KR20020069417A - 광전자 소자용 실리콘 박막 구조체 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
광전자 소자용 실리콘 박막 구조체 및 그 제조방법이 개시된다.
본 광전자 소자용 실리콘 박막 구조체는 실리콘 기반층과, 그 실리콘 기반층 위에 형성되며, 광방출을 위한 소정의 희토류 원소가 도핑된 실리카 광방출층으로 이루어진 단위 구조체(실리콘층/도핑된 실리카층)의 다중 적층 구조, 혹은 실리콘 기반층; 실리콘 기반층 위에 형성되며, 실리콘에 의한 방출광의 흡수를 억제하기 위한 비도핑된 하부 실리카 버퍼층; 비도핑된 하부 실리카 버퍼층 위에 형성되며, 광방출을 위한 소정의 희토류 원소가 도핑된 실리카 광방출층; 및 상기 도핑된 실리카 광방출층 위에 형성되며, 실리콘에 의한 방출광의 흡수를 억제하기 위한 비도핑된 상부 실리카 버퍼층;으로 이루어진 단위 구조체(실리콘층/비도핑된 실리카층/도핑된 실리카층/비도핑된 실리카층)의 다중 적층 구조를 갖는다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 실리콘층/실리카층의 다중 적층 구조를 기본 구조로 하면서, 실리콘층과 어븀이 도핑된 실리카층 사이에 비도핑의 실리카층이 개재되어 있으므로, 전체적인 광방출 효율을 증대시킬 수 있다. 또한, 실리콘/실리카의 다중 적층 구조체에 있어서의 실리카층의 두께가 얇아 전기 전도가 용이한 장점이 있다.
Description
본 발명은 광통신 분야 등에 채용되는 광전자 소자용의 실리콘 박막 구조체에 관한 것으로서, 더 상세하게는 실리콘/실리카 초격자 구조를 기본 구성으로 하여 실리카층에 어븀을 도핑하거나, 실리콘층과 어븀이 도핑된 실리카층 사이에 순수한 실리카층을 삽입하거나, 실리콘과 어븀이 도핑된 실리카 초격자에서 실리콘층의 두께를 조절함으로써 광방출 효율을 증대시킬 수 있는 광전자 소자용 실리콘 박막 구조체 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 광전자 소자는 주로 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체로 제조되어 왔다. 그러나, 이를 하나의 칩에 집적시키는 공정에 있어서 Ⅲ족 원소와 Ⅴ족 원소의 서로 다른 화학적 특성 때문에 어려움을 겪고 있다. 이는 전자 소자 분야에서 실리콘을 집적화시키는데 성공한 후, 더욱 빠른 응답 속도를 갖는 소자를 만들기 위해 더욱 우수한 물리적 특성(실리콘에서 보다 빠른 전자와 정공의 이동도)을 지닌 Ⅲ-Ⅴ족 화합물로 대체하려고 했으나, 성공을 거두지 못한 사실을 통해서도 잘 알 수 있다. 그러나, 단일 트랜지스터 소자에서 집적화를 이루면서 비약적인 발전이 이루어진 것과 같이, 또 다른 큰 발전을 위해서 광전자 소자에서의 집적화도 절실히 요구된다고 하겠다.
