[면접 합격자료] 나노종합기술원 Si-Ge 에피공정 또는 에피응용 나노소자 합격 문항 기출 최종합격

1. Si-Ge 에피공정의 기본 원리와 주요 특징에 대해 설명하세요.

Si-Ge 에피공정은 실리콘(Si) 기판 위에 게르마늄(Ge)을 선택적으로 증착하여 이종접합 구조를 만드는 공정입니다. 이 공정은 주로 원자층 증착(ALD), 화학기상증착(CVD), 분자빔 증착(MBE) 등의 방법을 활용하며, 핵심 원리는 고순도 및 결정질 상태를 유지하며 원하는 두께와 성질을 갖는 Ge층을 성장시키는 데 있습니다. 이 기술은 태양광 셀, 고속 트랜지스터, 적외선 센서 등에 응용되며, Ge은 Si보다 약 4배 높은 캐리어 이동도를 보여주어 전자 이동 속도가 빨라지는 특징이 있습니다. 특히, Ge 함유 비율을 20%에서 50%까지 조절함으로써 밴드갭을 낮춰 광흡수 능력을 향상시키고, 열전도율도 높여 열관리를 용이하게 합니다. 수치로 보면, Si-Ge 에피레이어의 증착 온도는 500°C에서 700°C 정도이며, 증착 두께는 수 나노미터에서 수백 나노미터에 이르기까지 조절 가능합니다. 이러한 기술을 적용한 예로는, 고성능 RF 트랜지스터에서 채널 길이 10nm 미만에서도 우수한 전기적 특성을 확보하였고, 광전지의 광 흡수율이 15% 이상 향상된 사례도 있습니다. 이처럼 Si-Ge 에피공정은 고…