KR101213228B1 - 네가티브 광전도 특성을 갖는 게르마늄 단결정 박막의 성장법 및 이를 이용한 광검출기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 네가티브 광전도 특성을 갖는 게르마늄 단결정 박막의 성장법 및 이를 이용한 광검출기에 관한 것이다. 본 발명에 따른 게르마늄 단결정 박막의 성장법은 감압 화학기상증착법(RPCVD)을 이용하여, 실리콘 기판 상에 저온에서 게르마늄 박막을 성장시키는 단계; 승온시키면서 게르마늄 박막을 성장시키는 단계; 및 고온에서 게르마늄 박막을 성장시키는 단계를 포함하며, 본 발명에 따른 3단계 성장법은 실리콘 기판 상에 응력이 완화되고 낮은 침투 전위 밀도를 가지면서도 표면 거칠기가 매끄러운 우수한 특성의 게르마늄 단결정 박막을 얻을 수 있다.
게르마늄, 단결정, 감압 화학기상증착법, 3단계
Description
본 발명은 게르마늄 광 검출기 제작에 필요한 게르마늄 단결정 성장법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 감압 화학기상증착법 (Reduced Pressure Chemical Vapor Deposition: RPCVD)을 이용하여 실리콘 기판상에 응력이 완화되고 낮은 침투 전위 밀도를 가지면서도 표면 거칠기가 매끄러운 우수한 특성의 게르마늄 단결정 박막을 성장시키는 방법 및 이를 이용한 광검출기에 관한 것이다.
본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT 원천 사업의 일환으로 수행한 과제로부터 도출된 것이다[과제번호 : 2006-S-004-03, 연구사업명 : 실리콘 기반 초고속 광인터커넥션 IC]
지난 수 십 년간 실리콘과 실리콘-게르마늄 또는 게르마늄의 이종 구조 접합을 이용한 새로운 소자의 개발이 이루어져 왔다.
특히, 실리콘과 게르마늄 간의 밴드갭 에너지 차이를 이용한 초고속의 이종 접합 바이폴라 트랜지스터 (Hetero-junction Bipolar Transistor: HBT) 제작이나, 응력 인가된 실리콘/게르마늄 박막에서 보이는 고 이동도 특성을 이용한 이중채널의 모듈레이션 도핑 전계효과 트랜지스터 (Modulation Doped Field Effect Transistor: MODFET) 또는 금속 산화물 반도체 전계효과 트랜지스터 (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor: MOSFET) 제작이 주를 이루고 있다.
또한, 최근에는 게르마늄 밴드갭 에너지(0.67eV)의 광 흡수 파장 대역인 1.3 내지 1.55㎛ 영역에서의 광 통신용 검출기 소자 제작을 위한 연구도 진행되고 있다. 이를 위해 실리콘 기판 상에 우수한 특성의 실리콘-게르마늄 완충층이나 순수 게르마늄 박막을 얻기 위한 많은 연구들이 진행되고 있으며 이에 대한 결과들이 보고되고 있다.
실리콘과 게르마늄 이종 구조의 주요한 변수인 격자 변형률 f 는 아래와 같은 식으로 정의할 수 있다.
f = (a
layer
- a
sub
) / a
sub
여기서 a sub 는 기판의 격자 상수를 나타내며, a layer 는 증착된 층의 격자 상수를 나타내는데 실리콘과 게르마늄 상에서는 4.2%의 f 값을 갖는다. 또한 게르마늄의 증착온도 별로 각기 다른 평형 임계 두께인 t c 값을 갖는데 증착온도가 증가할수록 t c 값은 작아진다. t c 이하의 두께에서는 격자 구조가 정방형으로의 탄성 변형(elastic deformation)을 통해 안정상으로 존재하나, 그 이상의 두께에서는 불일 치 전위(misfit dislocation)의 생성에 필요한 에너지가 증착된 게르마늄의 탄성 변형 에너지보다 작게 되어 불일치 전위 생성에 의한 응력 완화 현상이 일어난다. t c 값은 증착 온도뿐만 아니라 핵 생성 자리나 전위의 전파 메커니즘에 의해 좌우 된다.