한편, Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체에서는 빛을 잘 얻을 수 있지만 집적화가 어렵다. 이에 반해 실리콘은 집적화가 가능한 대신에 실리콘의 결정구조상 간접 밴드갭(band gap)을 가지기 때문에 빛을 얻을 수 없다. 이에 대해 실리콘으로부터 빛을 얻기 위한 다양한 방법이 시도되어 왔다. 그 일예로 빛을 낼 수 있는 물질을 실리콘에 도핑하는 방법이 있다. 여기서, 빛을 낼 수 있는 물질로는 희토류 금속을 들 수 있는데, 그중에서도 어븀(erbium)이 많이 연구되어 왔다. 이는 어븀에서 나오는 빛의 파장이 1.54㎛로, 현재 광통신 분야에서 사용되는 광섬유에서의 광흡수율이 가장 낮아 광손실이 적기 때문이다. 이미, 결정질 실리콘에 어븀을 도핑시켜 만든 발광소자(LED)가 선을 보인적 있으나, 빛의 효율이 너무 낮아 실용화 단계로까지는 진척되지 못했다. 이러한 낮은 광효율을 해결하기 위해 실리카 속에 어븀과 나노미터(㎚) 크기의 결정 실리콘을 넣음으로써 광효율을 높일 수 있었으나, 나노미터 크기의 결정의 수, 결정의 크기, 어븀의 위치 등을 제어하기 어려운 문제점이 있다. 즉, 어븀이 빛을 내기 위해서는 나노미터 크기의 실리콘 결정으로부터 에너지를 받아야 하고, 어븀이 받은 에너지를 다시 실리콘 결정에 전달되지 않도록 해야 하는 바, 따라서 어븀과 실리콘 결정 간의 위치 관계가 중요한 데, 이를 제어하기가 매우 어려운 것이다. 또한, 전기적인 여기(excitation)를 위해서는 전기전도도가 우수해야 하는데, 1 미크론(micron) 이상의 두께를 가진 실리카 박막은 아무리 나노미터 크기의 실리콘 결정이 포함되어 있다고 하더라도 전기전도도가 극히 낮은 문제점이 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 감안하여 창출된 것으로서, 광방출 효율을 증대시키고, 전기전도도를 높일 수 있는 광전자 소자용 실리콘 박막 구조체 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 광전자 소자용 실리콘 박막 구조체의 제조방법에 따라 광전자 소자용 실리콘 박막 구조체를 제조하는 과정을 보여주는 도면.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광전자 소자용 실리콘 박막 구조체의 제조방법에 따라 광전자 소자용 실리콘 박막 구조체를 제조하는 과정을 보여주는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 광전자 소자용 실리콘 박막 구조체에 있어서, 파장에 따른 광방출의 강도를 나타낸 그래프.
도 4는 본 발명에 따른 광전자 소자용 실리콘 박막 구조체에 있어서, 실리콘층의 두께에 따른 광방출의 강도를 나타낸 그래프.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
101,201...실리콘(Si) 기반층 103,205...실리콘 캡층
102,203...어븀(Er)이 도핑된 실리카(SiO2) 광방출층
202,204...비도핑된 실리카 버퍼층
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 광전자 소자용 실리콘 박막 구조체는,
실리콘 기반층; 및
상기 실리콘 기반층 위에 형성되며, 광방출을 위한 소정의 희토류 원소가 도핑된 실리카 광방출층;으로 이루어진 단위 구조체(실리콘층/도핑된 실리카층)의 다중 적층 구조체로 구성된 점에 그 특징이 있다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 광전자 소자용 실리콘 박막 구조체는,
실리콘 기반층;
상기 실리콘 기반층 위에 형성되며, 실리콘에 의한 방출광의 흡수를 억제하기 위한 비도핑된 하부 실리카 버퍼층;
상기 비도핑된 하부 실리카 버퍼층 위에 형성되며, 광방출을 위한 소정의 희토류 원소가 도핑된 실리카 광방출층; 및
상기 도핑된 실리카 광방출층 위에 형성되며, 실리콘에 의한 방출광의 흡수를 억제하기 위한 비도핑된 상부 실리카 버퍼층;으로 이루어진 단위 구조체(실리콘층/비도핑된 실리카층/도핑된 실리카층/비도핑된 실리카층)의 다중 적층 구조체로 구성된 점에 그 특징이 있다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 광전자소자용 실리콘 박막 구조체의 제조방법은,
(a) 실리콘 기반층을 형성하는 단계;
(b) 상기 실리콘 기반층 위에 광방출을 위한 소정의 희토류 원소가 도핑된 실리카 광방출층을 적층 형성하는 단계; 및
