .. thin film 제작 process는 먼저 기본 진공상태로 만뚫고 난 뒤, e-beam evaporator로 e evaporation하면서 ion beam source로 assist하여 substrate 011 thin film율 제조한다 226;. thin film올 제 조하면서 thickness monitor로 sample의 thickness rate톨 control 하고, sample의 균얼성과 밀착 성을 고려하여 substrate톨 rotation 및 heating 할 수 있도록 싫계, 제작하였다. 양질의 박막올 제조하기 위해서 진공환경이 좋은 상태로 제공되어야 한다. 이톨 위하여 oil free operation 0 I 가 능한 dry pump와 turbo molecular pump로 고진공 배기 하였다. 진공도의 흑점은 thermal effect 툴 고려하여 cold cathode ion gauge률 사용하였고, intro chamber와 main chamber 사이에는 g gate valve톨 설치하여 벌도로 운용되도록 하였다. 이러한 process를 박막의 두께, 진공도, 시 간, 온도, 공정 동의 조건올 기훈으로 자동화한 것이다. 또한 정전과 단수에 대한 interlock 기능 도 고려하였다.하였다.

Diffusion barrier characteristics of hf(C,N) thin films for Cu metalliztion was investgated. Hf(C,N) thin films were depposited on Si(100) suvstrates by ppulsed D. C pplasma enhanced metal-organic chemical vappor depposition (ppE-MOCVD) using Tetrakis diethyl amido hafnium (Hf[NC2H5)2]4 : TDEAHf) and N2 as pprecursors. X-ray diffraction analyses sheet resistance measurment and Rutherford backscattering sppectroscoppy analyses revealed that HF(C,N) films pprevent diffusion of Cu fairly well upp to $600^{\circ}C$. At $700^{\circ}C$ however Hf(C,N) films allowed a significant diffusion of Cu into the Si substrate.

Rare earth metal films have been used as a buffer layer for growing ferroelectric t thin film or a seed layer for magnetic multilayer. But when it was deposited on s semiconductor substrates for the application of magneto-optic (MO) storage media, it i is difficult to exactly measure magnetic cons떠nts due to shunting current, and so it n needs to grow metal films on insulator substrate to reduce such effect. Recently, it w was reported that ultra-thin Pt layer were epitaxially grown on A12O:J by ion beam s sputtering in 비떠 high vacuum and it can be used as a seed layer for the growth of C Co-contained magnetic multilayer. In this stu$\phi$, Pt thin film were epi떠xially grown on AI2D3 ($\alpha$)OJ) by RF magnetron s sputtering. The crystalline structure was analyzed by transmission electron microscope ( (TEM) and Rutherford Back Scattering (RBS)/Ion Channeling. In TEM study, Pt was b believed to be twinned on AI잉3($\alpha$)01) su$\pi$ace about Pt(ll1) plane.Moreover, RBS c channeling spectra showed that minimum scattering yield of Pt(111)/AI2O:J(1$\alpha$)OJ) was 4 4% and Pt(11J)/AI2D3($\alpha$)OJ) had 3-fold symmetry.

It was observed that the friction coefficient decreased with increasing Si concentration in the l ilms. Furthermore, the friction behavior became more s때ble even when very small amount of S Si of less than 0.5 at. % was incorporatA:회 By analyzing the composition of the debris f formed, we could show that the low and stabilized friction coefficient is in마nately relatA:었 w with the formation of the Si rich oxide debris. These result supports the mechanism that the h hydrated silica debris is the reason for low friction coefficient in humid environment. Second e evidence of the role of Si rich oxide debris could be found in the triOO-chemical reactions d during initial stage of triho-test. When the Si concen$\sigma$ation was less than 5 at.%, initial t transient period of high friction coefficient was commonly observed. Mter the transient period, m the friction coefficient becomes lower with increasing contact cycles. The initial $\sigma$ansient p peri여 becomes shorter and the starting and maximum friction coefficients in $\sigma$ansient 야,riod d decreased with increasing Si concentration. Composition of the debris on the wear scar s surface was analyzed by Auger spe따'Oscopy at v뼈ous stages in the initial transient period. W We observed that when the friction coefficient increased in earlier stage of the $\sigma$'ansient p period, iron and oxygen was observed in the debris. However, decrease in the 당iction c coefficient in the later stage of the transient period was associated with the formation of s silicon rich oxide debris. This result also supports the friction mechanism of Si-DLC films t that the formation of Si rich oxide debris results in low friction coefficient in ambient a atmosphere. atmosphere.

다이아몬드상 카본은 경도, 열전도 둥이 다이아몬드와 비슷하면서도 박막 성장이 쉬워 다른 재료의 표면보호용 코탱막으로 웅용되고 있다. 최근에 다이아몬드상 카본 박막의 이러한 특성은 전계방출 음극 소자가 이온 충돌, 온도 상승에 의해 마모되는 것을 방지 하는데도 용용되고 있다. 이러한 보호막 기능뿐만 다이아몬드상 카본 박막용 편평한 기 판에 성장시켜 평판 전계방출 음극으로 이용하는 것도 시도되고 었다. 본 연구에서는 이 온빔 스퍼트링 방법으로 다이아몬드상 카본 박막을 성장시켰다. 합성하기 전 챔버의 기 본 압력은 3.2 X 10-7 Torr이었다. 기판으로는 타이타니움 평판, n-타엽의 실리콘 평판, I ITO가 코탱된 유리 평판올 사용하였으며, 중착 전에 기판올 400 V, 15 mA의 알곤 이온 으로 1분간 스퍼트링하여 불순물 막을 제거하였다. 박막 합성시에는 챔버 압력이 3.5 x 1 10-4 To$\pi$가 될 때까지 알곤을 채우고 알곤빔 전류는 30 mA에 고정시키고 빔 에너지를 각각 750, 1000, 1250 eV로 바꾸면서 타켓올 스퍼트랭하였다. 질소를 다이아몬드상 카본 박막애 첨가하면 n-타업 불순물 주입 효과가 있게된다. 질소가 첨가된 박막을 만들기 위 해서는 별도의 이온 총올 사용하여 탄소 타켓 스퍼트령과 동시에 기판에 질소 이온을 입 사시켰다. 만들어진 시료로부터 3 X 10-7 To$\pi$ 진공에서 전류-전압 특성올 조사하였다. 양극으로는 면평한 금속판올 음극 위 150 11m 높이에 셜치하였다. 박막의 물성은 전자 현미경, 오제 전자분광 둥으로 조사하였다. 다이아몬드상 카본 박막을 다른 종류의 편명 한 기판에 합성 조건올 바꾸면서 성장시켜 박악의 특성파 기판이 전계방출에 미치는 영 향을 조사하였다. 합성된 다이아몬드상 카본필름의 전자방출 특성은 기판의 종류와 필름 의 구조 및 필름의 두께에 따라 크게 변화하였다. 이러한 전자방출 거동으로부터 전계 방출 메커니즘을 제시하고자 하였다. 또한, 다이아몬드상 카본 박막으로부터의 전계방출 은 전기장올 인가하는 방법에도 영향을 받는다. 따라서, 본 연구에서는 전기장올 순환 인 가하면서 전계방출 전후의 박막 특성 변화를 조사하여 전계방출 메커니즘올 연구하였다.

Nano-crystalline silicon(nc-Si) thin films were directly depposited by ion beam assisted electron beam depposition (IBAED) method. The visibe luminescence in IBAED sampples were originated from not an oxygen bond but Si nano-crystallites. And we can conclude that the ion beam would be contribute to the suppression of the Si-O bond formation.