게르마늄 광 검출기에서 게르마늄 단결정 층은 능동 소자가 형성될 부분이기 때문에 여러 가지 조건을 만족 해야 하는데, 그 첫 번째가 불일치 전위에 의한 응력 완화가 충분히 되어야 한다는 것이며, 두 번째로는 박막의 표면이 매끄러워야 한다는 것이다. 이는 물결 무늬의 거친 표면은 소자의 제작 공정에 많은 제약을 받기 때문이다. 세 번째로는 응력이 완화되면서 생기는 결함에 의한 침투 전위가 게르마늄 박막의 표면으로 전파되지 않아야 한다. 표면으로 전파된 침투 전위는 그 위에 형성될 박막에서도 결함으로 작용하여 소자의 특성을 감소시키거나 누설전류의 원인이 되기도 한다.
그러나 여기서 조절된 산란 요인의 존재들은 캐리어(carrier)들의 에너지 계곡간의 전이 효과를 내는 원인으로 작용될 수 있어, 이에 의한 부저항 효과를 줄 수 있다. 이러한 부저항 효과를 보이는 광소자는 고속 주파수 응답특성을 보유할 수 있다. 일 예로 G. Kim et al. (Appl. Phys. Lett. 83, 1249, 2003)에서 보는 바와 같이 Ⅲ-V족 반도체 기반의 광 검출기에서 네가티브 광전도(negative photoconductance)에 기반한 주파수 응답특성이 증대된 (enhanced frequency response) 고성능 광 검출기가 보고된 바 있다.
마지막으로 상용화를 이루기 위해서는 게르마늄 단결정 박막 공정의 단순화를 통해 공정시간을 줄이는 것이 필요하다.
종래의 기술로는 저온/고온 2단계 성장법이 있으며, 2단계 성장 후에 780℃에서 10분, 900℃에서 10분의 열처리를 10회 반복하는 것이 가장 우수한 특성을 나타내는 게르마늄 단결정 성장법으로 보고되고 있다. 이는 주로 상용화에 적합하지 않은 고가의 초고진공 화학기상증착 (Ultra-High Vacuum Chemical Vapor Deposition: UHVCVD) 장비를 이용하며, 후속 열처리에만 4시간 정도의 공정시간이 소요되는 단점을 가지고 있다. 또한, 고온의 열처리에 의한 실리콘과 게르마늄 간의 상호 확산 작용으로 인해 그 계면에 실리콘-게르마늄 층이 생성되고 이는 밴드갭에 변화를 주어 소자의 특성에 영향을 주게 된다.
본 발명의 기술적 과제는 산업적으로 양산성이 우수한 RPCVD법을 이용한 저온/승온/고온의 3단계 성장법을 통해 침투 전위 밀도가 조절되고 표면이 매끄러운 상태의 고품위 게르마늄 단결정 박막의 성장방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 침투 전위 밀도가 조절되고 표면이 매끄러운 상태의 고품위 게르마늄 단결정 박막을 기반으로 한 광검출기를 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은
실리콘 기판 상에 저온에서 게르마늄 박막을 성장시키는 단계;
승온시키면서 게르마늄 박막을 성장시키는 단계;
고온에서 게르마늄을 성장시키는 단계를 포함하고,
여기서, 각각의 성장 단계는 감압 화학기상증착법(RPCVD)을 이용하여 수행되는 것인 게르마늄 단결정 박막의 성장방법을 제공한다.
본 발명에 따른 게르마늄 단결정 박막의 성장방법에서, 상기 저온 게르마늄 성장 단계는 350 내지 450℃의 증착온도 및 10 내지 90 Torr의 압력하에서 80 내지 120㎚의 두께로 성장시키는 것이 바람직하고, 상기 승온 게르마늄 성장 단계는 350 내지 450℃에서 600 내지 700℃로 분당 5℃ 내지 15℃의 속도로 승온시키면서 180 내지 220㎚의 두께로 성장시키는 것이 바람직하고, 상기 고온 게르마늄 성장 단계는 600℃ 내지 700℃의 증착온도 및 10 내지 90 Torr의 압력하에서 500 내지 2500㎚의 두께로 성장시키는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 게르마늄 단결정 박막의 성장방법에서, 상기 승온 게르마늄 성장 단계에서의 증착 속도는 저온 게르마늄 성장 단계에서의 증착 속도와 동일하며, 상기 고온 게르마늄 성장 단계에서의 증착 속도는 저온 게르마늄 성장 단계에서의 증착 속도에 2배 이상인 것이 바람직하다.
