1장 결정성장의 열역학·통계역학 ... 1
   1.1 서론 ... 1
   1.2 결정성장과 열역학·통계역학의 관계 ... 1
   1.3 통계역학의 개념 ... 3
      1.3.1 통계역학의 원리 ... 3
      1.3.2 분배함수 ... 7
      1.3.3 원자간 포텐셜과 고전 통계역학 ... 8
   1.4 열역학의 방법 ... 14
      1.4.1 열역학과 통계역학 ... 14
      1.4.2 계와 외계 ... 14
      1.4.3 상태변수와 상율(相律) ... 15
      1.4.4 열역학 포텐셜과 열역학 기본식 ... 18
      1.4.5 열역학 제2법칙 ... 22
      1.4.6 분배함수와 열역학 포텐셜 ... 23
   1.5 상전이와 열역학적 구동력 ... 25
      1.5.1 구속 평형 상태와 그 확률 ... 25
      1.5.2 융액 - 결정의 상전이 ... 27
      1.5.3 열역학적 구동력 ... 29
      1.5.4 이성분(二成分) 치환형 고용체의 상분리 ... 30
   1.6 절대 반응 속도론 ... 39
      1.6.1 포텐셜 면과 반응경로 및 활성화 상태 ... 39
      1.6.2 킹크에서의 속도과정 ... 41
   1.7 결론 ... 46
2장 핵형성의 개념 ... 47
   2.1 서론 ... 47
   2.2 핵형성과 요동 ... 47
      2.2.1 핵 형성에 동반하는 계면의 형성 ... 47
      2.2.2 요동의 확률과 열역학적 임계핵 ... 49
      2.2.3 균일 핵형성 분균일 핵 형성 ... 51
   2.3 준안정 평형상태와 상세조합 ... 52
   2.4 속도론적 임계핵과 열역학적 임계핵 ... 55
   2.5 핵형성 빈도 ... 62
      2.5.1 속도 방정식 ... 62
      2.5.2 정상 핵형성 빈도 ... 64
   2.6 핵 형성 자유 에너지 ... 69
      2.6.1 임계핵 형성 자유 에너지 ... 69
      2.6.2 핵 형성 자유 에너지의 일반공식과 임계핵의 조건 ... 74
   2.7 결론 ... 76
3장 성장면 위에서 원자의 활동 - BCF 이론의 고찰을 중심으로 ... 77
   3.1 서론 - 결정성장의 과정 ... 77
   3.2 매끄러운 면과 거친 면 ... 79
   3.3 패시트의 성장 ... 84
   3.4 기상에서의 결정 성장 - BCF 모델 ... 90
   3.5 원자 프로세서 ... 96
      3.5.1 스텝의 열평형 요동과 킹크 ... 96
      3.5.2 스텝의 사행(wandering) ... 100
      3.5.3 스텝의 번칭 ... 102
   3.6 결론 ... 108
4장 결정성장의 컴퓨터 시뮬레이션 ... 109
   4.1 몬테카를로 시뮬레이션 ... 109
      4.1.1 서론 ... 109
      4.1.2 시뮬레이션 방법의 대표적 예 ... 110
      4.1.3 난수의 생성법 ... 114
      4.1.4 평형상태에서의 표면구조 ... 116
      4.1.5 이론의 검증 ... 121
      4.1.6 MBE 성장 조건하에서의 성장양식 ... 128
      4.1.7 결론 ... 137
   4.2 분자 동력학법 ... 138
      4.2.1 서론 ... 138
      4.2.2 모델 ... 143
      4.2.3 Lennard·Jones계 ... 144
      4.2.4 실리콘에 대한 시뮬레이션 ... 153
      4.2.5 결론 ... 159
5장 형태형성의 이론 ... 160
   5.1 서론 ... 160
   5.2 평형형 ... 161
   5.3 성장형 - 카이네틱스 율속성장 ... 164
   5.4 확산 율속성장 ... 165
   5.5. Mullins - Sekerka 불안정성 ... 167
   5.6 수지상 결정 ... 171
      5.6.1 lvantsov 포물형 결정 ... 171
      5.6.2 프락탈 응집체 ... 172
      5.6.3 규칙적 수지상 결정 ... 174
      5.6.4 횡지 형성 ... 178
   5.7 일방향 응고 ... 179
   5.8 공정(共晶)성장 ... 182
   5.9 벡터 효과 ... 185
   5.10 결론 ... 187
6장 편석(偏析) 현상 ... 189
   6.1 서론 ... 189
   6.2 평형 편석 ... 189
   6.3 융액 성장에 있어서의 편석 ... 194
      6.3.1 융액 완전혼합 모델 ... 194
      6.3.2 경계층 모델 - BPS모델 ... 197
      6.3.3 미시적 편석 ... 200
   6.4 에피택셜 성장에 있어서 불순물 편석 ... 203
      6.4.1 거대 스텝에 의한 제2종의 불순물 줄무늬 ... 203
      6.4.2 스텝이동과 불순물 편석 ... 204
   6.5 결론 ... 207
7장 성장의 양자론 ... 208
   7.1 서론 ... 208
   7.2 성장 소과정의 양자론 ... 211
      7.2.1 제1원리 계산 ... 211
      7.2.2 반도체의 표면구조 ... 214
      7.2.3 흡착원자의 이동(migration) 포텐셜 ... 219
      7.2.4 성장 소과정의 양자론 ... 222
   7.3 성장과정의 시뮬레이션 ... 227
      7.3.1 몬테카를로법 ... 228
      7.3.2 성장과정의 표면구조 변화 ... 230
      7.3.3 흡착원자의 이동 ... 233
      7.3.4 양자론적 성장 시뮬레이션 ... 236
8장 헤테로에피택시와 그 개념 - 실험결과를 중심으로 - ... 241
   8.1 서론 ... 241
   8.2 헤테로에피택시의 기초 ... 242
      8.2.1 성장방법 ... 242
      8.2.2 성장양식 ... 248
      8.2.3 임계 막 두께의 개념 ... 250
   8.3 GaAs / Si ... 254
      8.3.1 서론 ... 254
      8.3.2 Si 상의 GaAs 헤테로에피택셜 성장의 문제점 ... 255
      8.3.3 Si 상의 GaAs 헤테로에피택셜 성장 ... 258
      8.3.4 Si 상 GaAs 헤테로에피택셜 성장의 고품질화 ... 267
   8.4 InGaAs / GaAs ... 273
      8.4.1 성장기초 ... 273
      8.4.2 성장과정 ... 276
      8.4.3 성장환경 ... 283
      8.4.4 성장응용 ... 286
   8.5 Ge / Si ... 288
      8.5.1 개요 ... 288
      8.5.2 성장방법과 표면반응구조 ... 290
      8.5.3 성장과정과 그 구조 ... 292
      8.5.4 디바이스로의 응용 ... 304
   8.6 결론 ... 306
참고문헌 ... 308
찾아보기 ... 323