• 한국표면공학회지
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• 제23권4호
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• pp.197-207
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• 1990

Atomic layer epitaxy is a relatively new epitaxial pprocess chracterized by the alternate and separate exposure of a susbstrate surface to the reactants contaning the constituent element of a compound semicoductror. The ideal ALE is expected to provide sevral advantageous as petcts for growing complicated heterostrutures such as relativly easy controls of the layer thinkness down to a monolayer and in forming abrupt heterointerfaces though monolayer self-saturatio of the growth. In addition, since ALE is stongly dependent on the surface reaction, the growth can also be controlled by photo-excitation which provides activation can be energies for each step of the reaction paths. The local growth acceleration by photo-excitation can be exploited for growing several device strures on the same wafer, which provides another important practical advantage. The ALE growth of GaAs has advanced to the point the laser opertion has been achieved from AlGs/GaAs quantun well structures where thee active layers were grown by thermal and Ar-laser assisted ALE. The status of the ALE growth of GaAs and other III-V compounds will be reviewed with respect to the growth saturation behavior and the electrical properties of the grown crystals.

• 한국진공학회지
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• 제13권3호
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• pp.103-108
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• 2004

Atomic Layer Epitaxy (ALE)법으로 Zn 소스인 DEZn와 oxygen 소스인 $H_2O$를 사용하여 (001) sapphire 기판 위에 기판온도를 ALE 공정온도 범위 인 $170^{\circ}C$와 CVD 공정온도범위 인 $400^{\circ}C$에서 ZnO 박막을 증착하였다. 후열처리에 따른 발광 특성을 조사하기 위해서 산소분위기에서 600∼$1000^{\circ}C$의 온도로 1 시간 동안 후열처리한 후에 He-Cd laser를 사용하여 Photoluminescence (PL) 특성을 측정하였다. $170^{\circ}C$와 $400^{\circ}C$에서 증착된 시편의 경우 모두 as-grown 상태에서는 거의 발광이 일어나지 않았으나 후열처리를 거치면서 발광이 일어났으며 열처리온도가 높을수록 발광강도는 증가하였다. $400^{\circ}C$에서의 증착된 시편의 경우는 CVD 반응이 일어나 Zn-Zn 결합이 많이 생성되어 열처리 온도가 증가하여도 발광강도가 약하였고 가시광 영역의 발광이 크게 증가한 반면 $170^{\circ}C$에서 증착된 시편의 경우는 열처리 온도가 증가할수록 UV영역의 발광강도만이 크게 증가하였으며 가시광 영역에서의 발광은 거의 증가하지 않았다.

• Applied Microscopy
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• 제36권spc1호
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• pp.35-40
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• 2006

Self-assembled InAs/GaAs quantum dots (QDs) were grown by the atomic layer epitaxy (ALE) and molecular beam epitaxy (MBE) techniques, The structure and the thermal stability of QDs have been studied by high resolution electron microscopy with in-situ heating experiment capability, The ALE and MBE QDs were found to form a hemispherical structure with side facets in the early stage of growth, Upon capping by GaAs layer, however, the apex of QDs changed to a flat one. The ALE QDs have larger size and more regular shape than those of MBE QDs. The QDs collapse due to elevated temperature was observed directly in atomic scale, In situ heating experiment within TEM revealed that the uncapped QDs remained stable up to $580^{\circ}C$, However, at temperature above $600^{\circ}C$, the QDs collapsed due to the diffusion and evaporation of In and As from the QDs, The density of the QDs decreased abruptly by this collapse and most of them disappeared at above $600^{\circ}C$.

• 한국진공학회지
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• 제7권1호
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• pp.51-58
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• 1998