(c) 상기 단계 (a) 및 단계 (b)를 순차적으로 복수회 반복 수행하는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
더 나아가, 상기 단계 (a) 및 단계 (b)를 순차적으로 복수회 반복 수행한 후, 최상층의 실리카 광방출층 위에 하부 구조체의 보호를 위한 실리콘 캡층을 형성하는 단계를 더 포함한다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 광전자 소자용 실리콘 박막 구조체의 제조방법은,
(a) 실리콘 기반층을 형성하는 단계;
(b) 상기 실리콘 기반층 위에 실리콘에 의한 방출광의 흡수를 억제하기 위한 비도핑된 하부 실리카 버퍼층을 적층 형성하는 단계;
(c) 상기 비도핑된 하부 실리카 버퍼층 위에 광방출을 위한 소정의 희토류 원소가 도핑된 실리카 광방출층을 적층 형성하는 단계;
(d) 상기 도핑된 실리카 광방출층 위에 실리콘에 의한 방출광의 흡수를 억제하기 위한 비도핑된 상부 실리카 버퍼층을 적층 형성하는 단계; 및
(e) 상기 단계 (a)로부터 단계 (d)까지의 과정을 순차적으로 복수회 반복 수행하는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
더 나아가, 상기 단계 (a)∼단계 (d)까지의 과정을 순차적으로 복수회 반복 수행한 후, 최상층의 비도핑된 실리카 버퍼층 위에 하부 구조체의 보호를 위한 실리콘 캡층을 적층 형성하는 단계를 더 포함한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 박막의 실리콘층과 어븀이 도핑된 실리카층의 교번 다중 적층 구조를 기본 구조로 하면서, 실리콘층에 의한 방출광의 흡수를 억제하기 위해 실리콘층과 어븀이 도핑된 실리카층 사이에 비도핑의 순수한 실리카층이 개재되어 있으므로, 전체적인 광방출 효율을 증대시킬 수 있다. 또한, 실리콘/실리카의 다중 적층 구조체에 있어서의 실리카층의 두께가 얇아 전기 전도가 용이한 장점이 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 광전자 소자용 실리콘 박막 구조체의 제조방법에 따라 광전자 소자용 실리콘 박막 구조체를 제조하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 먼저 실리콘(Si) 기반층(101)을 형성하게 된다. 그런 후, 도 1b에서와 같이 그 실리콘 기반층(101) 위에 광방출을 위한 소정의 희토류 원소가 도핑된 실리카(SiO2) 광방출층(102)을 적층하여 형성하게 된다. 여기서, 도핑되는 희토류 원소로는 프라세오디뮴(praseodymium:Pr, 원자번호 59), 네오디뮴(neodymium:Nd, 원자번호 60), 어븀(erbium:Er, 원자번호 68) 등이 사용될 수있으나, 바람직하게는 어븀이 사용된다. 이것은 전술한 바와 같이, 어븀의 방출광 파장이 1.54㎛로서, 현재 광통신 분야에서 사용되는 광섬유에서의 광흡수율이 가장 낮아 광손실이 적기 때문이다.
이렇게 하여 어븀이 도핑된 실리카 광방출층(102)이 형성되면, 도 1c에서와 같이 상기 실리콘 기반층(101) 및 어븀이 도핑된 실리카 광방출층(102)을 순차적으로 복수회(n회:수십회) 반복하여 형성하게 된다. 여기서, 이상과 같은 각 층의 형성을 위해 UHV(ultra-high vacuum) 이온 빔 스퍼터링(ion beam sputtering)이나 PECVD(plasma enhanced chemical vapor deposition) 등이 사용될 수 있다. 그리고, 상기 실리콘 기반층(101) 및 어븀이 도핑된 실리카 광방출층(102)의 증착 시, 그 증착 압력은 각각 8×10-5Torr와 1×10-4Torr로 유지하고, 각 층의 성장 속도는 0.014nm/sec 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 어븀이 도핑된 실리카 광방출층 (102)의 두께는 3∼10nm로, 실리콘 기반층(101)의 두께는 0.6nm∼3.6nm가 되도록 하는 것이 바람직하다. 이때, 더욱 바람직하기로는 실리콘 기반층(101)의 두께를 단원자층(monolayer)의 두께로 하는 것이다. 그러나, 실리콘 기반층(101)의 두께를 단원자층의 두께로 제어하는 것은 현실적으로 많은 기술상의 어려움이 따른다.
한편, 이상에서와 같은 실리콘 기반층(101) 및 어븀이 도핑된 실리카 광방출층(102)을 교대로 수십회에 걸쳐 반복 형성하는 단계까지의 공정이 완료됨으로써 사실상 본 발명의 제1 실시예에 따른 제조방법은 완료된 것으로 볼 수 있다. 왜냐하면, 이 단계까지의 공정에 의해 얻어진 실리콘 박막 구조체에 의해서도 일단 본발명의 목적이 달성될 수 있기 때문이다.
