다량의 수소로 희석된 사일렌 가스로 제조된 실리콘 박막의 전기장 유도에 의한 비정질화 = Electric-field-induced Amorphization of Silicon Films Grown from a High Hydrogen Dilution of Silane

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Silicon films were grown in the presence of an electric field by using plasma-enhanced chemical vapor deposition with a hydrogen dilution of silane, and their characteristics were measured by using Raman and photoluminescence(PL) spectroscopy. The amorphous phase in the films was observed to be markedly enhanced in the presence of an electric field. In particular, the enhancement of the amorphous phase was largest in the films grown near the anode. The films grown from silane a hydrogen dilution ratio (R=[H2]/[SiH4]) of R=49 without an electric field had a PL band with a peak at 0.9eV and a Raman peak near 520 cm-1, which are typical of the crystalline phase. The films grown with an electric field of 40 V/cm had dominant PL and Raman peaks near 1.25eV and 480 cm-1, respectively, which were due to the amorphous phase. It is suggested that these results are caused by the electric field's hinding the formation of hydrogen atoms.

국문 초록 (Abstract)

다량의 수소로 희석된 사일렌 가스를 사용하여 전기장 하에서 플라즈마 화학기상 증착에 의해 실리콘 박막을 제조하였으며, 라만 및 포토루미네슨스(PL) 분광법을 사용하여 물리적 특성을 조사하였다. 전기장 하에서 제조된 박막에서 비정질상(amorphous phase)이 크게 증가하는 거동을 관측하였다. 수소희석 비율(R=[H2]/[SiH4])이 R=49인 반응가스에 대해 전기장을 가하지 않을 경우 시료는 0.9eV 근처의 PL peak와 520 cm-1 근처의 라만 peak를 갖는 결정질상(crystalline phase)에 의해 초래되는 전형적인 거동을 나타내었다. 반면 40 V/cm의 전기장하에서 제조된 시료의 경우 1.27eV 근처의 PL peak와 480 cm-1 근처의 라만 peak를 갖는 비정질상에 의해 초래되는 거동이 관측되었다. 이러한 결과는 결정질상을 초래하는 수소원자의 형성이 전기장에 의해 억제되어 발생하는 것으로 이해된다.