What is stacking faults (적층결함)?

쌓기 결함 혹은 적층결합 (stacking faults)은 CdTe 기반 화합물 반도체의 격자 배열(matrix)에서 흔히 관측되는 결함이다. 쉽게 말하면, 분자 혹은 원자가 적층  되는 과정에서 원자나 분자가 정상적인 적층에서 길게 어긋나는 것을 의미한다. 적층 결함의 폭은 내부 층과 외부층 사이의 끓어짐에 의해서 결정이 된다. 적층결함은  결정내에서 소성 변형 (plastic deformation)을 유발시키고, 이러한 변형은 전위 루프(dislocation loop) 혹은 부적합 전위(misfit dislocation)의 형태로 나타난다. 

 

CdTe/CdZnTe에서 적층결함은 intrinsic 과 extrinsic 의 두 가지 형태를 가지고 있다. Intrinsic 적층결함은 쌓이는 순서의 오류로 인해 성장면이 사라지면서 생성이 되고, extrinsic 적층결함은 쌓이는 순서의 오류로 또 다른 성장면이 생성되는 것을  의미한다. CdTe/CdZnTe는 다소 불안정한 znic-blende 구조를 가지고 있어, 낮은 적층 결함 에너지 (low stacking fault energy)를 가진다. 낮은 적층 결함 에너지로 인해  덩어리 결정 성장과정에서 다수의 twins과 적층 무질서가 발생한다.  적층 결함은 소수의 원자 공간에서 형성이 되기 때문에, TEM (transmission electron microscopy) 을 통해 관측이 가능한다.