그러나, 바람직하게는, 이상에서와 같이 실리콘 기반층(101) 및 어븀이 도핑된 실리카 광방출층(102)을 수십회 번갈아 적층 형성한 후, 도 1d에서와 같이, 최상층의 실리카 광방출층(102) 위에 하부 구조체의 보호를 위한 실리콘 캡층(103)을 더 형성한다. 그리고, 바람직하게는 그 실리콘 캡층(103)의 증착 후, 박막 구조체의 크랙(crack)이나 부서짐을 방지하기 위하여, 아르곤(Ar) 가스의 유동 분위기 내에서 600℃의 온도로 20분 동안, 950℃의 온도로 5분 동안, 다시 600℃의 온도로 5분 동안 연속해서 어닐링(annealing) 처리한다. 이로써, 본 발명의 제1 실시예에 따른 하나의 완전한 실리콘 박막 구조체가 완성된다.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광전자 소자용 실리콘 박막 구조체의 제조방법에 따라 광전자 소자용 실리콘 박막 구조체를 제조하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 먼저 실리콘 기반층(201)을 형성하게 된다. 그런 후, 도 2b에서와 같이, 그 실리콘 기반층(201) 위에 실리콘에 의한 방출광의 흡수를 억제하기 위한 것으로, 도핑되지 않은 순수한 실리카 하부 버퍼층(202)을 적층하여 형성시킨다. 그런 다음, 도 2c에서와 같이, 그 비도핑된 하부 실리카 버퍼층 (202) 위에 광방출을 위한 소정의 희토류 원소, 예컨대 어븀이 도핑된 실리카 광방출층(203)을 적층하여 형성한다. 그리고, 도 2d에서와 같이, 도핑된 실리카 광방출층(203) 위에 실리콘에 의한 방출광의 흡수를 억제하기 위한 비도핑된 실리카 상부 버퍼층(204)을 적층하여 형성한다. 그런 다음, 도 2e에서와 같이, 상기 기반층(201)부터 상부 버퍼층(204)까지의 형성 과정을 순차적으로 수십회 반복하여 수행한다. 여기서, 이상과 같은 각 층의 형성을 위해 상기 제1 실시예의 경우와 마찬가지로 UHV 이온 빔 스퍼터링이나 PECVD 등이 사용될 수 있다. 그리고, 상기 실리콘 기반층(201) 및 어븀이 도핑된 실리카 광방출층(203)의 증착 시, 그 증착 압력은 각각 8×10-5Torr와 1×10-4Torr로 유지하고, 각 층의 성장 속도는 0.014nm /sec 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 어븀이 도핑된 실리카 광방출층(203)의 두께는 3∼10nm로, 실리콘 기반층(201)의 두께는 0.6nm∼3.6nm가 되도록 하는 것이 바람직하다. 이때도 역시, 더욱 바람직하기로는 실리콘 기반층(201)의 두께를 단원자층의 두께로 하는 것이다.
이상과 같이, 상기 기반층(201)부터 상부 버퍼층(204)까지의 형성 과정을 순차적으로 수십회 반복하여 수행하는 단계까지의 공정이 완료됨으로써 사실상 본 발명의 제2 실시예에 따른 제조방법은 완료된 것으로 볼 수 있다. 왜냐하면, 상기 제1 실시예의 경우와 마찬가지로, 이 단계까지의 공정에 의해 얻어진 실리콘 박막 구조체에 의해서도 본 발명의 목적이 달성될 수 있기 때문이다.
그러나, 바람직하게는, 이상에서와 같이 실리콘 기반층(201)으로부터 비도핑된 실리카 상부 버퍼층(204)까지의 형성 과정을 순차적으로 수십회 반복하여 수행한 후, 최상층의 비도핑된 실리카 상부 버퍼층(204) 위에 하부 구조체의 보호를 위한 실리콘 캡층(205)을 더 형성한다. 그리고, 바람직하게는 상기 제1 실시예의 경우와 마찬가지로, 상기 실리콘 캡층(205)의 증착 후, 박막 구조체의 크랙이나 부서짐을 방지하기 위하여, 아르곤 가스의 유동 분위기 내에서 600℃의 온도로 20분 동안, 950℃의 온도로 5분 동안, 다시 600℃의 온도로 5분 동안 연속해서 어닐링 처리한다. 이로써, 본 발명의 제2 실시예에 따른 하나의 완전한 실리콘 박막 구조체가 완성된다.
이상과 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 실리콘 박막 구조체(도 2e 참조)에 있어서는, 상기 제1 실시예에 따른 실리콘 박막 구조체(도 1d 참조)와는 달리, 어븀이 도핑된 실리카 광방출층(203)과 그 상,하부에 위치하는 기반층(201) 및 캡층(205)의 실리콘층 사이에 각각 비도핑된 순수한 실리카 버퍼층(202)(204)이 존재하므로, 광방출층(203)으로부터 방출된 광이 실리콘층에 흡수되는 것을 억제하게 된다. 따라서, 이 제2 실시예의 경우는 상기 제1 실시예의 경우보다 광방출 효율이 더 우수한 구조라고 할 수 있다.