반도체 집적 공정의 발달로 차세대 소자용으로 30 A 이하의 극 박막 Si02 절연막이 요구되고 있으며, 현재 제품으로 50-70 A 두께의 절연막을 사용한 것이 발표되고 있다. 절연막의 두께가 앓아질수록 많은 문제가 발생할 수 있는데 그 예로 절연막의 breakdo때둥에 의한 신뢰성 특성의 악화, 절연막올 통한 direct tunneling leakage current, boron풍의 dopant 침투로 인한 소자 특성 ( (Threshold Voltage)의 불안, 전기적 stress하에서의 leakage current증가와 c charge-trap 및 피terface s쩌.te의 생성으로 인한 소자 특성의 변화 둥으로 요약 된다. 절연막의 특성올 개선하기 위해 여러 가지 새로운 공정들이 제안되었다. 그 예로, Nitrogen올 Si/Si02 계면에 doping하여 절연막의 특성을 개선하는 방법 으로 고온 열처 리 를 NH3, N20, NO 분위 기 에서 실시 하거 나, polysilicon 또는 s silicon 기판에 nitrogen올 이온 주입하여 열처리 하는 방법, 그리고 Plasma분 위기에서 Nitrogen 함유 Gas를 이용하여 nitrogen을 doping시키는 방법 둥이 연구되고 있다. 또한 Oxide cleaning 후 상온에서 성장되는 oxide를 최소화 하여 절연막의 특성올 개선하기 위하여 LOAD-LOCK을 이용하는 방법, C뼈피ng 공정의 개선올 통한 contamination 감소와 silicon surface roughness 감소 로 oxide 신뢰성올 개선하는 방법 둥이 있다. 구조적 인 측면 에 서 는 Polysilicon 의 g없n size 를 최 적 화하여 OxideIPolysilicon 의 계면 특성올 개선하는 연구와 Isolation및 Gate ETCH공정이 절연막의 특성에 미 치 는 영 향도 많이 연구되 고 있다 .. Plasma damage 가 Oxide 에 미 치 는 효과 를 제어하는 방법과 Deuterium열처리 퉁올 이용하여 Hot electron Stress하에서 의 MOS 소자의 Si/Si02 계면의 신뢰성을 개선하고 있다. 또한 극 박막 전연막의 신뢰성 특성올 통계적 분석올 통하여 사용 가능한 수명 올 예 측 하는 방법 과 Direct Tunneling Leakage current 를 고려 한 허 용 가농 한 동작 전 압 예측 및 Stress Induced Leakage Current 둥에 관해서 도 최 근 활발 한 연구가 진행되고 있다.

Present silicon dioxide (SiOz) 떠m as intennetal dielectridIMD) layers will result in high parasitic c capacitance and crosstalk interference in 비gh density devices. Low dielectric materials such as f f1uorina뼈 silicon oxide(SiOF) and f1uoropolymer IMD layers have been tried to s이ve this problem. I In the SiOF ftlm, as fluorine concentration increases the dielectric constant of t뼈 film decreases but i it becomes unstable and wa않r absorptivity increases. The dielectric constant above 3.0 is obtain어 i in these ftlms. Fluoropolymers such as polyte$\sigma$따luoroethylene(PTFE) are known as low dielectric c constant (>2.0) materials. However, their $\alpha$)Or thermal stability and low adhesive fa$\pi$e have h hindered 야1리ru뚱 as IMD ma따"ials. 1 The concept of a plasma processing a찌Jaratus with 비gh density plasma at low pressure has r received much attention for deposition because films made in these plasma reactors have many a advantages such as go여 film quality and gap filling profile. High ion flux with low ion energy in m the high density plasma make the low contamination and go어 $\sigma$'Oss피lked ftlm. Especially the h helicon plasma reactor have attractive features for ftlm deposition 야~au똥 of i앙 high density plasma p production compared with other conventional type plasma soun:es. I In this pa야Jr, we present the results on the low dielectric constant fluorocarbonated-SiOF film d밑JOsited on p-Si(loo) 5 inch silicon substrates with 00% of 0dFTES gas mixture and 20% of Ar g gas in a helicon plasma reactor. High density 띠asma is generated in the conventional helicon p plasma soun:e with Nagoya type ill antenna, 5-15 MHz and 1 kW RF power, 700 Gauss of m magnetic field, and 1.5 mTorr of pressure. The electron density and temperature of the 0dFTES d discharge are measUI벼 by Langmuir probe. The relative density of radicals are measured by optic허 e emission spe따'Oscopy(OES). Chemical bonding structure 3I피 atomic concentration 따'C characterized u using fourier transform infrared(FTIR) s야3띠"Oscopy and X -ray photonelectron spl:’따'Oscopy (XPS). D Dielectric constant is measured using a metal insulator semiconductor (MIS;AVO.4 $\mu$ m thick f fIlmlp-SD s$\sigma$ucture. A chemical stoichiome$\sigma$y of 야Ie fluorocarbina$textsc{k}$영-SiOF film 따~si야영 at room temperature, which t the flow rate of Oz and FTES gas is Isccm and 6sccm, res야~tvely, is form려 야Ie SiouFo.36Co.14. A d dielec$\sigma$ic constant of this fIlm is 2.8, but the s$\alpha$'!Cimen at annealed 5OOt: is obtain려 3.24, and the s stepcoverage in the 0.4 $\mu$ m and 0.5 $\mu$ m pattern 킹'C above 92% and 91% without void, res야~tively. res야~tively.

RU02 박막은 전이금속으로서 rutile 구조이며, 넓은 온도 영역에서 금속성의 를 나타내고, 700도 이상의 높은 온도에서 열적 안정성을 갖는 물질이다 이러한 특성 때문 에 RU02 박막은 실리콘 디바이스에서 배선 게이트 전극 확산 장벽 등에 응용가능성이 높 은 물질로 각광을 받고 있다- 특히 다결정 RU02 박막은 DRAM (dynamic random access m memory) 내의 강유전성 축전기의 전극으로서 유망한 물질이다. 지금까지 이러한 응용분야에 사용된 전극물질은 pt 금속이었다 그러나 이러한 금속전극은 SI 산소 그리고 강유전체의 구성물질 등과의 상호확산, pt 표면의 hillock의 존재로 생기는 전기적 단락, 기판과의 나쁜 점작성, 어려운 에칭 프로세스 등의 단점을 가지고 있다 더욱 더 심각한 문제는 P Pt'ferroelectric/Pt 구조에서 나타나는 aging과 fatigue인데, 이는 108 사이쿨 이후에 스위칭 가 능한 잔류 pOlarization 으$\mid$ 감소를 유발하게 된다- 최근 Berstein은 Pt 대신에 RU02를 사용함으로써 강유전체 축전기에서의 fatigue 현상을 크게 감소시켰다고 보고 한 바 있다 Burst川도 RU02 가 실리콘 표면과 유전체 물질 사이에 전기전도 어떠한 상호 확산도 일어나지 않음을 보였다. 그러나 이러한 연구 결과에도 증착조건과 RU02 박악의 특성에 관한 상호 관계가 충분히 더욱 더 중은 강유전성 박막올 만들기 위해서는 이러한 박막 전극에 않고 있다 연구되지 대한 상세한 연구가 반드시 필요하다고 본다. RU02 박막은 실리콘 기판 위에 고주파 마그네트론 스퍼터링 방법으로 증착하였다. 사용 한 타켓은 2 인치의 직경을 가지는 CERAC 사에서 제작한 Ruol다 초기 진공은 1O~6 Torr 이하였고, 고주파 전력은 20 - 80W 까지 변화시켰다 반응성 스퍼터링율 하기 위해 아르곤과 산소롤 주입하였고, 산소/(산소+아르곤)의 비를 변화시켰다 기판의 온도와 증착압력은 각각 상온에 서 500도까지 , 5mTorr에 서 100mTorr 까지 변 화시 켰 다 RU02 박막의 결정성을 조사하기 위해 XRD 표면 형상과 단면을 조사하기 위해 SEM을 사용하였다‘ 박악의 비저항을 조사하기 위해 4-단자법 van der Pauw 방법을 사용하였다. RU02 박막은 증착압력이 높을수록 비저항은 높아지고, 두께는 감소하였다. 특히 1 100mTorr에서는 작업가스와 스퍼터된 입자사이의 심각한 산란 때문에 아예 증착이 이루어 지지 않았다‘ RF 전력이 증가할수록 비저항이 낮아졌다. 이는 두께에 의존하는 결과이며 전형적인 금속박막에서 나타나는 현상과 유사함을 알 수 있었다- 기판온도와 작업가스의 산소 분압이 높을수록 비저항이 감소하였다‘ 이러한 사실은 성장한 박악의 결정구조와 밀접한 관련이 있음을 보여준다.