Traveling wave reactor atomic layer epitaxy(ALE) 방법으로 ZnS와 ZnS:Tb박막을 성장하고 성장 조건에 따른 박막 특성을 연구하였다. ZnS박막의 precursor로는 ZnCl2와 H2S를 이용하였으며, 기판 온도 400-$500^{\circ}C$범위에서 성장하였다. 본 연구 논문에서는 성장온 도에 따른 ZnS박막의 결정성의 변화와 precursor에 의한 Cl유입량의 변화를 살펴보고 투과 전자현미경과 주사형 전자현미경으로 ZnS박막의 표면 형상과 미세구조를 관찰하였다. 연구 결과에 의하면 ALE에 의하여 매우 균일하고 hexagonal 2H구조의 결정성이 향상되었다. 성 장온도 $400^{\circ}C$에서 약 9at.%, $500^{\circ}C$에서 약 1at.%의 Cl이 유입되었으며, 박막 내에 유입된 Cl 은 표면으로의 segregation현상을 나타내었다. 또한 electroluminescent 소자의 녹색 형광재 료인 ZnS:Tb을 Tb precursor로 tris(2,2,6,6-tetramethyl 3,5-heptandionato)terbium을 이용하 여 성장하고 박막 결정성과 박막 내 불순물이 유입되는 경향 등을 연구하였다. Auger electron spectroscopy분석 결과에 의하면 0.5at.%의 Tb이 표함된 AnS:Tb박막은 C은 거의 포함하고 있지 않았으나 O은 약 1at.%정도 포함되어 있었다. ZnS:Tb박막은 Tb과 소량의 O 을 함유하고 있음에도 불구하고 결정성은 우수한 hexagonal구조를 유지하고 있었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 1998년도 한국재료학회 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.128-128
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• 1998

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권6호
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• pp.43-49
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• 2000

ALE(atomic layer epitaxy)법을 이용하여 (100)면의 Si 기판위에 TiN 박막을 증착하였다. 증착된 TiN 박막을 XRD, 4-point probe, AFM, AES, SEM등의 장비를 사용하여 분석하였다. ALE법에 의한 TiN의 증착을 위한 반응 전구체(precusor)로는 TEMAT(tetrakis (ethylmethylamino)titanium)와 반응 가스로는 $NH_3$를 사용하였다. 표면 포화반응을 형성하기 위해 각 반응 기체는 TEMAT-$N_2-NH_3-N_2$의 순서로 교대로 반응로에 주입하였다. 그 결과 TiN 박막은 150 ~ 220 $^{\circ)C$에서 자기 제어 성장(self-limiting growth) 기구에 의한 박막 증착 특성을 보였다. 증착된 TiN 박막은 증착율이 4.5 ${\AA}$/ cycle로 일정하였고, 비정질 (amorphous)의 구조를 보였다. 박막의 저항율과 표면 평균 거칠기는 210~230${\mu}{\Omega}{\cdot}$cm와 7.9~9.3${\AA}$로 측정되었다. TiN 박막을 2000 ${\AA}$의 두께로 증착하였을 때, 폭이 0.43${\mu}$m이고 단차비 (aspect ratio)가 6인 트렌치 구조에서 매우 우수한 단차피복성을 보였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.119-119
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• 2003

ZnO는 최근에 발광소자로서의 가능성 때문에 주목받고 있다. ZnO 박막의 성장에는 주로 CVD법과 스퍼터법이 사용되는데, CVD법 중 하나로서 cyclic CVD라고도 불리는 ALE법은 기존 CVD법에 비하여 증착속도는 떨어지나 박막의 표면거칠기가 매우 작고 대면적의 증착에서도 두께균일도가 상당히 우수하며 증착온도가 낮은 장점이 있다. 본 연구에서는 발광소자로서 응용이 가능한 ZnO박막을 사파이어(0001) 기판위에 ALE법으로 증착하고 후열처리가 photoluminescencey(PL) 특성에 끼치는 효과를 조사하였다. DEZn(diethylzinc)와 $H_2O$를 소스로 사용하여 사파이어 기판위에 ZnO 박막을 성장시키었고 기판온도로서 ALE window 범위인 17$0^{\circ}C$와 CVD증착 온도범위인 40$0^{\circ}C$를 설정하여 증착 시키었다. 그 후 후열처리로서 산소분위기에서 800, 900, 100$0^{\circ}C$에서 1시간 열처리를 하였다.

• 한국재료학회지
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• 제14권5호
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• pp.363-367
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• 2004

Recently ZnO epitaxial layers have been widely studied as a semiconductor material for optoelectronic devices. Sapphire and silicon are commonly selected as substrate materials for ZnO epitaxial growth. In this communication, we report the effect of the ECR plasma pretreatment of sapphire and silicon substrates on the nucleation in the ZnO ALE (atomic layer epitaxy). It was found that ECR plasma pretreatment reduces the incubation period of the ZnO nucleation. Oxygen ECR plasma enhances ZnO nucleation most effectively since it increases the hydroxyl group density at the substrate surface. The nucleation enhancing effect of the oxygen ECR plasma treatment is stronger on the sapphire substrate than on the silicon substrate since the saturation density of the hydroxyl group is lower at the sapphire surface than that at the silicon surface.