한편, 도 3 및 도 4는 이상과 같은 본 발명에 따른 광전자 소자용 실리콘 박막 구조체의 광방출 특성을 보여주는 것으로서, 도 3은 파장에 따른 광방출의 강도를 나타낸 그래프이고, 도 4는 실리콘층의 두께에 따른 광방출의 강도를 나타낸 그래프이다.
여기서, 본 발명에 따른 광전자 소자용 실리콘 박막 구조체의 광방출 특성을 살펴보기 위해 아르곤(Ar) 레이저, 격자 모노크로메이터(monochromator), 열전기적으로 냉각된 InGaAs 검출기, 표준 록-인(lock-in) 기술이 사용되었다. 또한, 증착된 막들의 분석을 위해 TEM(transmission electron microscopy) 및 MEIS(medium energy ion scattering spectroscopy)가 사용되었다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 광전자 소자용 실리콘 박막 구조체에 있어서, 실리카 광방출층(102)(203)에 도핑되어 있는 어븀 이온(Er3+)에 의한 광방출 강도는 실리콘층(101)(201)의 두께를 다양하게 변화시킨 각 샘플의 실리콘층(101) (201)의 두께(0.6nm, 0.8nm, 1.2nm, 1.8nm, 2.4nm, 3.6nm)에 따라 그 피크치를 달리하는 그래프 특성을 보이고 있음을 알 수 있다. 그러나, 특성 그래프에서 보여주듯이, 실리콘층의 두께가 각각 다른 각 샘플들에 있어서, 공히 파장이 대략 1.54 ㎛대에서 광방출의 강도가 가장 강하게 나타남을 알 수 있다. 이것은 광섬유에서의 광흡수율이 1.54 ㎛ 파장에서 가장 낮은 사실과 결부지어 볼 때, 본 발명의 실리콘 박막 구조체가 광섬유와 관련된 광통신 분야에 채용될 시, 매우 우수한 광효율을 얻을 수 있음을 의미한다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 실리콘 박막 구조체의 하나의 샘플에 있어서, 실리카 광방출층(102)(203)의 두께는 일정하게 유지하고, 실리콘층(101)(201)의 두께를 다양하게 변화시켰을 경우, 광방출 강도는 실리콘층(101) (201)의 두께와 반비례하는, 즉 실리콘층(101)(201)의 두께가 두꺼워질수록 약해짐을 알 수 있다. 이로부터, 본 발명의 실리콘 박막 구조체를 제조함에 있어서, 실리콘층(101)(201)의 두께를 가능한 한 얇게 형성하는 것이 바람직하다는 것을 알 수 있다.
이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 광전자 소자용 실리콘 박막 구조체는, 박막의 실리콘층과 어븀이 도핑된 실리카층의 교번 다중 적층 구조를 기본 구조로 하면서, 실리콘층에 의한 방출광의 흡수를 억제하기 위해 실리콘층과 어븀이 도핑된 실리카층 사이에 비도핑의 순수한 실리카층이 개재되어 있으므로, 전체적인 광방출 효율을 증대시킬 수 있다. 또한, 실리콘/실리카의 다중 적층 구조체에 있어서의 실리카층의 두께가 얇아 전기 전도가 용이한 장점이 있다. 따라서, 이상과 같은 본 발명이 광통신 분야에 채용될 경우 신호 전송상의 안정도를 높이고, 통신 효율을 한층 증진시킬 수 있게 될 것이다.
Claims (14)
- 실리콘 기반층; 및상기 실리콘 기반층 위에 형성되며, 광방출을 위한 소정의 희토류 원소가 도핑된 실리카 광방출층;으로 이루어진 단위 구조체(실리콘층/도핑된 실리카층)의 다중 적층 구조체로 구성된 것을 특징으로 하는 광전자 소자용 실리콘 박막 구조체.
- 제 1항에 있어서,상기 단위 구조체(실리콘층/도핑된 실리카층)의 다중 적층 구조체의 최상부의 도핑된 실리카층 위에 하부 구조체의 보호를 위한 실리콘 캡층이 더 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 광전자 소자용 실리콘 박막 구조체.
- 제 1항에 있어서,상기 희토류 원소는 어븀인 것을 특징으로 하는 광전자 소자용 실리콘 박막 구조체.