또 다른 기술적 과제를 달성하기 위해, 본 발명은
실리콘 기판 상에 저온에서 성장된 저온 게르마늄 박막층;
상기 저온 게르마늄 박막층 상에 승온하에서 성장된 승온 게르마늄 박막층; 및
상기 승온 게르마늄 박막층 상에 고온하에서 성장된 고온 게르마늄 박막층을 포함하는 게르마늄 단결정 박막을 포함한 광검출기를 제공한다.
본 발명에 따른 광검출기에서, 상기 저온 게르마늄 박막층은 350 내지 450℃의 증착온도 및 10 내지 90 Torr의 압력하에서 성장되고, 80 내지 120㎚의 두께를 갖는 것이 바람직하고, 상기 승온 게르마늄 박막층은 350 내지 450℃에서 600 내지 700℃로 분당 5℃ 내지 15℃의 속도로 승온시키면서 성장되고, 180 내지 220㎚의 두께를 갖는 것이 바람직하고, 상기 고온 게르마늄 박막층은 600℃ 내지 700℃의 증착온도 및 10 내지 90 Torr의 압력하에서 성장되며, 500 내지 2500㎚의 두께를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 RPCVD법을 이용한 3단계 게르마늄 단결정 박막의 성장법은 실리콘 기판 상에 고 품위의 게르마늄 단결정 박막을 형성시킨다. 특히, 기존의 게르마늄 박막 성장시 적용되는 고온 열처리 공정에 따른 장시간의 후속 공정 없이도 침투 전위 밀도 및 표면거칠기 특성이 매우 우수하였다.
또한, 본 발명에 따른 3단계 게르마늄 단결정 박막 성장법에 의해 제작된 게르마늄 광 검출기는 부저항 또는 네가티브 광전도 특성에 의한 RF 강화된 효과에 의해 동작 속도가 기존의 광검출기에 비해 매우 빠르고 동시에 응답도도 매우 우수한 특성을 성취할 수 있다.
이하, 본 발명을 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 게르마늄 단결정 박막을 제조하는 3단계 성장법을 나타낸 공정도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 게르마늄 단결정 박막의 성장방법은 실리콘 기판 상에 저온에서 게르마늄 박막을 성장시키는 단계(S11); 승온시키면서 게르마늄 박막을 성장시키는 단계(S12); 고온에서 게르마늄 박막을 성장시키는 단계(S13)를 포함하며, 각각의 성장 단계에서의 증착은 감압 화학기상증착법(RPCVD)을 이용하여 수행된다.
상기 저온 게르마늄 성장 단계(S11)에서, 증착온도는 350 내지 450℃로 유지하고, 증착압력은 수십 torr, 구체적으로 10 내지 90 torr 범위 내로 하여 공정을 진행한다. 400℃ 부근의 저온에서 공정을 진행하는 이유는 500℃를 초과하는 공정 조건에서는 표면 장력에 의해 게르마늄 층이 평평하게 성장하지 않고 반구 형태의 3 방향 성장(3-D Growth)을 하여 표면이 매우 거칠어지기 때문에 바람직하지 않다.
또한, 저온 게르마늄 박막을 증착시키기 위한 원료가스는 수소에 10 내지 30 부피% 희석된 GeH4 가스를 사용하고, 운반 가스는 수소 가스를 사용하는 것이 바람직하며, 원료 가스의 유량은 150 내지 250sccm이 바람직하고, 운반 가스의 유량은 10 내지 30slm이 바람직하다. 또한, 저온 게르마늄 박막은 약 80 내지 120㎚의 두께를 갖는 것이 바람직하다.
그 이외의 범위에서는 열처리 시 게르마늄 편석 등의 영향으로 박막의 표면 상태가 매우 거칠어 질 수 있다.
상기와 같은 조건으로 성장한 저온 게르마늄 박막은 실리콘과 게르마늄 간의 격자상수 차이에 의한 응력을 완화하기 위해 불인치 전위가 전면에 걸쳐 발생하며 대부분이 침투 전위의 형태로 표면까지 전파하게 된다. 또한, 표면 거칠기는 비교적 양호하게 된다.
상기 승온 게르마늄 성장 단계(S12)에서, 증착 온도는 350℃ 내지 450℃의 온도에서 600 내지 700℃의 온도로 증가시킨다. 이때 분당 온도는 5℃ 내지 15℃로 상승시키는 것이 바람직하다. 증착시, 압력은 10 내지 90 torr 의 범위 내인 것이 바람직하다.
