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실리콘 이온주입 SiO₂층의 나노결정으로부터의 광루미네센스
위덕대학교 산업기술연구소 위덕대학교 산업기술연구소 2001 산업기술연구소 논문집 Vol.5 No.1
실리콘 기판 위에 형성한 열산화막에 실리콘이온을 주입하고 열처리를 수행한 후, 광루미네센스 (photoluminescence: PL)스펙트럼을 조사하였다. 주입된 실리콘이온의 도즈량과 열처리 온도에 따른 PL스펙트럼의 변화를 조사한 결과, 실리콘이온 주입된 열산화막의 광루미네센스가 실리콘 나노결정에 기인함을 알 수 있었다. 산화막을 1분 간격으로 습식 식각하면서 식각 량에 따른 PL특성의 변화를 조사하여, PL피크(peak)를 결정하는 요소는 산화막내에 분포하는 나노 결정의 크기와 수에 밀접한 상관이 있음을 알 수 있었다. 본 연구 결과에 의한 PL피크의 범위는 680nm~830nm 대이었다. Photoluminescence(PL) spectrum of Si^(+) ion-implanted SiO_(2) film with thermal annealing process was investigated. The sample with higher dose Si^(+) ion revealed longer wavelength peak. However PL intensity of higher dose sample was smaller than that of lower dose implanted one. PL peak moved to longer wavelength as the temperature of thermal annealing process became to be high. PL spectrum was observed after wet etching of the annealed Si^(+)implanted SiO_(2) film at every one minute BOE etchant. PL spectrum is considered to be resulted as dominant size and quantity of nano-crystalline silicon in the annealed SiO_(2) film with Si^(+) ion. The PL peak range resulted from our experiment was 680nm~830nm.