투명전도막(TCO)인 산화주석막 (Tin oxide, TO)을 원료물질 tetramethyltin(TMT) 산소, 그리고 오존이 5mol% 함유된 산소 등의 다양한 가스 조합조건하에서 low ppressure-MOCVD법으로 증착하였다. TO 박막의 특성은 가스조합비 그리고 증착기판 온도 를 조절함으로서 변화시킬 수 있는데 특히 기판온도에 크게 의존한다. 증착된 박막은 XRD, $\alpha$-stepp, 4-ppoint pprobe, UV-sppectropphotometer 그리고 Hall 측정장비를 이용하여 특성분석 을 하였다.

The Y2O3 films on Si(111) was grown by ionized cluster beam depposition (ICBD) in ultrahigh-vacuum (UHV). The acceleration voltage and oxygen ppartial ppressure were fixed at 5 kV and 2$\times$10-5 Torr resppectively. The substrate tempperature was varied from 10$0^{\circ}C$ to $600^{\circ}C$ in order to find the deppendence of crystallinity of Y2O3 films on the substrate tempperature. The crystallinity of the films with the substrate tempperature studied using x-ray diffraction (XRD) and Rutherford backscattering sppectroscoppy (RES). Surface crystallinity and surface morpphology of the films were also investigated using the reflection high-energy electron diffraction (RHEED) and atomic force microscoppe (AFM) resppectively. The films grown at the substrate tempperature below 50$0^{\circ}C$showed the ppoly-crystalline structure of oxygen deficiency. On the contrary the single-crystalline structure was obtained at the substrate tempperature over 50$0^{\circ}C$ and the stochimetry was gradually matched as increasing the substrate tempperature. The surface morpphology showed the increase of the surface roughness as the substrate tempperature was increased upp to 50$0^{\circ}C$ The crystallinity of the film was not good and the minimum channeling yield $\chi$min was measured at 0.91 The stochiometric and high crystallinine film (surface $\chi$min=0.25) was obtained as the substrate tempperature increased upp to 60 $0^{\circ}C$ which indicate the tempperature was sufficient to migrate the depposited atom.

전계 에미터 어레이(FEA)는 진공에서 전계률 인가하여 전극으로부터 전자률 방출시키는 전자원으로서, 마이크로파 소자 및 명판 디스플레이, 센서 둥에 이용된다 .. Transfer Mold 법 은 뾰족한 에미터 립과 게이트 절연막 및 게이트 전극 충올 형성한 후 유리와 같은 기판에 이전 시키는 방법으로, 이러한 방법은 Mold 형태 위에 코탱 충의 두께 조절과, 게이트와 립 높이 조절이 가능하며, 그리고 유리 기판 위에 접착하여 대면적의 평판 디스플레이를 제작 할 수 었다는 장점이 있다[1,2]. 본 연구에서는 일반적으로 사용되는 실리콘 기판올 습식 식 각하여 Mold률 제작하는 방법 대선에, 측벽 스페이스 구조률 이용한 새로운 방법의 Mold 형태률 이용하여 게이트률 가진 에마터 립올 제작하였다. 먼저 실리콘 기판 위에 산화막올 증착하고 그 위에 게이트 전극파 게이트 절연막을 LPCVD 방법으로 증착하여 구명 형태로 패터닝 한 후, BPSG(Boro Phospher Silicate Glass) 박막올 증착하여 고온에서 훌러 내려 뾰족한 형태의 주형(Mold)률 제작한 후 TiN율 증착하여 정전 접합(an여ic bon벼ng)이나 레 진(resine)둥으로 유리률 접합한 후 KOH 용액으로 실리콘 기판옵 뒷면부터 식각해 낸다. 그 다옴, 립과 게이트 위에 있는 절연막올 제거한 후 뾰족한 전계 에미터 어레이륭 제조하 였다. 자세한 제조 공정 및 제작된 에미터 립의 특성은 학회에서 발표될 예정이다.

III-V족 질화물반도체를 이용한 광 및 전자소자 용용에 있어서 가장 중요한 고홈위 u undoped GaN 에피충 성장과 GaN 에피충의 doping 특허 p-type doping의 복성융 고찰한다. 그리고 III-V nitride 이용한 band gap en명neertng에 있어서 가장 중요한 InGaN 생장파 81 및 :at codoplng 륙성융 평가 분석 한다. 위의 기반기술융 기본으로 하여 InGaN/AlG때 DH s$\sigma$ucture lED훌 제작하고 이의 륙성 용 명가분석하였다.

최근 a-CH:N (hydrogenated amorphous carbon nitride)가 a-CH 보다 팡학적, 기계객성 질이 우수하므로 이에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 실험에선 원료 가스의 유량 은 5 sccm으로 고정시킨 채 원료가스내의 질소 대 메탄 혼합비 (N2ICHa)훌 O 에서 4 까지 변 화시 키 띤서 DC saddle-field PECVD (plasma enhanced chemical vapour d야Xlsition)훌 이 용하여 a-CH:N 박막융 제작하여, 가스 혼합비가 박막의 미세구조와 광학척 성질에 미치는 영향올 연구하였다. 박막 성장시 진공조 내의 압력온 throttle valve롤 사용하여 90 mTorr로 일정하게 유지하였으며 양극 전압과 기판전업은 각각 500 V, 200 V로 고청하고 상온에서 중 착하였다. a a -step으로 측정 한 a-C:H:N 박막의 두께는 혼합가스내의 질소의 양이 증가할수륙 4800 A에서 2000 A로 두께가 감소하였지만 표면 rot핑비less는 혼합가스내의 질소의 양이 중가할 수록 중가함을 AFM (atomic force mi$\alpha$'0 scopy) 으로 관찰하였다. 박막내의 C와 N의 정량 분석은 RES (Rutherford back scattering s야ctroscopy) 핵공명법을 이용하여 분석하였다. X XPS (X -ray photoelectron spec$\sigma$oscopy) 와 FT-IR (Fo삐er transform-infrared s spectrometry)로 미세구조률 측정한 결과 혼합가스내의 질소의 양이 충가할수록 C-H기는 감 소하였지 만 C르N, N-H기 는 늘어 났다. 또한 PL (photoluminescence) 측정 결과 웬료가스 내 메탄과 질소의 비율이 1:1일 때 최대의 발광올 보였고 UVS (비없 vi이et spec$\sigma$orne$\sigma$y)으 로 측정한 광학쩍 에너지 캡은 혼합비내의 질소의 양이 증가할수록 2.53 eV에서 2.3 eV로 감 소하였다. 이를 결과로부터 원료가스내의 N2ICHa의 중가에 따른 박막의 미세구조 변화와 광학척 생 질의 상관 관계가 고찰될 것이다.