또한, 원료가스로는 저메인(GeH4) 가스를 사용하며 10 내지 30sccm의 유량으로 흘려주면서 공정을 진행한다.
상기 승온 게르마늄 성장 단계에서, 증착 속도는 저온 게르마늄 성장 단계에서의 증착 속도인 50 내지 200Å/min와 동일하게 조절하며, 승온 게르마늄 박막은 180 내지 220㎚의 범위의 두께로 증착하는 것이 바람직하다.
상기 고온 게르마늄 성장 단계(S13)에서, 증착 온도는 600 내지 700℃의 범위이며 증착 압력은 10 내지 90 torr의 범위이고, 원료가스로 저메인(GeH4) 가스를 사용하여 30 내지 50sccm의 유량으로 흘려주면서 공정을 진행한다.
이 경우 증착 속도는 저온 및 승온 게르마늄 성장 단계에 비해 2배 이상 빠르게, 바람직하게는 3배 이상 빠르게 진행시키는 것이 바람직하며, 고온 게르마늄 박막은 500 내지 2500㎚의 두께로 증착하는 것이 바람직하다. 고온 단계에서 증착 속도를 빠르게 함으로써 게르마늄 박막 성장의 전체 공정 시간을 단축하는데 유리할 수 있다.
저온/승온/고온의 3단계 성장법으로 성장시킨 게르마늄 단결정 박막은 저온 단계에서 생성된 불일치 전위 및 침투 전위가 감소하여, 게르마늄 박막 표면으로의 침투 전위 밀도가 낮고, 표면 거칠기 상태가 매우 우수한 상태가 된다.
이와 같이, 저온, 승온 및 고온의 3단계 성장법으로 실리콘 기판(100) 상에 증착한 게르마늄 단결정 박막(200)은 도 2에 나타난 바와 같이, 저온 게르마늄 박 막층(210), 상기 저온 게르마늄 박막층 상에 승온 게르마늄 박막층(220) 및 상기 승온 게르마늄 박막층 상에 고온 게르마늄 박막층(230)으로 구성되며, 이는 광검출기를 구성한다.
실시예 1
저온 게르마늄 박막층 성장
RPCVD 내에서, 실리콘 기판(100) 상에 420℃ 및 60 torr 하에서 수소에 20부피%로 희석된 GeH4 가스를 150sccm의 유량으로 흘려주고, 운반가스로서 수소가스를 20slm의 유량으로 흘려주면서, 100Å/min 의 증착 속도로 100nm 두께의 저온 게르마늄 박막층(210)을 성장시켰다.
승온 게르마늄 박막층 성장
이어서, RPCVD 내에서, 저온 게르마늄 박막층(210) 상에 온도를 분당 12℃의 속도로 420℃에서 680℃까지 올리면서, 60 torr 하에서, GeH4 가스를 10sccm의 유량으로 주입하면서 저온 게르마늄 박막층의 증착 속도와 동일한 속도로 200nm 두께의 승온 게르마늄 박막층(220)을 성장시켰다.
고온 게르마늄 박막층 성장
이어, RPCVD 내에서, 승온 게르마늄 박막층(220) 상에 680℃의 증착 온도에서, 60 torr 하에서, GeH4 가스를 50sccm의 유량으로 주입하면서 저온 게르마늄 박막층의 증착 속도보다 3배 빠른 속도로 700nm 두께의 고온 게르마늄 박막층(230)을 성장시켰다.
시험예
투과 전자 현미경 관찰
상기 실시예 1에서 성장시킨 저온 게르마늄 박막층(210)의 단면을 투과 전자 현미경으로 확인하여 그 결과를 도 3에 나타내었으며, 결정성을 확인하기 위하여 고 해상도의 투과 전자 현미경으로 확인하여 그 결과를 도 4에 나타내었다.
아울러, 상기 실시예 1에서 저온, 승온 및 고온의 3 단계 성장법으로 성장시킨 게르마늄 단결정 박막(200)의 단면을 투과 전자 현미경으로 확인하고, 그 결과를 도 5에 나타내었다.
