Characteristics of Thick GaN on Si using AlN and LT-GaN Buffer Layer

AlN과 저온 GaN 완충층을 이용한 Si 기판상의 후막 GaN 성장에 관한 연구

  • Baek, Ho-Seon (Dept. of Materials Engineering, Sungkyunkwan University Optoelectronic Materials and Device Lab.) ;
  • Lee, Jeong-Uk (Dept. of Materials Engineering, Sungkyunkwan University Optoelectronic Materials and Device Lab.) ;
  • Kim, Ha-Jin (Dept. of Materials Engineering, Sungkyunkwan University Optoelectronic Materials and Device Lab.) ;
  • Yu, Ji-Beom (Dept. of Materials Engineering, Sungkyunkwan University Optoelectronic Materials and Device Lab.)
  • 백호선 (성균관대학교 재료공학과 광전재료 및 소자연구실) ;
  • 이정욱 (성균관대학교 재료공학과 광전재료 및 소자연구실) ;
  • 김하진 (성균관대학교 재료공학과 광전재료 및 소자연구실) ;
  • 유지범 (성균관대학교 재료공학과 광전재료 및 소자연구실)
  • Published : 1999.06.01

Abstract

We have investigated the growth characteristics of thick GaN on Sim substrate with AlN and low temperature GaN buffer layer. The vertical hydride vapor phase epitaxy system with $GaCl_3$ precursor was used for growth of GaN. AlN and GaN buffer layer were deposited on Si substrate to reduce the lattice mismatch and the thermal expansion coefficient mismatch between si and GaN. Optimization of deposition condition for AlN and low temperature GaN buffer layers were carried out. We studied the effects of growth temperature, V/III ratio on the properties of thick GaN. Surface morphology, growth rate and crystallinity of thick GaN were measured using Atomic Force Microscopy (AFM), $\alpha-step$-, Scanning Electron Microscopy (SEM) and X-Ray Diffractometer(XRD).

AIN과 저온 GaN 완충충율 이용하여 Si 기판 위의 후막 GaN의 성장특성을 조샤하였다. Si과 GaN의 격자부정합도와 열팽창계수의 차이를 줄이기 위해 AIN과 저온 GaN를 완충충으로 사용하였다. AIN은 RF sputter를 이용하여 중착온도와 증착시간 및 RF power에 따른 표면 거칠기를 AFM으로 조사하여 최척조건을 확립하여 사용하였다. 또한 저온에서 GaN를 성장시켜 이를 완충충으로 이용하여 후막 GaN의 성장시 미치는 영향을 살펴보았다. 성장온도와 V/III 비율이 후막 성장시 표면특성과 결정성 및 성장속도에 미치는 영향을 조사하였다. 후막 GaN의 표연특성 및 막의 두께는 SEM과 $\alpha-step$을 이용하여 측정하였으며 결정성은 X-ray Diffractometer를 이용하여 조사하였다.

Keywords

References

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