• 전자공학회논문지D
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• 제35D권2호
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• pp.52-59
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• 1998

The ZnS:Mn thin film electroluminescent(TFEL) devices fabricated by ALE system were investigated. Yellow-orange light emission was observed when the applied voltage exceeded 134 V and luminance increased sharply as the applied voltage increased. Luminance of 568 Cd/c $m^{2}$ was obtained under 1 KHz sinusoidal voltage wave application at the peak applied voltage of 230 V. The peak wavelength of the emissionwas 577 nm. The C-V, Q-V, $Q_{t}$ - $F_{p}$ , L- $Q_{cond}$, and V- $Q_{pol}$ have been measured under theapplication of the trapezoidal wave with its pulse width varying 0 to 75 .mu.sec. The phoshor and the insulator capacitance of the TFEL device under test were 24.3 nF/c $m^{2}$ and 9 nF/c $m^{2}$, respectively. It was observed that the threshold voltage changed from 137V to 100V as the pulse width varied from 0 to 75 .mu.sec. The L- $Q_{cond}$ characteristics showed that the light emission increased in proportion to the $Q_{cond}$. The luminance increased from 386 Cd/ $m^{2}$ to 607 Cd/ $m^{2}$ when the $Q^{+}$$_{cond}$ increased from 1.3 .mu.C/c $m^{2}$ to 2.3 .mu.C/c $m^{2}$. The V- $Q_{pol}$ characteristics showed that the V was inversely proportional to $Q_{pol}$./. th/ was inversely proportional to $Q_{pol}$./. pol/./.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.277.2-277.2
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• 2016

현재 화합물 반도체 나노구조는 광학적, 전기적 특성을 기반으로 하는 단전자 트랜지스터, 적외선 검출기, 레이저, 태양전지와 같은 분야에 응용하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 특히 양자점은 3차원으로 구속되어 있는 상태 밀도를 갖고 있어 레이저 응용 시 낮은 문턱 전류 밀도, 높은 이득, 높은 열적 안정성을 기대되고 있지만 양자점의 운반자 수집과 열적 안정성의 한계가 여전히 존재한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 다양한 방법이 연구되고 있으며, 그 중 단층 양자점에 비해 운반자 수집과 열적 안정성이 뛰어난 다층 양자점이 결합된 구조에 대한 연구가 활발히 이루어지고, 다층으로 성장된 양자점 구조는 양자점의 크기 분포 조절이 용이하고 양자점 층간의 전기적 결합력이 강한 특성이 있다. 본 연구에서는 분자 선속 에피 성장법(Molecular Beam Epitaxy; MBE)과 원자 층 교대 성장법(Atomic Layer Epitaxy; ALE)으로 CdTe/ZnTe 다층 양자점을 ZnTe 장벽층의 두께를 변화하면서 성장 후 광학적 특성을 연구하였다. 저온 광루미네센스 측정(Photoluminescence; PL)을 통하여 ZnTe 장벽층 두께가 증가할수록 양자점의 PL 피크가 높은 에너지로 이동함을 알 수 있었는데, 이는 ZnTe 장벽층의 두께가 증가할수록 양자점 층간의 결합력이 감소하면서 양자점의 크기가 작아졌기 때문이다. 그리고 ZnTe 장벽층의 두께가 증가할수록 PL 세기가 커지는 것을 알 수 있었는데, 이는 ZnTe 장벽층의 두께가 증가할수록 더 많은 운반자가 양자점으로 구속되기 때문이다. 또한 온도 의존 광루미네센스 측정 결과 ZnTe 장벽층의 두께가 증가할수록 열적 활성화 에너지가 커지는 것을 관찰하였고, 시분해 광루미네센스 측정을 통해 ZnTe 장벽층의 두께에 따른 운반자 동역학에 대해 연구하였다. 이와 같은 결과 CdTe/ZnTe 다층 양자점 구조에서 장벽층의 두께에 따른 광학적 특성에 대해 이해 할 수 있었다.