Raman 분광법에 의한 GaN OMVPE 전구체들의 열분해에 관한 연구

Investigation of the pyrolysis of GaN OMVPE precursors by Raman spectroscopy

도립형 OMVPE 반응기 내부의 기상 온도분포와 OMVPE 전구체들의 농도분포를 in-situ Raman 분광법으로 조사하였다. 운반기체의 회전 Raman 스펙트럼 분석을 통해 반응기 내부의 온도 분포를 측정하였고, 기판 근처에 수직적 온도 구배가 형성됨을 확인할 수 있었다. 또한 진동 Raman 스펙트럼 해석으로부터 전구체의 열분해도를 관찰살 수 있었다. $NH_3$의 경우 800 K 근처에서, TMGa의 경우 650 K 근처에서 열분해가 시작됨을 알 수 있었고, 기판에 매우 근접한 지역에서도 상당량의 전구체가 분해되지 않은 상태로 잔류함을 알 수 있었다.

The temperature profiles of gas phase and the concentration profiles of GaN precursors in an inverted OMVPE reactor have been carried out by in-situ Raman spectroscopy. Pure rotational Raman scattering from the carrier gas (rd) was used to determine the temperature profiles in the reactor, and a large temperature gradient perpendicular the susceptor surface was observed. The homogeneous gas phase decompositions of the OMVPE precursors were investigated by the vibrational Raman spectra, and it was found that the pyrolyses of $NH_3$ and TMGa begin above 800 K and 650 K, respectively, but a noticeable amount of precursors remain undecomposed even in the region very close to the susceptor.