GaN is a ppromising materials fot applications in the blue/ultraviolet (UV) light emitting diodes (LEDs)[1] and laser diodes (LDs) [2] High quality ohmic contacts are very critical to these applications since the qualities of ohmic contact system pplay an impportant roles in the high efficient device opperations. For the n-GaN there have been many repports about ohmic contacts and the sppecific contact resistance were as low as from 10-8$\Omega$cm2 However for the ohmic contacts on pp-GaN much fewer study were repported and the sppecific contact resistivity was much lower than of n-GaN. In this ppapper we repport a new Ni/ppt/Au metallization scheme and discuss the mechanism of ohmic formation

Evaluation of def3ects by etch-ppit formation was studied. A NaOH(30 mol%) etchant was found useful for etch-ppit developpment on ZnSe-based eppilayers grown on (001) gaAs. And a H3ppO4(85 mol%) was used in order to developp etch-ppits on GaN-base eppilayers grown on (0001) Al2O3 After etch-ppit formation on the surfsce. Transmission Electron Microscoppy(TEM) was cppmdicted. By etch-ppit developpment and TEM observation we could determine the defect typpes by etch-ppit configurfations and found origin of etch-ppit in the cse of ZnSe-based materials. Based uppon these results we can do defect identification by etch-ppit test simpply. In the case of GaN-based materials we could evaluate nanoppippe density. however high density of threading dislocations in GaN eppilayers were not revealed by etch-ppit developpment. Based uppon these results we can evaluate the nanoppippe density which difficult to evaluate using TEM beacause of its small size(diameter). And at ppresent status direct matching of etch-ppit density to dislocation density would make severe mistake.

GaN 에피택시 층의 전기적, 광학적 특성 및 표면 형상의 향상을 위한 전처리 공 정으로서 사파이어 기판의 질화 처리가 많이 행해지고 있는데 이는 표면에 질화 충올 형성시킴으로서 GaN 충과의 계면에너지 및 격자상수 불일치를 줄여 GaN 충의 성장을 촉진시킬 수 있기 때문이다 본 실험에서는 고 진공 하에서 유도 결합 플라즈마를 이용하여 사파이어 기판의 질화 처리를 행한 후 XPS와 AFM을 이용하여 기판 표면의 질소 조성과 표면 형상을 관찰하였다. 기판 표면의 질소 조성은 질소 가스의 유입량과 기판의 온도보다 칠화 시 간 및 RF-power에 의해 크게 좌우되나 표면 형상은 기판의 온도에 크게 영향올 받는 것으로 나타났다. 따라서 본 실험에서는 기판의 온도를 낮춤으로서 protrusion이 없는 매끈한 표면의 질화 충을 얻올 수 있었다. 핵생성 충의 성장 없이 450 oC의 저온에서 GaN 충올 성장시킨 결과 육방 대청성 의 wurtzite구조를 가지며 bas허 plane이 사파이어 기판과 in-plane에서 300 회전된 관계 를 갖고 있는 것올 XRD -scan으로 관찰하였다. 또한 GaN 충의 성장이 진행됩에 따라 결정성이 향상되고 있는 것이 뼈S ali맹ed channeling 실험올 통해 관찰되었으며 이는 G GaN 충의 두께 중가에 따라 결정성이 향상된다는 것올 의미한다 사파이어 기판의 질 화 처 리 시 간이 증가함에 따라 후속 성 장된 GaN 층의 bas외 pI뻐e에 대 한 XRD -rocking c curve의 반치폭이 감소하는 것으로 나타났는데 이는 기판의 표면이 질화 충으로 전환 됨에 따라 각 GaN island의 c-축이 잘 정렬됨올 의미한다. 또한 AFM으로 ~이 충의 표 면 형상올 관찰한 결과 기판의 질화 처리가 선행될 경우 lateral 방향으로의 G뼈 충의 성장이 촉진되어 큰 islands로 성장이 일어나는 것으로 관찰되었는데 이는 질화 처리가 선행될 경우 Ga과 N의 표면 확산에 대한 활성화 에너지가 감소되기 때문인 것으로 생 각된다 일반적으로 GaN 에피택시 충의 결정성의 향상과 lateral 생장올 도모하기 위하여 성장 온도를 증가시키지만 본 실험에서는 낮은 성장 온도에서도 결정성의 향상 및 l later빼 성장을 촉진시킬 수 있었으며 이는 저온 성장법에 의한 고품위의 GaN 에피택시 충 성장에 대한 가능성올 제시하는 것이다.

최근의 GaN에 관한 연구는 주로 MOCVD법과 MBE법이 이용되고 있으며 대부분 800¬1$\alpha$)()t 정도의 고옹에서 이루어지고 었다. 그러나 이러한 고온 성장은 GaN 성장 과청에서 질 소 vacancy를 생성시켜 광특성을 저하시키고 청색 발광충인 InGaN 화합물에 In의 유입울 어 렵게 하며 저온에서보다 탄소 오염이 증가하는 동의 문제캠을 가지고 있다. 이러한 고온 생장 의 문제점을 해결하기 위한 방법중의 한 가지로 제시되고 있는 것이 저온 성장법이다. 본 연구 에 사용된 RPE-UHVCVD법은 Nz률 rf plasma로 $\sigma$acking하여 공급함으로써 NI-h롤 질소원으 로 사용하는 고온 성장의 청우와는 다르게 온도에 크게 의존하지 고 질소원올 공급할 수 있 어 저옹 성장이 가능하였다. 기판으로는 a - Alz03($\alpha$)()1)를 사용하였고 3족원은 TEGa(triethylgallium)이며,5족원으로는 6 6-nine Nz gas를 rf plasma로 cracking하여 활성 질소원올 공급하였다 .. Nz plasma로 질화처리 를 한 sapphire 표면 위에 G따애 핵생성충을 성장 옹도(350 t, 375 t, 400 t)와 성장시간(30 분,50 분) 그리고 VIllI비(1$\alpha$)(), 2뼈)둥을 변화시키면서 성장시킨 후 GaN 에피택시충을 450 $^{\circ}C$에서 120 분 동안 성장시켰다 .. XPS(x-ray photoelectron spectroscopy), XRD(x-ray d diffraction), AFM(atomic force microscope)둥올 이용하여 표면의 조성 및 morphology 변화와 결정성을 관찰하였다. X XPS 분석 결과 질화처리를 한 sapphire 표면에는 AlN가 형성되었다는 것을 확인 할 수 있 었으며 질화처리를 한 후 G따J 핵생성충올 성장시킨 경우에 morphology 변화를 AFM으로 살 펴본 결과 표면에 facet shape의 island가 형성되었고 이러한 결파는 질화처리 과청이 facet s shape의 island 형성을 촉진시킨다는 것을 알 수 있었다. 핵생성충의 성장온도가 중가함에 따 라 island의 모양은 round shape에서 facet shape으로 변화하였다. 이러한 표면의 morphology 변화와 GaN 에피택시충의 결정성과의 관계를 살펴보면 GaN 에피택시충 표면의 rms(root m mean square) roughness가 중가하는 경 우 XRD (j -rocking curve의 FWHM(full width half m maximum) 값이 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 현상은 결정성의 향상이 columnar 성장과 관계가 었다는 것올 알 수 있었다 .. columnar 성장은 결함의 밀도가 낮은 column의 형생과 G GaN 에피택시충의 웅력 제거로 인해 G값{의 결정성을 향상시킬 수 있는 것으로 생각된다. 톡 히 고온 성장의 경우와는 달리 rms roughness의 중가가 100-150 A청도로 명탄한 표면올 유 지하면서 결정성을 향상시킬 수 있었다. 본 실험에서는 핵생성충올 375 t에서 30 분 생장시킨 경우에 hexagonal 모양의 island로 columnar 성장을 하였고 GaN 에피태시충의 결정성도 가장 향상되었다 이상의 결과로부터 RPE-UHVCVD법용 이용한 GaN 저온 성장에서도 GaN의 결청성올 향 상시킬 수 있음융 확인할 수 있었다.

