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자료유형
학술저널
저자정보
김대희 (한국기술교육대학교 신소재공학과) 이가원 (충남대학교 전자공학과) 김영철 (한국기술교육대학교 신소재공학과)
저널정보
한국재료학회 한국재료학회지 한국재료학회지 제20권 제9호
발행연도
2010.1
수록면
463 - 466 (4page)

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We studied the initial reaction mechanism of Zn precursors, namely, di-methylzinc ($Zn(CH_3)_2$, DMZ) and diethylzinc ($Zn(C_2H_5)_2$, DEZ), for zinc oxide thin-film growth on a Si (001) surface using density functional theory. We calculated the migration and reaction energy barriers for DMZ and DEZ on a fully hydroxylized Si (001) surface. The Zn atom of DMZ or DEZ was adsorbed on an O atom of a hydroxyl (-OH) due to the lone pair electrons of the O atom on the Si (001) surface. The adsorbed DMZ or DEZ migrated to all available surface sites, and rotated on the O atom with low energy barriers in the range of 0.00-0.13 eV. We considered the DMZ or DEZ reaction at all available surface sites. The rotated and migrated DMZs reacted with the nearest -OH to produce a uni-methylzinc ($-ZnCH_3$, UMZ) group and methane ($CH_4$) with energy barriers in the range of 0.53-0.78 eV. In the case of the DEZs, smaller energy barriers in the range of 0.21-0.35 eV were needed for its reaction to produce a uni-ethylzinc ($-ZnC_2H_5$, UEZ) group and ethane ($C_2H_6$). Therefore, DEZ is preferred to DMZ due to its lower energy barrier for the surface reaction.
#ZnO #ALD #Zn precursor #density functional theory

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