2004年 2月 韓國海洋大學校 大學院 電子通信工學科 金 慶 和

일반적으로 와이드 밴드갭 반도체 재료의 경우와 마찬가지로 GaN도 중간 갭 영역에서 황록색 방출을 나타냅니다. ZnO의 경우 격자 불일치 측면에서는 유리하지만 고온에서의 불안정성으로 인해 저온에서는 성장이 어렵다. HVPE법은 Hydride Vapor Phase Epitaxy의 약자로 역사상 가장 오래된 성장법으로 금속 할로겐화물 화합물을 3족 원소로 사용한다.

2.4 2.4 결정 결정 결정 결정 성장 성장 성장 기술 성장 기술 기술 기술.

2.6 2.6 결정성 결정성 결정성 평가 평가 평가 기술 기술 기술. 이 결정 구조를 평가하고 결정 성장 과정, 처리 및 장치 수명과의 관계를 명확히 하는 것은 GaN 기반 반도체의 향후 개발을 위한 매우 중요한 기반입니다. 또한 전기적, 광학적 특성을 평가하고 결정구조와의 관계를 규명하는 것은 전자전달 현상과 발광 메커니즘을 물리적으로 이해하는 것과 함께 전자 및 광학소자의 특성을 향상시키는데 매우 중요합니다.

SEM(Scanning Electron Microscope, TEM(Tunneling Electron Microscope)), RHEED는 원주형, 모자이크형 결정 구조 및 표면의 볼록함과 볼록함 등을 평가하는 데 사용됩니다. 주로 SEM을 이용하고 있으며, AFM-STM은 미세한 표면 구조를 평가하는데 사용되며 원자 수준에서 결정 구조를 평가하고 입방체와 육각형의 미세 구조를 측정합니다. TEM은 구조평가, 나사전위, 모서리전위, 혼합전위 등을 평가하는데 사용되며, 결정성은 XRD로 평가한다. 광학적 특성에는 PL, 광반사, 광흡수 등 다양한 특성이 포함되며 변조 분광법을 사용하여 널리 평가됩니다.

위치, 파장, 시간에 따른 빛 방출에 대한 상세한 평가가 필요하며 펨토초 초고속을 사용하여 여기광의 분광학, 온도, 자기장 및 강도를 변경하는 빛 방출 메커니즘의 식별 및 평가가 필요합니다. 레이저. 진행 중입니다. 전기적 평가 방법으로는 비도핑 성장층 또는 불순물 도핑 성장층의 홀 효과 측정, 이종 계면에서의 2차원 전자 가스의 수송 특성, 누설 전류 특성, DLTS(Deep Level Transient Spectroscopy) 방법에 의한 심층 레벨 평가 등이 있습니다.

HVPE HVPE

단위 단위 단위 및 단위 및 방법 방법 방법 방법.

먼저, 결정 성장 전 반응관 및 Ga 금속 표면의 불순물을 제거하기 위해 베이킹을 실시하였다. 베이킹 후, 전기 오븐의 온도가 실온에 도달했을 때 성장이 시작되었습니다. GaN 결정 성장에 사용되는 각 가스의 유량은 다음과 같습니다.

일반적으로 반도체의 밴드갭 에너지보다 큰 빛이 시료에 집속되면 전자가 전도대로 여기된 후 서로 다른 준위로 떨어져 광자를 생성하는데, PL 소자의 원리는 시료의 세기를 측정하는 것입니다. 파장에 따라 이때 생성된 광자. 그것은 말할 수 있습니다. 이 레이저의 최대 출력은 100mW이며, 레이저의 강도는 조광기로 조정됩니다. PL 신호는 샘플에 레이저 광을 가한 후 생성되므로 배경 잡음을 제거하고 깨끗한 신호를 얻기 위해 lock-in 증폭기를 사용했습니다.

레이저가 샘플에 닿자마자 PL 신호가 생성되므로 초퍼의 주파수는 락인 증폭기의 기준 신호로 사용되었습니다. 슬릿에서 나온 방사선이 투과회절발에 닿으면 각 홈이 새로운 광원으로 작용하게 되는데, 즉 이 수많은 광선 사이에 간섭이 발생하고 이 방사선이 각 성분파장으로 확산되는 것입니다.

HVPE HVPE

이는 1090°C 이상의 온도에서 성장한 GaN은 표면의 재열화로 인해 성장 속도가 감소하고 표면 평활도가 떨어지는 경향이 있음을 보여줍니다. 이는 상대적으로 낮은 온도에서 성장한 샘플은 밴드 갭 에너지 근처에서 밴드 간 전이를 관찰할 수 없는 반면, 1010°C 이상에서 성장한 샘플은 GaN이 실온에서 갖는 밴드 갭을 갖는다는 것을 의미합니다. 그 결과 비슷한 위치에 3개의 피크와 파란색 띠가 나타나는 것으로 나타났습니다.

따라서 고온 분위기에서 성장한 GaN에는 실험 전 기판 자체에 이미 존재하고 있던 산화물 성분이 첨가되었을 것으로 예상된다. 상온에서 PL 스펙트럼에서만 경향을 보였던 피크가 77K에서 따로 나타났다. 본 연구에서 사용한 HVPE 장비를 이용한 고품질 GaN 성장에 영향을 미치는 요인 중 성장 온도 1050℃는 그러므로 평가된다. 가장 적절합니다.

HVPE 소자를 이용하여 고품질 GaN 성장을 위한 기초 실험으로 결정성에 영향을 미치는 요소 중 성장 온도를 변화시켜 (0001) 사파이어 기판 위에 GaN을 성장시켰다. 성장된 GaN의 광학적 특성을 조사하기 위해 77K에서 PL 측정을 수행했습니다. 그리고 P3 피크는 376.5nm(3.292eV)에서 나타나며, 이는 도핑되지 않은 GaN에서 DAP 피크로 간주됩니다. 입력 전력 세기를 변화시키면서 측정한 결과, 이 피크가 높은 에너지 쪽으로 이동하는 것으로 관찰되어 DAP 피크임을 확인하였다.

그리고 피크 파장과 FWHM 결과로부터 1050°C에서 성장한 GaN은 결정 품질이 우수한 것으로 판단되었다.