최근 들어 MOCVD 법으로 성장시킨 GaN, InGaN, AIGaN를 이용한 광소자 ( (LED, LD)와 전자소자(FET, MODFET)에 대한 관심이 고조되면서, MOCVD 법 을 이용한 GaN 중심의 질화물 반도체 성장에 관심이 집중되고 있다. 금번 실험에 사용된 MOCVD 장비는 수직형 MOCVD 장비이다. 특히, wafer c carner를 1$\alpha$)() rpm이상의 고속으로 회전시킬 수 있는 장치로서 원료 가스의 반웅 기 내에서의 흐름을 균일하게 하여 uniformity가 높은 질화물 반도체를 성장시킬 수 있다 .. GaN 에피충은 c-plane 사파이어를 기판으로 하여 11 00 "C 이상의 고온 에서 수소를 이용하여 기판을 cleaning하고, 500 "C 부근에서 핵생성충올 성장시 킨 후 1050 "C에서 trimethylgallium(TMGa)과 NI-h를 이용하여 성장시켰다. n n -GaN를 성장시키기 위해서는 SiH4을 사용하였으며, InGaN의 경우는 t trimethylindium(TMIn)을 In원 료 가스로 하여 635 - 725 "C 범 위 에 서 성 장시 켰 다. 성 장된 undoped GaN, n-GaN, InGaN는 X -ray di잔raction(XRD), H떠l m measurement, Photoluminescence(PU동올 이용하여 결정성과 전기적 및 광학적 특성올 고찰하였다 .. 2ttm 두께로 성장된 undoped G값V박막의 경우 Hall 측정결과 6 6 X lOI6/e며 정도의 낮은 도핑 농도를 보였으며, V!lII ratio(2500 - 5000)증가에 따라 결정성이 향상됨을 GaN (102)면의 X -ray e -rocking분석올 통하여 확인하 였다 .. n-GaN의 경우 SiH4양올 3 - 13 sccm으로 증가시킴에 따라 n -type 도명농 도가 선형적으로 증가하였고, 1017/c며 범위 내로 도평이 된 경우 상온에서 300 e마 N Ns 이상의 high mobility를 얻올 수 있었다 .. PL 관측 결과로부터 Si 도핑으로 인 하여 GaN bandedge emission이 강화됨을 알 수 있었다 .. InGaN 박막의 경우 성 장온도를 낮춤에 따라서 m의 양을 증가시킬 수 있었다. 또한 유량비(TMIn I T TMGa)가 1에 가까운 경 우에서도 온도를 635 "C 정도로 낮훈 경우 410 nm정도에 서 PL bandedge peak올 얻을 수 있었으며, 이 때의 반치폭은 50 meV정도의 낮 은 값을 보였다. 반치폭은 50 meV정도의 낮 은 값을 보였다.

GaN는 직접천이형 에너지 캡을 가지며 In과 화합물을 형성할 경우 1.geV-3.4eV까지 다양한 에너지 캡을 가지므로 청색 발광소자 고출력소자 고온 전자소자둥 웅용성이 많 은 물절로서 각광을 받고 있다. 그러나 G랴‘에 적합한 기판이 없다는 문제점으로 인하여 F FET, LD와 같은 다양한 구조의 웅용에 제 약이 따랐다. 이에 본 연구에서는 RF(radio frequency) Plasma-Assisted MBE( molecular beam e epitaxy )를 이용하여 InxGaj xN/G암J 양자우물 구조를 성장하였다. 이렇게 성장된 I InxGaj xN 박막과 InxGaj xN/GaN 양자우물구조의 특성의 분석은 광학적 특성올 PL( p photoluminescence ) , 결 정 성 의 분석 은 XRD ( x-ray diffraction ), 표면 과 단변 의 계 변 특성은 SEM(scanning electron microscopy)을 이용하여 분석하였다. 저온 PL의 측정결 과 기판온도를 680$^{\circ}$C로 고정한 후 In cell의 온도를 650$^{\circ}$C에서 775$^{\circ}$C까지 증가함에 따라 I InxGaj xN에 관계된 피크위치가 약3이neV정도 red shift 함을 관찰할 수 있었다. 한편 I InxGaj xN/GaN 양자우물구조의 경우 PL피크가 3.2없eV로써 InxGaj- xN의 PL 피크에 비 해 에서 약 25me V 고에너지 이동이 관측되었으며 이것은 우불 내에서 에너지레벨의 c confinement효과에 의해 에너지의 변화에 의한 것엄올 확인하였으며, 양자우물 구조에서 우물의 두께를 줄임에 따라 변화 폭은 1이neV정도 고에너지 이동을 관찰할 수 있었다. X XRD 측정의 결과 In의 mole fraction에 따라 격자상수의 변화를 관찰하였으며, 결정 성의 변화를 피크의 세기로 관찰하였다 .. XRD로 판단한 In의 mole fraction은 0.2임을 알 았다 .. SEM 측정은 표변과 단면의 측정으로서 표연특성과 단면의 특성을 InxGaj xN, I InxGaj xN/GaN 양자우물 구조 모두 알아보았다. 측정 결과 InxGaj-xN의 성 장조건으로 기판온도가 낮아지면서 표면의 거칠기 정도가 증가하였으며,680$^{\circ}$C의 기판온도에서 성장 한 양자우물 구조에 있어서 매끄라운 표면올 얻올 수 있었다.

C CdTe와 HgCdTe는 광전소자나 태양전지,x 선 및 y 선 감지 소자 그리고 적외선 감지소 자로의 웅용둥으로 인하여 많은 연구가 진행되고 있다. 광전소자를 제작함에 있어서 깊은 준위나 얄은 준위에 있는 몇들은 운반자 수명에 매우 큰 영향을 미치고 있음에도 불구하고 광전도도 측정에 의한 운반자 수명 연구에 대하여는 보고된 것이 별로 없다. 이에 본 논문에서는 CdTe 시료의 광전도도를 측정하여 운반자 수명 및 깊은 준위의 위치를 알아보았다 M MBE방법을 이용하여 CdTe 기판위에 In을 도핑한 CdTe를 성장하였다. 광전도 붕괴(PCD) 측정은 300 K에서부터 400 K까지 온도를 변화시켜주면서 측정을 하였고 광원으로서 G GaP- LED를 사용하였으며 전압 신호를 읽기 위하여 Tektronix 2430A 오실로스코프를 이용하 였다 .. Fig. 1. 에서 보인바와 같이 광전도 붕괴곡선은 접선으로 나타낸 하나의 지수 함수적 붕 괴(a2exp( -t/ r 2))보다는 설선으로 나타낸 두 개의 지수함수적 붕괴(alexp( νr 1)+a2exp( -νr 2)) 가 더욱 잘 실험결과와 일치함을 알 수 있었다. 이러한 것은 과잉 전하에 대한 깊은준위를 가 지고 있는 반도체물질에서 일반적으로 관찰되는 것으로 시료가 n 형이기 때문에 소수 운반자 인 정공의 벚에 의한 것으로 생각된다 .. Fig. 2. 에서는 운반자 수명의 온도에 대한 변화를 나타 낸 것이다. 온도가 증가함에 따라 운반자 수명이 감소하는 경항올 보이고 있으며 이것올 이용 하여 딪익 활성화 에너지를 계산 하여 본 결과 0.35 eV 와 0.43 eV염을 알수 있었다.

