• 한국재료학회지
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• 제8권5호
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• pp.383-393
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• 1998

고효율 박막형 태양전지 제조를 위해 근접승화법에 의한 CdTe박막의 성장을 연구하였다. 내부압력의 변화, 기판과 소스 사이의 거리, 기판과 소스의 온도 등의 변수가 성장속도와 미세구조에 미치는 영향을 관찰했다. 내부압력의 변화에 따라 성장과정이 diffusion limited transport와 sublimation limited transport로 나뉘어지며, 이 두가지 성장방식의 분기점은 기체분자의 평균자유행정거리에 의해 결정되었다. 소스의 형태에 따라서 박막의 성장속도와 미세구조는 큰 차이를 보였으며, 실험을 통해 이러한 차이가 증발표면의 온도강하에 의한 현상임을 규명하였다. 기판과 소스사이의 간격에 따른 성장속도를 해석하기 위해 일방향열해석을 통해 기판과 소스표면의 온도를 계산하였다. X선 회절분석과 표면형상의 관찰을 통해 성장속도가 박막의 미세구조에 영향을 줌을 알았다. 기판의 온도가 증가하면서 박막성장시 (111)로의 우선성장방위가 관찰되었지만 고온이 되면서 다시 random orientation의 경향을 나타냈다.

• 한국결정학회지
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• 제8권1호
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• pp.15-19
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• 1997

고온고압용 autoclave에서 $Na_2CO_3$를 광화제로 하여 청색수정 단결정을 수열성장하고, 성장온도와 코발트 함입량과의 관계를 고찰하였다. $5wt.\%$의 $Na_2CO_3$ 수열용액, $343^{\circ}C$의 성장온도, $22^{\circ}C$의 온도구배, 950기압의 조건에서 $100{\times}50{\times}35mm^3$ 크기의 청색수정을 성장하였으며, 성장속도는 0.55 mm/day였다. 가시영역에서의 흡수 스펙트럼을 측정한 결과 545, 570 및 643 nm 근처에서 흡수피크가 관찰되었다. 청색의 농도는 원료내 코발트의 농도와는 무관하며 성장온도와 밀접한 관계가 있음을 확인하였다.

• 한국진공학회지
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• 제4권3호
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• pp.275-282
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• 1995

III족 원료 가스로 triethylgallium(TEGa)과 trimethylindium(TMIn)을 사용하고 V족 원료 가스로 사전 열 분해하지 않은 arsine(AsH3)과 monoethylarsine(MEAs)을 사용하여 ultrahigh vacuum chemical vapor deposition(UHVCVD)법으로 Si3N4로 패턴된 GaAs(100)기판 위에 GaAs와 InGaAsqkr막을 선택적으로 에피택시 성장을 하였다. V족 원료 가스를 사전 열 분해하지 않으므로 넓은 성장 온도 구간과 V/lll 비율에서도 선택적으로 박막이 성장되었다. 또한 선택 에피택시의 성장 메카니즘을 규명하기 위하여 다양한 filling factor(전체면적중 opening된 면적의 비율)를 가지는 기판을 제작하여 성장에 사용하였다. UHVCVD법에서는 마스크에 면적중 opening된 면적의 비율)를 가지는 기판을 제작하여 성장에 사용하였다. UHVCVD법에서는 마스크에 입사된 분자 상태의 원료 기체가 탈착된 후 표면 이동이나 가스 상태의 확산과정 없이 마스크로부터 제거되므로 패턴의 크기와 모양에 따른 성장 속도의 변화나 조성의 변화가 없을 뿐만 아니라 chemical beam epitaxy(CBE)/metalorganic molecular beam epitaxy(MOMBE)법에서 알려진 한계 성장온도 이하에서 선택 에피택시 성장이 이루어졌다.

• 한국결정성장학회지
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• 제24권2호
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• pp.54-58
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• 2014

PVT(물리 기상 이동법, Physical Vapor Transport) 법을 적용하여 질화알루미늄(AlN, Aluminum Nitride) 단결정을 성장하였으며, 성장된 결정의 결정성과 성장 온도에 따른 상에 대하여 고찰하였다. 성장된 단결정은 광학현미경을 이용하여 결정의 상을 관찰하였고, 관찰된 결과를 비교 분석하여 본 실험에 적용된 성장 장치에서의 최적의 성장 온도 조건을 설정할 수 있었다. 본 연구에서는 AlN 단결정 성장 결과를 비교 고찰하여 보고하고자 한다.