도 3을 통해 저온 게르마늄 박막층(210)은 실리콘과 게르마늄 간의 격자상수 차이에 의한 응력을 완화하기 위해 불일치 전위가 전면에 걸쳐 발생하였으며, 대부분이 침투 전위의 형태로 표면까지 전파하였으며, 표면 거칠기는 비교적 양호함을 알 수 있다.
또한, 도 4를 통해 실리콘 기판 상부에서 성장한 저온 게르마늄 박막층(210)은 일정한 결정 방향을 갖고, 실리콘 격자와 정확히 일치한 것으로 보아 단결정 성장(epitaxial growth)이 이루어진 것을 알 수 있다.
도 5에 따르면, 저온 단계에서 생성된 불일치 전위 및 침투 전위가 감소한 것을 확인할 수 있었으며, 또한, 게르마늄 박막 표면으로의 침투 전위 밀도가 낮고 표면 거칠기 상태가 매우 우수한 단결정 박막으로 성장하였음을 확인할 수 있었다.
X-선 회절 특성
본 발명의 실시예 1에서 성장시킨 저온 게르마늄 박막층(210)과 저온, 승온 및 고온의 3단계 성장법에 의해 성장시킨 게르마늄 단결정 박막(200)의 X-선 회절 특성을 평가하여 그 결과를 도 6에 나타내었다.
도 6에 따르면, 저온 게르마늄 박막층(210)의 피크(310)은 94% 정도의 응력완화도를 나타내었다. 이는 저온 단계에서는 불일치 전위에 의해 응력 완화가 진행되지만 박막의 두께가 충분히 두껍지 않고 저온에서 공정이 이루어지기 때문에 게르마늄 층이 여전히 압축응력을 받고 있는 것을 나타낸다. 반면, 3단계 성장법으로 성장시키는 게르마늄 단결정 박막(200)의 피크(320)은 100% 응력 완화가 이루어진 것을 확인시켜 주었다.
또한, 저온 게르마늄 박막층(210)의 X-선 회절 분석 결과를 통해 게르마늄 <400> 방향으로의 피크 이외의 다른 결정 면으로의 피크가 관찰되지 않는 것으로 보아 저온 공정에서도 다른 다결정 구조 없이 단결정 성장이 이루어진 것을 다시 한번 확인하였다.
게르마늄 단결정 박막의 표면 분석
본 발명의 실시예 1에 따라 성장된 게르마늄 단결정 박막의 표면 거칠기를 원자현미경(Atomic Force Microscope : AFM)으로 분석하여 그 결과를 도 7에 나타내었다.
도 7에 따르면, 표면이 매끄러움을 확인할 수 있었으며, 평균 거칠기(RMS roughness) 값은 4.89Å으로 확인되었다.
침투 전위 밀도 측정
본 발명의 실시예 1에 따른 3단계 성장법으로 증착한 게르마늄 단결정 박막의 침투 전위 밀도를 측정하기 위해 세코식각(Secco-etching : 0.15M-K2Cr2O7:HF:H2O = 1:2:30 solution for 1 min at ambient temperature)된 게르마늄 박막을 광학 현미경으로 촬영하여 그 결과를 도 8에 나타내었다.
세코식각은 침투 전위 밀도 측정의 가장 일반적인 방법으로 측정 결과는 6.0x107cm-2 의 침투 전위 밀도를 갖는 것으로 확인 되었으며, 이는 2단계 성장법에 비해 전위 밀도가 감소한 결과이다.
게르마늄 단결정 박막 기반의 광검출소자의 성능 평가
도 9은 본 발명의 실시예 1로부터 성장된 Ge층 기반의 광검출 소자의 광전류-전압 특성곡선 그래프이다. 그래프에서 보는 바와 같이 인가된 역바이어스 (reverse bias)가 증가할수록 네트 광전류(net photocurrent)가 감소하는 전압 범 위가 0-8V 구간과 22.5V 이상 아발란치 구간에서 보여지고 있어, 두 개의 구간에서 부저항 현상을 보여주고 있다.
도 10은 본 발명의 실시예 1로부터 성장된 Ge층 기반의 광검출 소자의 각 인가 전압에서의 고속 주파수 특성, -3dB 밴드폭 (f-3dB) 그래프이다. 처음 1차 부저항 영역에서 고속 특성의 높은 밴드폭을 유지하다가 점차로 속도가 줄다가 다시 22.5 V 이상 부저항 구간에서 다시 속도가 빨라지는 현상을 볼 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 게르마늄 단결정 박막을 제조하는 3단계 성장법을 나타낸 공정도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 3단계 성장법에 의해 실리콘 기판 상에 성장된 게르마늄 단결정 박막의 단면도이다.
