• 제목/요약/키워드: ${\alpha}$-$Ga_2O_3$ epitaxy film

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HCl 용액을 이용한 α-Ga2O3 epitaxy 박막의 습식 식각 (Wet etching of α-Ga2O3 epitaxy film using a HCl-based solution)

  • 최병수;엄지훈;엄해지;전대우;황승구;김진곤;윤영훈;조현
    • 한국결정성장학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.40-44
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    • 2022
  • 35 % 농도의 염산 용액을 이용하여 α-Ga2O3 epitaxy 박막의 습식 식각을 수행하였다. 35 % 염산 용액의 온도가 증가함에 따라 α-Ga2O3 epitaxy 박막의 식각 속도가 증가하였고, 본 연구에서 시도한 가장 높은 온도인 75℃에서 119.6 nm/min의 식각 속도를 나타내었다. 식각 반응의 활성화 에너지는 0.776 eV로 계산되었고, HCl 용액에서의 습식 식각은 reaction-limited 반응 기구에 의해 지배됨을 확인하였다. 각 온도에서 식각된 표면들의 AFM 분석결과 식각 용액의 온도가 증가함에 따라 식각된 표면의 표면조도가 증가함을 알 수 있었다.

(1210) Gallium Nitride 단결정 박막의 결정구조 및 광학적 특성 (Crystal Structure and Optical Property of Single-Phase (1210) Gallium Nitride Film)

  • 황진수;정필조
    • 한국결정학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.33-37
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    • 1997
  • (1012)면 사파이어 기판위에서 성장되는 (12f10)면 GaN 이종적층막의 광학적 특성을 연구하였다. GaN 이종적층막은 $Ga/HC1/NH_3/He$계를 사용한 HVPE(halide vapor phase epitaxy)방법에 의하여 $990^{\circ}C$의 온도에서 성장시켰다. 이종적층막의 표면조직과 결정구조는 XRD, RHEED와 SEM으로 확인하였다. 결정구조가 확인된 (1210)면 GaN 단결정막의 광학적 특성은 PL과 Ra-man으로 관찰하였다. Raman 측정은 광학적포논에 기인된 활성모드를 결정축에 대하여 레이저빔의 편광과 진행방향에 의해 변화하는 것을 관찰하였다. Y(Z, Y & Z) X 방향에서의 측정은 $A_1(TO)=533\;cm^{-1},\;E_1(TO)=559\;cm^{-1}$$E_2=568\;cm^{-1}$ 모드에 기인된 Raman 스펙트럼을 관찰할 수 있었으며 Z(Y, Y & Z) X 방향에서의 측정은 $E_2$포논 만이 검출되었다.

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Growth of α-Ga2O3 Epitaxial Films on Al2O3 by Halide Vapor Pressure Epitaxy

  • Lee, Daejang;Cha, An-Na;Park, Junseong;Noh, Hogyun;Moon, Youngboo;Ha, Jun-Seok
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.113-118
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    • 2019
  • In this study, we investigated the growth of single-crystallinity α-Ga2O3 thin films on c-plane sapphire substrates using halide vapor pressure epitaxy. We also found the optimal growth conditions to suppress the phase transition of α-Ga2O3. Our results confirmed that the growth temperature and partial pressure of the reactive gas greatly influenced the crystallinity. The optimal growth temperature range was about 460~510℃, and the α-Ga2O3 thin films with the highest crystallinity were obtained at a III/VI ratio of 4. The thickness and surface morphology of the thin films was observed by scanning electron microscopy. The film thickness was 6.938 ㎛, and the full width at half maximum of the ω-2θ scan rocking curve was as small as 178 arcsec. The optical band gap energy obtained was 5.21 eV, and the films were almost completely transparent in the near-ultraviolet and visible regions. The etch pit density was found to be as low as about 6.0 × 104 cm-2.

Hot wall epitaxy(HWE) 방법에 의한 CuGaTe$_2$단결정 박막 성장과 특성에 관한 연구 (The study of growth and characterization of CuGaTe$_2$single crystal thin films by hot wall epitaxy)

  • 홍광준;이관교;이상열;유상하;정준우;정경아;백형원;방진주;신영진
    • 한국결정성장학회지
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    • 제10권6호
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    • pp.425-433
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    • 2000
  • 수평 전기로에서 $CuGaTe_2$다결정을 합성하여 HWE 방법으로 $CuGaTe_2$단결정 박막을 반절연성 GaAs (100) 위에 성장하였다. $CuGaTe_2$단결정 박막은 증발원과 기판의 온도를 각각 $670^{\circ}C$, $410^{\circ}C$로 성장하였다. 이때 단결정 박막의 결정성이 10K에서 측정한 광발광 스펙트럼은 954.5 nm(1.2989 eV) 근처에서 exciton emission 스펙트럼이 가장 강하게 나타났으며, 또한 이중결정 X-선 요동곡선(DCRC)의 반폭치(FWHM)도 139arcsec로 가장 작게 측정되어 최적 성장 조건임을 알 수 있었다. Hall효과는 van der Pauw 방법에 의해 측정되었으며, 온도에 의존하는 운반자 농도와 이동도는 293 K에서 각각 $8.72{\times}10{23}$$\textrm m^3$, $3.42{\times}10^{-2}$ $\textrm m^2$/V.s였다. 상온에서 $CuGaTe_2$단결정 박막의 광흡수 특성으로부터 에너지 띠간격이 1.22 eV였다. Bandedge에 해당하는 광전도도 peak의 온도 의존성은 varshni 관계식으로 설명되었으며, varshni 관계식의 상수값은 $E_g$(0) = 1.3982 eV, $\alpha$ = $4.27{\times}10^{-4}$eV/K, $\beta$ = 265.5K로 주어졌다. $CuGaTe_2$단결정 박막의 광전류 단파장대 봉우리들로부터 10K에서 측정된$\Delta$cr(crystal field splitting)은 0.0791 eV, $\Delta$s.o(spin orbit coupling)는 0.2463 eV였다. 10K에서 광발광 봉우리의 919.8nm(1.3479 eV) free exciton($E_x$), 954.5nm(1.2989 eV)는 donor-bound exciton 인 $I_2(D^0,X)$와 959.5nm(1.2921 eV)는 acceptor-bound exciton 인 $I_1(A_0, X)$이고, 964.6nm(1.2853 eV)는 donor-acceptor pair(DAP) 발광, 1341.9nm(0.9239 eV)는 self activated(SA)에 기인하는 광발광 봉우리로 고찰되었다.

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