• 한국재료학회지
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• 제9권3호
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• pp.257-262
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• 1999

MOCVD를 이용하여 $SiO_2$로 패턴된 GaN/sapphire 기판상에서 $NH_3$유량과 성장온도가 GaN 성장의 선택성과 성장 특성에 미치는 영향을 조사하였다. $NH_3$유량을 500~1300sccm, 성장온도를 $950~1060^{\circ}C$로 변화시켜 성장변수에 따른 영향을 주사전자현미경으로 관찰하였다.$NH_3$유량이 증가할수록 성장선택성이 향상되었으나 기판윈도우에서 성장되는 GaN 형상변화에는 큰 영향을 미치지 못하였다. 성장온도가 높을수록 GaN의 성장선택성이 향상됨이 관찰되었다. 패턴 모양을 원형, 선형, 방사선모양(선형 패턴을 30, $45^{\circ}$로 회전)으로 제작하여 GaN 성장을 수행한 후 관찰한 결과 {1101}으로 이루어진 Hexagonal 피라밋 형상과 마스크층 위로의 측면성장을 얻을 수 있었으며, 성장조건에 따른 <1100>와 <1210>의 방향으로의 측면성장속도의 차이를 관찰할 수 있었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제7권4호
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• pp.536-547
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• 1997

축방향으로 균일한 자장이 가하여진 Czochralski 도가니에서 도가니와 성장결정이 다양한 각속도로 회전하는 경우에 대하여 유동장, 온도장 및 산소의 농도장이 수치적으로 연구되었다. 도가니 벽의 가열에 의한 부력의 효과와 자유표면에서 온도차이에 의한 열모세관효과로 인한 용융물질의 유동은 도가니와. 성장결정의 회전에 따른 원심력에 의하여 차등적으로 억제될 수 있다. 이 원심력에 가장 큰 영향을 주는 인자는 도가니의 회전속도이며 이것이 초크랄스키 결정성장과정에서 속도장, 온도장, 농도장에 큰 영향을 주고 있다. 도가니의 회전속도가 작을 때에는 성장결정의 회전이 원심력을 효과적으로 발생시킨다.

• 한국진공학회지
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• 제4권S1호
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• pp.196-201
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• 1995

새로운 증착방법인 UHV-ECRCVD를 이용하여 기판온도 $440^{\circ}C$의 저온에서 격자이온이 일어나지 않고 완벽한 정합상태를 유지하고 있는 무전위 SiGe 에피박막을 성장시켰다. 박막의 두께는 기계적 평형이론(mechanical equilibrium theory)인 Mattews-Blakeslee 임계두께를 초과하였으며, 따라서 본 연구에서 사용하는 낮은 기판온도에 의해 격자이완이 억제되고 있음을 알았다. 한편 성장시에 가해주는 GeH4의 유량이 증가함에 따라 박막내에 GeH4으로부터 생성된 무거운 ion의 기판입사량이 증가하여 격자손상(lattice damage)에 의한 결함이 증가하므로 높은 Ge 함량을 갖는 무전위 SiGe 에피박막을 얻을 수 없었다. 그러나 전체압력을 증가시켜서 에피층을 성장시키면 격자손상에 의한 결함은 생성되지 않았으며, 따라서 전체압력을 증가시키면 높은 Gegkafid을 갖는 무전위 SiGe 에피박막을 성장시킬 수 있을 것이라고 생각된다. 이것은 전체압력 증가로 인해 ECR 플라즈마 안의 전자온도가 감소하여 성장을 주도하는 활성종(reactive species)이 ion에서 radical 로 바뀌기 때문이라고 추정하였다. 본 연구에서는 박막의 Ge 함량이 증가함에 따라 에피층의 성장속도가 증가하는 현상을 관찰하였다. 따라서 ECR 플라즈마를 사용하는 본 연구에서도 표면에서의 수소탈착이 성장속도결정단계임을 알 수 있었다. 한편 인입률(incorporation ratio)은 1에 근접하였으며, 이것은 플라즈마에 의한 원료기체의 분해과정이 thermal CVD와는 달리 무차별적으므로 SiH4과 GeH4의 분해효율이 크게 다르지 않기 때문이라고 추정하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.102-102
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• 2011

