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물리전자공학

[물리전자공학] #1.4 밀러 지수 (Miller Index)

by 느려도한발짝 2025. 4. 23.

밀러 지수?

결정 면의 방향을 나타내는 정수 지표로 결정면을 나타내는 방법입니다.

 

밀러 지수 구하는 방법

  • Step 1 : 결정면 위에 존재하는 원자와 각각의 좌표축과의 교점을 찾는다. 
  • Step 2 : 교점을 나타내는 정수를 택한다. 
  • Step 3 : 정수 조합에 대하여 역수를 취한다.
  • Step 4 : 최소공배수를 곱하여 정수 조합을 얻어낸다.

밀러 지수의 예시들을 보면 다음과 같습니다.

 

여기서 (211)을 한번 위의 방식을 통해 구해봅시다.

a1의 방향으로 1/2 지점에 존재합니다.

a2의 방향으로 1 지점에  a3의 방향 또한 1 지점에 존재하며 이를 나타내면 (1/2,1,1)와 같이 나타낼 수 있습니다.

이에 역수를 취하면 (2,1,1)이 나오며 최소공배수는 1이므로 곱해도 (2,1,1)이 나오는 것을 볼 수 있습니다.

 

밀러 지수가 음수가 나올 수 있는데 이때는 숫자앞에 마이너스 부호를 넣는 것이 아닌 숫자위에 Bar를 써서 표현합니다.

 

Lattice planes of Si

밀러 지수로 (100), (110), (111)의 면으로 Si을 본다면 다음과 같습니다.

 

(100), (110), (111)

 

순서대로 (100), (110), (111)면을 차례대로 나타내었습니다.

 

나중에 반도체 공정을 실시할 때 이는 아주 중요한 parameter중 하나입니다. 왜나하면, 어떠한 면을 선택하여 소자를 만들었냐에 따라 성능이 달라지기 때문입니다.

 

아래는 실제 웨이퍼 판매 사이트에서 나타내는 것을 보면, 여러 특징 중에 Crystal orientation이라고 나타낸 곳에 (100)이라고 명시되어 있는 것을 확인 할 수 있습니다.

 

이처럼 어느 Si 면에 소자를 만드느냐도 중요하다는 것을 알 수 있습니다.