• 제목/요약/키워드: Chemical beam Epitaxy(CBE)

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The Effect of Unprecracked Hydride on the Growth and Carbon Incorporation in GaAs Epilayer on GaAs(100) by Chemical Beam Epitaxy

  • 박성주;노정래;하정숙;이을항
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제16권2호
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    • pp.149-153
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    • 1995
  • We have grown GaAs epilayers by chemical beam epitaxy(CBE) using unprecracked hydrides and metal organic compounds via a surface decomposition process. This result shows that unprecracked arsine (AsH3) or monoethylarsine (MEAs) can be used in chemical beam epitaxy(CBE) as a replacement of a precracked AsH3 source in CBE. It was also found that the uptake of carbon impurity in epilayers grown using trimethylgallium(TMG) with unprecracked AsH3 or MEAs was significantly reduced compared to that in epilayers grown by CBE process employing TMG and arsenics produced from precracked hydrides. We propose a surface structural model suggesting that the hydrogen atoms play an important role in the reduction of carbon content in GaAs epilayer. Intermediates like dihydrides from hydride sources were also considered to hinder carbon atoms from being incorporated into the epilayers or to remove other carbon containing species on the surface.

GaAs(100) 기판에 사전 열분해하지 않은 Monoethylarsine을 사용하는 Chemical Beam Epitaxy방법에 의한 InGaAs박막의 Facet 성장에 관한 연구 (Facet Growth of InGaAs on GaAs(100) by Chemical Beam Epitaxy Using Unprecracked Monoethylarsine)

  • 김성복;박성주;노정래;이일항
    • 한국진공학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.199-205
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    • 1996
  • InGaAs 박막의 facet 성장을 연구하기 위하여 triethygallium(TEGa), trimethylindium (TMIn)과 사전 열분해하지 않은 monoethylarsine (MEAs)을 사용하여 chemical beam epitaxy (CBE) 법으로 InGaAs 박막을 선택적으로 성장시켰다. 성장 온도와 패턴의 방향에 따라 facet 형성이 매우 다르게 나타났다. 마스크를 [11] 방향으로 제작한 기판에서는 facet의 면이 (311), (377)과 (11)의 여러 면이 형성되었으나 성장 온도가 올라감에 따라 (311)한 면으로 발전하였다. 또한 마스크를 [011]방향으로 하였을 때는, 성장 온도가 증가함에 따라 facet은 (11)h가 (111)면에서 (111)면으로 변하였다. 이러한 결과들은 측면에서 원료가스의 표면 이동 거리가 성장 온도에 따라서 변화하는 차이에 기인하는 것으로 믿어진다. U자 형태를 가지는 (100)의 윗면은 간단한 dangling bond 모형으로 설명할수 있었다.

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Realization of Vertically Stacked InGaAs/GaAs Quantum Wires on V-Grooves with (322) Facet Sidewalls by CHEMICAL Beam Epitaxy

  • Kim, Sung-Bock;Ro, Jeong-Rae;Lee, El-Hang
    • ETRI Journal
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    • 제20권2호
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    • pp.231-240
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    • 1998
  • We report, for the first time, the fabrication of vertically stacked InGaAs/GaAs quantum wires (QWRs) on V-grooved substrates by chemical beam epitaxy (CBE). To fabricate the vertically stacked QWRs structure, we have grown the GaAs resharpening barrier layers on V-grooves with (100)-(322) facet configuration instead of (100)-(111) base at 450 $^{\circ}C$. Under the conditions of low growth temperature, the growth rate of GaAs on the (322) sidewall is higher than that at the (100) bottom. Transmission electron microscopy verifies that the vertically stacked InGaAs QWRs were formed in sizes of about $200{\AA} {\times} 500{\sim}600 {\AA}$. Three distinct photoluminescence peaks related with side-quantum wells (QWLs), top-QWLs and QWRs were observed even at 200 K due to sufficient carrier and optical confinement. These results strongly suggest the existence of the quantized state in the vertically stacked InGaAs/GaAs QWRs grown by CBE.

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CBE를 이용한 InAs/InP 양자점의 성장 및 PL 연구 (The Study of the Growth and the Photoluminescence of InAs/InP Quantum Dot by Chemical Beam Epitaxy)

  • 양지상;우덕하;이석;김선호;김대식
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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    • pp.266-267
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    • 2000
  • 최근에 Stranski-Krastanov 방법을 이용한 나노미터 크기의 변형된 섬 구조 제작에 많은 관심을 보이고있다.$^{(1)}$ 이는 결함이 적고, 균일한 저차원의 반도체 구조가 광전자 장치에 지대한 발전을 가져올 것으로 기대되기 때문이다. 예를들어 양자 선이나 양자 점은 반도체 레이저의 이득 영역으로 좋은 특성을 가지는 것으로 알려졌다.$^{(2)}$ 이 논문에서 우리는 Chemical Beam Epitaxy (CBE)를 이용하여 InP 기판 위에 격자상수가 맞지 않는 InAs 층의 성장과 Photoluminescence (PL) 측정을 통해 이 구조의 특성에 대해서 알아보고자 한다. (중략)

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Ultrahigh Vacuum Chemical Vapor Deposition (UHVCVD)법에 의한 GaAs와 InGaAs 박막의 선택 에피택시 (Selective Area Epitaxy of GaAs and InGaAs by Ultrahigh Vacuum Chemical vapor Deposition(UHVCVD))

  • 김성복
    • 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.