Photoreflectance (pR) measurement h have been employed to study the uniformity of G GaAs!Si 3" wafer. The PR shows the energy of l light and heavy hole even at room temperature. F From the observed energy of LH and HH, it can b be seen that the center of the wafer is more s stressed than the 뼈ge. On the basis of biaxial t tensile stress the higher and lower. transitions are a attributed to heavy and light hole respectively.vely.

Boron nitride (BN) films have attracted a growing interest for a variety of t technological applications due to their excellent characteristics, namely hardness, c chemical inertness, and dielectrical behavior, etc. There are two crystalline phases 1551; of BN that are analogous to phases of carbon. Hexagonal boron nitride (h-BN) has a a layered s$\sigma$ucture which is spz-bonded structure similar to that of graphite, and is t the stable ordered phase at ambient conditions. Cubic boron nitride (c-BN) has a z zinc blende structure with sp3-bonding like as diamond, 따ld is the metastable phase a at ambient conditions. Among of their prototypes, especially 삼Ie c-BN is an i interesting material because it has almost the same hardness and thermal c conductivity as di없nond. C Conventionally, significant progress has been made in the experimental t techniques for synthesizing BN films using various of the physical vapor deposition 밍ld chemical vapor deposition. But, the major disadvantage of c-BN films is that t they are much more difficult to synthesize than h-BN films due to its narrow s stability phase region, high compression stress, and problem of nitrogen source c control. Recent studies of the metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) of I III - V compound have established that a molecular level understanding of the d deposition process is mandatory in controlling the selectivity parameters. This led t to the concept of using a single source organometallic precursor, having the c constituent elements in stoichiometric ratio, for MOCVD growth of 삼Ie required b binary compound. I In this study, therefore, we have been carried out the growth of h-BN thin f films on silicon substrates using a single source precursors. Polycrystalline h-BN t thin films were deposited on silicon in the temperature range of $\alpha$)() - 900 $^{\circ}$C from t the organometallic precursors of Boron-Triethylamine complex, (CZHs)3N:BRJ, and T Tris(dimethylamino)Borane, [CH3}zNhB, by supersonic molecular jet and remote p plasma assisted MOCVD. Hydrogen was used as carrier gas, and additional nitrogen w was supplied by either aDlIDonia through a nozzle, or nitrogen via a remote plasma. T The as-grown films were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy, x x-ray pthotoelectron spectroscopy, Auger electron spectroscopy, x-ray diffraction, t transmission electron diffraction, optical transmission, and atomic force microscopy.roscopy.

Raman 분광학을 이용하여 질화된 GaAs 박막의 특성을 조사 하였다. GaAs 질화 과 정은 상온에서부터 $600^{\circ}C$까지의 여러 가지 온도에서 ECR질소 플라즈마를 조사함으로써 시 료를 준비하였다. Raman 측정의 결과 온도가 증가함에 따라 세로 광학(LO) 포논 및 가로 광학 (TO) 포논모드의 진동수는 낮은 진동수로 이동하였고 또한 LO-TO 분리 크기 역시 감소하였다. 진동수의 이동의 근원을 격자상수의 변화에 따른 변형 및 유효전하의 감소등으 로 설명하였다. LO 포논 모드의 밴드 폭의 넓어어지는 $600^{\circ}C$에서 가장 컸으며 이는 고온에 서 표면의 무질서 구조가 가장 많이 일어났음을 뜻한다. 이와 같은 원인으로 질화된 GaAs 박막의 몇 가지 물리적 변수인 결함의 비율, 변형의 크기 및 상관 길이 등을 계산하였다.

Most of the surface/interface analysis tools have limited depth profiling c capability in terms of the profiling range and the depth resolution. However, M MEIS can profile the surface and subsurface composition and structure q quantitatively and non-destructively with atomic layer depth resolution. I In this presentation, the MEIS system developed at KRISS will be briefly d described with an introduction on the principle of MEIS. Recent MEIS r results on the surface and interface composition and structural change due to i ion bombardment will be presented for preferential sputtering of T:없Os and d damage depth profiles of SHooD, Pt(l11), and Cu(l1D due to Ar+ ion b bombardment. Direct observation of strained Si lattices and its distribution i in the SHool)-SiCh interface and the initial stage of Co growth on Pt(l11) w will be reported. H surfactant effects on epitaxial growth of Ge on Si(ooD w will be discussed with STM results from SND.

Ion bombardment in the keV range is known to induce drastic chemical modifications in organic and inoranic molecular comppounds. A degrading effects in orgainc materials such as the release of ppolymer compponents and the chemistry of the iradiation pprocess have been observed. The work to be described was carried out in order to understand the irradiation effect better. The sampple(ppolyimide : Kappton ) Were irradiated by Ar+, Ne+, H+ ions and electrons (3 keV) to fluence ranging from ~1$\times$1015 to ~1$\times$1017 ions/$cm^2$ at room tempperature. The impplant was usually rastered over an area of a few $cm^2$ . These ion impplantation were carried out in an electron sppectrometer ESCA 5700 (ppHI Ltd) at a residual gas ppressure of ~5$\times$10-10 Torr. X-ray pphotoelectron sppectroscoppy(XppS) measurements were made using a monochromatized Al Kａ(1486.6 eV) excitation source. The pphotoemitted electrons were detected by hemisppherical analyser with a ppass energy of 23.5 eV. Core-level binding energies were referenced to the Fermi level. To avoid the charging effect it was used the neutralizer. We studied the irradiation effects on ppolyimide with Ar+, Ne+, He+ ions and electrons by XppS which 추 pprovide detailed information concerning the bonding-induced changes.

In the thin film alloy formation of the transition metals ion-beam-mixing technique forms a metastable structure which cannot be found in the arc-melted metal alloys. Sppecifically it is well known that the studies about the electronic structure of ion-beam-mixed alloys pprovide the useful information in understanding the metastable structures in the metal alloy. We studied the electronic change in the ion-beam-mixed ppt-Ct alloys by XppS and XANES. These analysis tools pprovide us information about the charge transfer in the valence band of intermetallic bonding. The multi-layered films were depposited on the SiO2 substrate by the sequential electron beam evapporation at a ppressure of less than 5$\times$10-7 Torr. These compprise of 4 ppairs of ppt and Cu layers where thicknesses of each layer were varied in order to change the alloy compposition. Ion-beam-mixing pprocess was carried out with 80 keV Ae+ ions with a dose of $1.5\times$ 1016 Ar+/cm2 at room tempperature. The core and valence level energy shift in these system were investigated by x-ray pphotoelectron sppectroscoppy(XppS) pphotoelectrons were excited by monochromatized Al K ａ(1486.6 eV) The ppass energy of the hemisppherical analyzer was 23.5 eV. Core-level binding energies were calibrated with the Fermi level edge. ppt L3-edge and Cu K-edge XANES sppectra were measured with the flourescence mode detector at the 3C1 beam line of the ppLS (ppohang light source). By using the change of White line(WL) area of the each metal sites and the core level shift we can obtain the information about the electrons pparticippating in the intermetallic bonding of the ion-beam-mixed alloys.

