석영과 실리콘의 산소원자재결합 반응에서 표면변화에 따른 영향

Abstract

표면에서 산소나 수소 원자가 재결합하여 산소 혹은 수소 분자가 되는 간단한 반응은 매우 오랫동안 연구되어 왔다. 또한 표면에 부딪히는 원자가 분자의 일부로 될 확률은 실리카 등 유리 표면에서 많은 결과들이 보고되어 있다. 이러한 연구결과에 대해 반도체 공정과 우주산업 등에서 큰 관심을 가지고 있으나, 그 실험 결과는 매우 다양하여 이해하기 어려우며 이는 물질 표면이 계속 변화하기 때문이다. 표면 변화가 원자재결합 반응에 어떠한 영향을 주는지 알아보기 위해 먼저 석영과 실리콘 표면 위에서 300K ∼ 1100K의 표면 온도 범위로 원자 재결합 확률을 측정하였다. 이와 함께 초고진공장치 내에서 원자재결합 온도와 압력 조건을 조성하고, 광전자 분석기와 원자 현미경을 사용하여 실온에서 in-situ로 분석하였다. 이로써 원자 재결합 반응 중에 표면이 변화하여, 재결합 확률에 영향을 주었다.; A simple reaction that forms a oxygen or hydrogen molecule after oxygen and hydrogen atoms recombine at surface has been studied for many years. Also, the probability that atoms impinging on surface become a part of molecule has been reported many times on surfaces of glass materials like a silica. These results are attracted to the semiconductor manufacturing and the aerospace industry. But, there are various results and these are difficult to understand, because a surface of materials always change. we have measured the probability of atom recombination on SiO2 and Si surface at 300~ 1100K. To make the condition of temperature and pressure under atom recombination, UHV system was used. And we have analyzed the composition and morphology of SiO2 and Si surfaces on in-situ at normal temperature. The surface was changed during reaction of atom recombination and this process was effected to the probability of recombination.