ZnO는 우수한 전기적, 광학적 특성으로 LED, solar cell 등과 같은 광전자소자의 응용을 목적으로 많은 연구가 진행되고 있다. 최근에는 ZnO 동종접합을 만들고자 많은 연구가 진행되고 있으나 p형 ZnO의 낮은 용해성과 높은 불순물에 따른 제조의 어려움으로 현재까지는 n형 ZnO만이 전도성 기판 위에 성장되어 응용되고 있다. 전도성 기판으로서 Si의 경우 낮은 가격, 공정의 용이함 등으로 GaN, SiC 등의 기판에 비하여 많은 응용이 가능하다. 따라서 본 연구에서는 전기화학증착법을 이용하여 p-n 접합을 형성하기 위하여 p형 Si 기판 위에 n형 ZnO 나노구조를 성장하고 그 특성을 분석하였다. 전기화학증착법은 낮은 온도 및 간단한 공정과정으로 빠른 성장 속도를 가지고 나노구조를 효과적으로 성장할 수 있는 방식이다. Seed 층 및 열처리에 따른 n형 ZnO 나노구조의 성장 특성 분석을 위하여 radio frequency (RF) magnetron 스퍼터를 사용하여 ZnO 및 Al doped ZnO (AZO) seed 층을 p형 Si 기판 위에 증착 후 다양한 온도로 열처리를 수행하였다. 질산아연(zinc nitrate)과 HMT가 희석된 용액에 KCl 촉매를 일정량 첨가한 후 다양한 공정 온도, 공정시간 및 질산아연의 몰농도를 변화시켜 n형 ZnO 나노구조를 성장하였다. 성장된 나노구조의 특성은 field emission scanning microscopy (FE-SEM), energy dispersive X-ray (EDX), photoluminescence (PL) 등의 장비를 사용하여 구조적, 광학적 특성을 분석하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.166-166
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• 2010

산업 전반에 걸쳐 중요한 광원인 808 nm 대역의 레이저 다이오드 제작에는 현재 InGaAsP/InGaP/GaAs 및 InGaAlAs/GaAs 양자우물을 이용하여 제작되고 있다. 이는 양자우물과 이를 둘러싸는 장벽물질간의 band-offset이 적어 효율적인 고출력 레이저 다이오드의 제작에 어려움이 있기 때문에 강한 캐리어 구속 효과를 지니는 양자점을 사용하는 것이 고출력 레이저 다이오드를 제작할 수 있는 방법이다. 실험에 사용된 InAlAs 양자점은 Riber사의 compact21 MBE 장치를 사용하여 성장하였으며 GaAs기판을 610도에서 가열하여 표면의 산화층을 제거하고 580도에서 약 100 nm 두께의 GaAs 버퍼층 및 30 nm 두께의 $Al_{0.4}Ga_{0.6}As$층을 성장하였다. GaAs 기판의 온도를 내린 후 migration enhanced epitaxy 방법을 사용하여 InAs 및 AlAs를 번갈아 주입하여 성장하였다. InAlAs 양자점의 성장 중에 InAlAs의 양, 성장 온도, As flux량 및 As 분자 상태 변화 등 다양한 조건을 변화 시켜 샘플을 성장시켰다. 그 결과 기판 온도가 600도이며 As4 flux가 $1\;{\times}\;10^{-6}\;Torr$ 조건하에서 성장한 InAlAs/AlGaAs 양자점이 양질의 808 nm의 파장 대역을 얻을 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.62-62
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• 2007

ZnO 박막이 성장된 Si기판을 이용하여 Thermal evaporation을 사용하여 온도에 따라 합성된 1-D의 구조의 ZnO nanorods의 형상과 특성에 대하여 연구를 하였다. 합성온도는 $700^{\circ}C{\sim}900^{\circ}C$를 사용하였고 온도가 낮아짐에 따라 Vertical한 1-D ZnO가 합성이 되는 것을 알 수 있었다. 특히, $700^{\circ}C$에서 합성된 1-D ZnO는 ~100nm의 폭을 가지고 800nm의 길이의 Nanorods로 성장이 되는 것을 알 수 있었고, 상온 PL측정을 통해 온도가 증가함에 따라 O 결핍 또는 Zn의 과잉에 의한 Deep level emission이 증가하는 것을 알 수 있었다.