By the ion bombardment the original discrete layered structure is damaged and a uniformly mixed layer is formed by the intermixing of the films. Immediately after this dynamic cascade mixing a structure of this mixed layer is likely to be a mixture of randomly distributed atoms. Subsequently the mixed layered structure becomes a non-equilibrium structure such as the metastable pphase because the kinetic energies of the incident ions rappidly dissippate and host atoms within the collision cascade region are quenched from a highly energetic state. The formation of the metastable transition metal alloys using ion-beam-mixing has been extensively studied for many years because of their sppecific ppropperties that differ from those of bulk materials. in ion-beam-mixing the alloy or comppound is formed due to the atomic interaction between different sppecies during ion bombardment. in this study the metastable pphase formed by ion-beam-mixing pprocess is comppared with equilibrium one by arc-melting method by GXRD and XAS. Therfore we studied the fundamental characteristics of charge redistribution uppon alloying and formation of intermetallic comppounds. The multi-layer films were depposited on a wet-oxidized Si(100) substrate by sequential electron beam evapporation at a ppressure of less than 5$\times$10-7 Torr during depposition. These compprise 4 ppairs of Co and ppt layers where thicknesses of each layer were varied in order to change the alloy compposition.

It is a diffcult and challenging pproblem to control the growth of eppitaxial films. Heteroeppitaxy is esppecially idfficult because of the lattice mismatch between sub-strate and depposited layers. This mismatch leads usually to a three dimensional(3D) island growth. But the use of surfactants such as As, Sb, and Bi can be beneficial in obtaining high quality heteroeppitaxial films. In this study medium energy ion scattering sppectroscoppy(MEIS) was used in order to reveal the growth mode of Ge on Si(001) and the strain of depposited film without and with dynamically supplied atomic hydrogen at the growth thempperature of 35$0^{\circ}C$. It was ppossible to control the growth mode from layer-by-layer followed by 3D island to layer-by-layer by controlling the hydrogen flux. In the absent of hydro-gen the film grows in the layer-by-layer mode within the critical thickness(about 3ML) and the 3D island formation is followed(Fig1). The 3D island formation is suppressed by introducing hydrogen resulting in layer-by-layer growth beyond the critical thickness(Fig2) We measured angular shift of blocking dipp in order to obtain the structural information on the thin films. In the ppressence of atomic hydrogen the blocking 야 is shifted toward higher scattering angle about 1。. That means the film is distorted tetragonally and strained therefore(Fig4) In other case the shift of blocking dipp at 3ML is almost same as pprevious case. But above the critical thickness the pposition of blocking dipp is similar to that of Si bulk(Fig3). It means the films is relaxed from the first layer. There is 4.2% lattice mismatch between Ge and Si. That mismatch results in about 2。 shift of blocking dipp. We measured about 1。 shift. This fact could be due to the intermixing of Ge and Si. This expperimental results are consistent with Vegard's law which says that the lattice constant of alloys is linear combination of the lattic constants of the ppure materials.

전채 방출에 의한 이온 몇 전자는 현마갱 몇 마이크로 천자소짜 ( (micro-electronic device)둥에 용용봐 어 왔다. 또한 이 온 몇 천짜의 C Cathod- Anode의 Diode구조에셔의 운동역학이 주요한 환심사이다. 현미 청과 같이 접속율 요하는 장쳐들에셔는 이들의 에녀지 분포가 접속도에 칙첩영향을 주는 Chromatic Abberation을 컬갱하게된다. 그라고 Diode 에셔의 이온 몇 천짜의 운동 또한 에너져훈포에 대한 이혜률 근거로 한 다. 본 연구에셔는 전계에 의한 이온 및 전자의 방출구조(mechanism)률 소채한다. 또한 방출극 표면에셔의 이온 몇 전짜가 갖는 에너져 환포와 양극구조에셔 뱀이 천봐하는 과청에셔의 에너져 환포의 특생용 환석한다.

반도체 공정에서 기존보다 큰 30cm 웨이퍼훌 이용하기 위해서 기존의 ECR, Helicon, ICP, 등 공정용 고 밀도 플라즈마 원들의 대면적화에 대한 연구가 세계적으로 진행되고 있다 현 상황에서는 평판형 안테 나룰 이용한 TCP가 대면적용 폴라즈마 원의 가장 유력한 후보로 여겨지고 있다 TCP롤 대면적화 하는 데 있어서 중요한 문제점으로는 대면적에서의 큰 안테나 인되턴스로 인한 임피던스 정합과 대면적에서 의 유전울질의 기계적 강도이다. 앓은 유전물질올 사용힐 수 있도록 대면적 TCP 플라즈마 원올 실계 저l작하였고 이차원 가열이론올 이용한 TCPRP code 률 이용하여 안테나의 반경옳 결정하였디 안테나의 인덕턴스 값올 줄이기 위해서는 주m수는 13.56MHz 보다 낮은 4-5MHz 부근에서 작동하는 RF 파워룰 선택하였다 이 파워 서플라이는 보통 사용되는 50n 흩력 입묘$\mid$던스훌 갖는 형태가 Of니라 LC 공진현상 올 이용하여 부하에 파워률 전달하는 형태이다 .. TCP 장치에 사용할 수 있도록 파워 서플라이 흩력 단에 안테나와 직혈로 가변 콘덴서를 달아서 임11I던스 정합올 힐 수 있게 하였다 안테나에 직훌로 달Of줌으 로써 안테니의 인덕턴스훌 훌여주는 효과훌 얻올 수 있다 안테나에 흐르는 전류룰 측정하기 위해서 사 각형 루프로 전류 픽업 코일을 만들었고 진공상태에서 RF 파워률 인가하고 안테나의 전류와 전압을 측정하여 픽업 코일걸과훌 조정하였다. 발생기체로는 헬륨올 사용하였고 1-100mTorr 의 압력범위에서 실험을 하였다 플라즈마롤 빌샘시키고 파워를 증가 시킴에 따라 E-H mode transition 현상이 관찰되었고 그 때의 임계 전류 값을 측정하였다. 압력이 낮올수록 모드 변화가 일어나는 전류의 값이 작았다 임계 전류는 압력에 대해서 선형적인 특성을 보였다 이는 압력이 낮을수록 유도걸힘이 더 잘 된다는 것을 의미한다 1 1 mTorr에서는 H-mode에서 안테나의 전류가 파워훌 증가시킴에 따라 계속 증가하였으니, 압력이 올라 갈수록 조금씩 증가하는 정도가 줄어들고. 100mTorr에서는 포화된 값을 나타냈다 H-mode로 넘어간 후 에는 파워가 증가황에 따라 안테나의 임피던스 값이 모든 압력영역에서 줄어드는 경황을 보였고, 이는 플라즈마의 인덕턴스에 의해서 안테나의 인덕턴스 기 감소되기 때문이다, 파워가 증가할수록 안테U오} 플라즈마 루프사이의 상호걸합이 증가하는 걸로 해석힐 수 있다 안테나의 인되턴스 변화보다는 저항.성 분의 변화가 컸다 하지만 전체 임피던스로 볼 때 저항성분이 상대적으로 작기 때문에 인덕턴스의 감소 가 더 큰 영향을 미치는 걸로 볼 수 있다. 하지만 플라즈마로의 파워 전달에는 저항성분만이 영향올 미 치므로 저항성분의 큰 변화는 파워가 많이 전달될올 의미한다 피워전달 효율을 계산해 본 결과 수 r mTorr 부근이 80-90% 정도의 높은 효율올 보였고 5mTorr 일 때가 가장 좋았다.