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Photoreflectance 측정에 의한 InxGa1-xP의 특성 연구 (A Study of Characteristics of lnxGa1-xP by Photoreflectance measurement)

  • 김동렬;유재인
    • 한국레이저가공학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.5-10
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    • 2005
  • [ $InxGa_{1-x}P/GaAs$ ] structures were grown by chemical beam epitaxy(CBE), Pure phosphine($PH_3$) gases were used as group V sources. for the group III sources, TEGa, TmIn were used. $InxGa_{1-x}P$ epilayer was grown on SI-GaAs substrate and has a 1-${\mu}m$ thick. We have investigated the characteristics of $InxGa_{1-x}P$ by the photoreflectance(PR) spectroscopy, The PR spectrum of $InxGa_{1-x}P$ shows third-derivative feature whose Peaks Provide energy gap. The energy gap of $InxGa_{1-x}P$ has deduced composition x. From temperature dependance of PR spectra, temperature coefficient is $dEg/dT=-3.773{\times}10^{-4}$ eV/K, and Varshni coefficients $\alpha$ and $\beta$ values obtained $4{\times}10^4$ eV/K and 267 K respectively. Also, interaction $\alpha$B was 19.4 meV using the Bose-Einstein temperature relation, and $\Theta$ value related the average phonon frequency were 101.4 K. In particular, shoulder peak related to defects observed in PR signal that measured in temperature 82 K.

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Growth of GaAs by Chemical Beam Epitaxy Using Unprecracked Arsine and Trimethylgallium

  • Park, Seong-Ju;Ro, Jeong-Rae;Sim, Jae-Ki;Lee, El-Hang
    • ETRI Journal
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    • 제16권3호
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    • pp.1-10
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    • 1994
  • Undoped GaAs has been successfully grown by chemical beam epitaxy (CBE) via surface decomposition process using arsine $(AsH_3)$ and trimethylgallium (TMG). Three distinct regions of temperature-dependent growth rates were identified in the range of temperatures from 570 to $690^{\circ}C$. The growth rates were found strongly dependent on the V/III ratio between 5 and 30. The growth rate at low V/III ratio seems to be determined by arsenic produced on the surface, whereas at high V/III ratio it shows dependence on the adsorption of TMG. Hall measurement and photoluminescence (PL) analysis show that the films are all p-type and that carbon impurities are primarily responsible for the background doping. Carbon concentrations have been found to be reduced by two orders of magnitude as compared to those of epilayers grown by CBE which employs TMG and arsenic obtained from precracked $AsH_3$ in a high temperature cell. It was also found that hydrogen atoms dissociated from unprecracked $AsH_3$ play an important role in removing hydrocarbon-containing species resulting in a significant reduction of car-bon impurities.

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GaAs와 탄소나노튜브의 복합체 제작과 특성 연구

  • 임현철;찬드라세카;정혁;장동미;안세용;김도진
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.70-70
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    • 2010
  • 일차원 나노구조를 갖는 재료는 크기효과 뿐만 아니라 단결정성, 일차원성으로 인해 새로운 물리적, 화학적 성질과 높은 표면적-부피비 등으로 인하여 많은 관심의 대상이 되고 있다. 일차원 나노구조 중에 특히 GaAs 나노와이어의 경우, 미래의 전자 소자 혹은 광자 소자로서의 잠재력 때문에 많은 연구가 이루어지고 있다. GaAs 나노와이어는 MOCVD(Metal-Organic Chemical Vapor Deposition), CBE(Chemical Beam Epitaxy), MBE(Molecular Beam Epitaxy)등의 방법으로 성장시킬 수 있다. 본 연구에서는 아크 방전법으로 합성한 단일벽 탄소나노튜브 템플릿 위에 GaAs를 MBE로 성장시켜 다공성의 GaAs-탄소나노튜브 복합체를 제작하였다. GaAs는 성장온도를 $400^{\circ}{\sim}600^{\circ}C$ 사이로 변화시켜 성장시켰다. 성장온도가 $500^{\circ}C$ 미만일 경우에는 GaAs가 탄소나노튜브 위에서 입상구조로 성장이 되었으며 $500^{\circ}C$ 이상에서는 탄소나노튜브 위에 나노와이어가 성장되었다. 또한, 제작된 GaAs-탄소나노튜브 복합체를 전자 소스로서의 응용가능성을 보기 위해 전계 방출 특성을 측정하였다.

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