- 실리콘 기반층;상기 실리콘 기반층 위에 형성되며, 실리콘에 의한 방출광의 흡수를 억제하기 위한 비도핑된 하부 실리카 버퍼층;상기 비도핑된 하부 실리카 버퍼층 위에 형성되며, 광방출을 위한 소정의 희토류 원소가 도핑된 실리카 광방출층; 및상기 도핑된 실리카 광방출층 위에 형성되며, 실리콘에 의한 방출광의 흡수를 억제하기 위한 비도핑된 상부 실리카 버퍼층;으로 이루어진 단위 구조체(실리콘층/비도핑된 실리카층/도핑된 실리카층/비도핑된 실리카층)의 다중 적층 구조체로 구성된 것을 특징으로 하는 광전자 소자용 실리콘 박막 구조체.
- 제 4항에 있어서,상기 단위 구조체(실리콘층/비도핑된 실리카층/도핑된 실리카층/비도핑된 실리카층)의 다중 적층 구조체의 최상부의 비도핑된 실리카층 위에 하부 구조체의 보호를 위한 실리콘 캡층이 더 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 광전자 소자용 실리콘 박막 구조체.
- 제 4항에 있어서,상기 희토류 원소는 어븀인 것을 특징으로 하는 광전자 소자용 실리콘 박막 구조체.
- (a) 실리콘 기반층을 형성하는 단계;(b) 상기 실리콘 기반층 위에 광방출을 위한 소정의 희토류 원소가 도핑된 실리카 광방출층을 적층 형성하는 단계; 및(c) 상기 단계 (a) 및 단계 (b)를 순차적으로 복수회 반복 수행하는 단계를포함하는 것을 특징으로 하는 광전자 소자용 실리콘 박막 구조체의 제조방법.
- 제 7항에 있어서,상기 단계 (a) 및 단계 (b)를 순차적으로 복수회 반복 수행한 후, 최상층의 실리카 광방출층 위에 하부 구조체의 보호를 위한 실리콘 캡층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광전자 소자용 실리콘 박막 구조체의 제조방법.
- 제 8항에 있어서,상기 실리콘 캡층(103)의 증착 후, 박막 구조체의 크랙(crack)이나 부서짐을 방지하기 위하여, 어닐링(annealing) 처리하는 것을 특징으로 하는 광전자 소자용 실리콘 박막 구조체의 제조방법.
- 제 9항에 있어서,상기 어닐링 처리는 아르곤(Ar) 가스의 유동 분위기 내에서 600℃의 온도로 20분 동안, 950℃의 온도로 5분 동안, 다시 600℃의 온도로 5분 동안 연속해서 행하는 것을 특징으로 하는 광전자 소자용 실리콘 박막 구조체의 제조방법.
- (a) 실리콘 기반층을 형성하는 단계;(b) 상기 실리콘 기반층 위에 실리콘에 의한 방출광의 흡수를 억제하기 위한 비도핑된 하부 실리카 버퍼층을 적층 형성하는 단계;(c) 상기 비도핑된 하부 실리카 버퍼층 위에 광방출을 위한 소정의 희토류 원소가 도핑된 실리카 광방출층을 적층 형성하는 단계;(d) 상기 도핑된 실리카 광방출층 위에 실리콘에 의한 방출광의 흡수를 억제하기 위한 비도핑된 상부 실리카 버퍼층을 적층 형성하는 단계; 및(e) 상기 단계 (a)로부터 단계 (d)까지의 과정을 순차적으로 복수회 반복 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광전자 소자용 실리콘 박막 구조체의 제조방법.
- 제 11항에 있어서,상기 단계 (a)∼단계 (d)까지의 과정을 순차적으로 복수회 반복 수행한 후, 최상층의 비도핑된 실리카 버퍼층 위에 하부 구조체의 보호를 위한 실리콘 캡층을 적층 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광전자 소자용 실리콘 박막 구조체의 제조방법.
- 제 12항에 있어서,상기 실리콘 캡층의 증착 후, 박막 구조체의 크랙이나 부서짐을 방지하기 위하여 어닐링 처리하는 것을 특징으로 하는 광전자 소자용 실리콘 박막 구조체의 제조방법.
- 제 13항에 있어서,상기 어닐링 처리는 아르곤 가스의 유동 분위기 내에서 600℃의 온도로 20분 동안, 950℃의 온도로 5분 동안, 다시 600℃의 온도로 5분 동안 연속해서 행하는 것을 특징으로 하는 광전자 소자용 실리콘 박막 구조체의 제조방법.
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