Bacuum ppower tubes (gyrotron klystron gyro-klystron etc) are attractive for high ppower applications such as radar/communications pplasma heating accelrator naterial pprocessing etc. Over the ppast two decades considerable efforts on the developpment of gyrotron-ppower coherent microwave and millimeter wave sources were made. Expperimental pperformance on the gyro-devices will be ppresented.

실리콘 집적회로 제조시 sub-micron 의 contact 형성 공정은 질연막 형성 후 이의 식각 및 세정, c contact 실리사이드, 획산방지막, 배선 금속층의 형성 과정올 거치게 된다. 본 연구팀에서는 C.F야f2 헬리 콘 플라즈마훌 이용한 고선택비 contact 산화막 식각공정시 형성된 잔류막충과 오염 손상올 관찰하고 산소 플라즈마 처리와 후속 열처리에 따른 이들의 제거 정도를 관찰하여 이에 대한 결과를 발표하였다. 본 연구메서는 식각 및 후처리에 따라 잔류하는 잔류막과 손상층이 후속 공정인 contact 실리사이드 형 섬에 미치는 영향올 관찰하였다. C C.F바f2 웰리콘 풀라즈마률 이용한 식각시 공정 변수로는 수소가스 첨가, bias voltage 와 과식각 시간 의 효과를 관찰하였으며 다른 조건은 일정하게 하였다 .. Contact 실리사이드로는 Ti, Co-싫리사이드를 선 택하였으며 Piranha cleaning, 산소 플라즈마 처리, 산소 풀라즈마+600 'C annealing으로 각각 후처리된 시 편을 후처리하지 않은 시펀돌과 함께 실리사이드 형성용‘시펀으로 이용하였다 각각 일정 조건에서 동 일 두께의 실리사이드훌 형성시킨 후 4-point probe룰 이용하여 면저황올 측정하였다 후처리하지 않은 시편의 경무 실리사이드 형성은 아주 시펀의 일부분에서만 형성되었으며 후속 세정 및 얼처리훌 황에 따라 실리사이드의 면저항은 감소하여 식각 과정을 거치지 않은 깨끗한 실리콘 웨이퍼위에 실리사이드 를 형성시킨 값(control 값)에 접근하였다. 실리사이드의 면저항값은 식각시 노훌된 실리콘 표면 위에 형 성된 손상충보다는 잔류막에 큰 영향을 받았으며 수소 가스가 첨가된 식각 가스로 식각한 시편으로 형 성한 실리사이드의 면저항값이 손상이 상대적으로 적은 것으로 관찰된 수소훌 첨가하지 않은 식각 가 스로 식각한 시펀 위에 형성된 실리사이드의 면저황에 비해 낮은 값을 나타내었다. 실리사이드의 전기적 륙성에 미치는 손상층의 영향올 좀더 면밀히 관찰하고자 bare 실리콘 wafer 에 잔류막이 거의 없이 손상층을 유발시키는 식각 조건들 (100% HBr, 100%H2, 100%Ar, Cl싸fz)에 대하여 실 리콘 식각을 수행한 후 Co-실리사이드률 형성하여 이의 면저황을 측정한 걸과 100% Ar 가스로 식각된 시편을 이용하여 형성한 실리사이드의 면저항은 control 에 기까운 면저항값올 지니고 따라서 손상층이 실리사이드 형섬메 미치는 영향은 크지 않음을 알 수 있었다. 이상의 연구 결과훌 통해 손상층이 실리사이드의 형성이나 전기적 톡섬에 미치는 영황은 잔류막층 에 의한 영향보다 적다는 것을 알 수 았으며 잔류막층의 두께보다는 성분이나 걸합상태, 특히 식각 및 후처리 후 잔류하는 탄소 싱분과 C-Si 결함에 큰 영향올 받는 것올 알 수 있었다.

다견정 심리판-거l르마늄(JXlly-SiGe)은 TFT(thin-film transistor)와 갇븐 소자 응용에 있어서 중요한 불칠이다 .. LPCVD (low pressure chemical vapor deposition) 방법으로 비정칠 SiGc (a-SiGe) 박막올 증 착시키고 고상결정화(SPC: solid-phase crystallization)시켜 poly-SiGc옹 얻는 것은 잘 알려져 있다. 그러 나 그러나 PF'||'&'||'pound;VD-SPC 방법올 이용한 poly-SiGc의 제조에 대해서는 아직 두드러지게 연구된 바 없다. 우리단 PF'||'&'||'pound;VD 방법으로 a-SiGc 박막올 증착시키고 고상캘정화시켜 poly-SiGc올 얻었 R며, :~ 결정성, G Gc 농도, 결정핍의 평끌 크기 눔올 XRD (x-ray diffraction) 방법으호 조사하였다. 특히 pr'||'&'||'pound;VD 증착시 가판온도,Gc 함유량 등이 고상화에 미치는 영향에 대해서 조사하였다. P PECVD 장치는 터보펌프콸 사용하여 71저진공이 2xlOlongleftarrow5 Torr에 이르렀다. 가판윤 SiOOO) 웨이퍼륜 사용하고 기판 온도는 약 150- 35()"C 사이에서 변화되었다. 증착가스는 SiH4, GcH4, 112 등흘 썼다. 증착 압력과 r.f 전력용 각각 O.25ToIT와 3W로 일정하게 하였다 .. Gc 함유량(x)은 x x=O.O-O.5 사이에서 변화되었다 .. PECVD모 증착된 SiGc 박막들은 고상결정화를 위해 $\theta$X)"(:: Nz 분위기에서 24시간동안, 혹은 5OO'C에서 4열간 가열되었다. 고상결정화 후 poly-SiGc 박막은 SiGc(Ill), (220), (311) XRD 피크들올 보여주었으며, 각 피 크들은 poly-Si에 비하여 왼쪽으로 Bragg 각이 이동되었고, Vegard’slaw에 의해서 x의 값올 확 인할 수 있었다. 이것온 RBS 결과와 열치하였다. 약 150-350'C 사이에서 변화된 기판온도의 범위 에서 증착온도가 낮올수콕 견정립의 크기는 대체로 증가하는 것으로 나타났다 .. XHD로 추정된 형 균 결정립의 크기는 최대 약 3$\alpha$1m 정도였다. 또한 같끈 샘플뜰에 대해서 기판온도가 낮올수록 증착속도가 증가함옴 확인하였다 .. Gc 함유량이 x=O.1에서 x=O.5로 증가함에 따라서도 결정립의 크기와 SiGc 증착속도는 증가하는 것으로 나타났다 .. Hwang [1] , Kim[2] 둥의 연구자들은 Gc 함유 량이 증가함에 따라 결정 립 크기가 캄소하는 것올 보고하였으냐, Tsai [3] 둥은 반대의 결과플 보 고하고 Ge 힘유량의 증가시 결정립 크기의 증가에 대해 Gc의 Si보다 낮은 융점 (melting point) 올 강조한 바 있다. 결정립 크기의 증가는 대체로 SiGe 중착속도의 증가와도 관련이 있음올 볼 때, poly-SiGc의 경우에도 polv-Si의 고상화에서와 같이 증착속도가 빠를수록 최종적언 결정럽의 크기가 커지는 것으로 이해될 수도 있다 .. PECVD 증착시 증착속도의 증가는 증착된 박딱에서의 무켈서도를 증 가시킬 수 있음올 고려하면, 이라한 결파플온 p이y-SiGc의 고상결정화에서도 ploy-Si의 고상결정 화에서와 마찬가지로 초기 박막에서의 구조직 무절서도가 클수록, 고상결정화 후 결정 립의 크기 가 커칠 수 있음올 보여준다고 생각휠 수 있다,