도 3는 본 발명의 실시예에 따른 저온 게르마늄 박막층의 단면 투과 전자 현미경 사진이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 저온 게르마늄 박막층의 결정구조를 나타낸 고 해상도의 투과 전자 현미경 사진이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 3단계 성장법으로 증착한 게르마늄 단결정 박막의 단면 투과 전자 현미경 사진이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 저온 게르마늄 박막층 및 게르마늄 단결정 박막의 X-선 결정 분석도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 3단계 성장법으로 증착한 게르마늄 단결정 박막의 표면 거칠기를 측정한 AFM 분석도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 3단계 성장법으로 증착한 게르마늄 단결정 박막의 침투 전위 밀도를 측정하기 위해 세코식각(Secco-etching)된 박막의 광학 현미경 사진이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라 3단계 성장법으로 증착한 게르마늄 단결정 박막 기반의 광검출기의 광전류-전압 (I-V) 특성곡선 그래프 예이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따라 3단계 성장법으로 증착한 게르마늄 단결정 박막 기반의 광검출 소자의 각 인가 전압에서의 고속 주파수 특성,-3dB 밴드폭 (f-3dB) 그래프 예이다.
Claims (9)
- 실리콘 기판 상에 저온에서 게르마늄 박막을 성장시키는 단계;승온시키면서 게르마늄 박막을 성장시키는 단계; 및고온에서 게르마늄 박막을 성장시키는 단계를 포함하고,여기서, 각각의 성장 단계는 감압 화학기상증착법(RPCVD)을 이용하여 수행되며, 상기 각각의 단계를 통해 성장된 게르마늄 박막은 네가티브 광전도 특성을 갖는 것인 게르마늄 단결정 박막의 성장방법.
- 제 1항에 있어서,상기 저온 게르마늄 성장 단계는 350 내지 450℃의 증착온도 및 10 내지 90 Torr의 압력하에서 80 내지 120㎚의 두께로 성장시키는 것인 게르마늄 단결정 박막의 성장방법.
- 제 1항에 있어서,상기 승온 게르마늄 성장 단계는 350 내지 450℃에서 600 내지 700℃로 분당 5 내지 15℃의 속도로 승온시키면서 180 내지 220㎚의 두께로 성장시키는 것인 게르마늄 단결정 박막의 성장방법.
- 제 1항에 있어서,상기 고온 게르마늄 성장 단계는 600℃ 내지 700℃의 증착 온도 및 10 내지 90 Torr의 압력하에서 성장시키는 것인 게르마늄 단결정 박막의 성장방법.
- 제 1항에 있어서,상기 승온 게르마늄 성장 단계에서의 증착속도는 저온 게르마늄 성장 단계에서의 증착속도와 동일하며, 상기 고온 게르마늄 성장 단계에서의 증착속도는 저온 게르마늄 성장 단계에서의 증착속도에 2배 이상인 게르마늄 단결정 박막의 성장방법.
- 실리콘 기판 상에 저온에서 성장된 저온 게르마늄 박막층;상기 저온 게르마늄 박막층 상에 승온하에서 성장된 승온 게르마늄 박막층; 및상기 승온 게르마늄 박막층 상에 고온하에서 성장된 고온 게르마늄 박막층을 포함하는 네가티브 광전도 특성을 갖는 게르마늄 단결정 박막을 포함한 광검출기.
- 제 6항에 있어서,상기 저온 게르마늄 박막층은 350 내지 450℃의 증착 온도 및 10 내지 90 Torr의 압력하에서 성장되고, 80 내지 120㎚의 두께를 갖는 것인 광검출기.
- 제 6항에 있어서,상기 승온 게르마늄 박막층은 350 내지 450℃에서 600 내지 700℃로 분당 5 내지 15℃의 속도로 승온시키면서 성장되고, 180 내지 220㎚의 두께를 갖는 것인 광검출기.
- 제 6항에 있어서,상기 고온 게르마늄 박막층은 600℃ 내지 700℃의 증착 온도 및 10 내지 90 Torr의 압력하에서 성장되는 것인 광검출기.
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