This paper describes the heteroepitaxial growth of single-crystalline 3C-SiC (cubic silicon carbide) thin films on Si (100) wafers by atmospheric pressure chemical vapor deposition (APCVD) at 1350 oC for micro/nanoelectromechanical system (M/NEMS) applications, in which hexamethyldisilane (HMDS, Si2(CH3)6) was used as a safe organosilane single-source precursor. The HMDS flow rate was 0.5 sccm and the H2 carrier gas flow rate was 2.5 slm. The HMDS flow rate was important in obtaing a mirror-like crystalline surface. The growth rate of the 3C-SiC film in this work was 4.3 μm/h. A 3C-SiC epitaxial film grown on the Si (100) substrate was characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), reflection high energy electron diffraction (RHEED), atomic force microscopy (AFM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and Raman scattering, respectively. These results show that the main chemical components of the grown film were single-crystalline 3C-SiC layers. The 3C-SiC film had a very good crystal quality without twins, defects or dislocations, and a very low residual stress.
두께 1000$\AA$ 인 순철박막을 MgO(001)기판위에 rf 스파터링방법으로 에피택시성장시킨 후 기판의 온도가 박막의 결정학적, 자기적 특성에 미치는 영향을 토크마그네토미터, VSM 그리고 pole figure 등으로 주사하였다. X-선 회절 실험에서 기판온도가 증가할수록 (002)회절선의 회절강도가 증가하였다. 그러나 면간거리 d(002)은 25$0^{\circ}C$까지는 감소하였으나 30$0^{\circ}C$에서는 증가하였다. 회절강도의 증가와 면간거리의 감소는 순철박막과 기판과의 격자정합의 향상에 기인하는 것으로 생각되었으며 따라서 기판온도가 높을수록 좋은 에티택시박막을 얻을 수 있었다. 25$0^{\circ}C$에서 성장한 두께 1100$\AA$의 순철박막의 결정이방성상수 K1은 4.6$\times$105erg/cc로 벌크 단결정순철과 유사한 값을 가지고 있었다.
$In_1-x$$GA_X$$As_y$$P_1-y$ has a very wide range of applications in optoelectronic devices especially for optical communications because $In_1-x$$GA_X$$As_y$$P_1-y$ has the bandgap of the lowest dispersion ($1.3\mum$) and the lowest loss ( $1.55\mum$) of the optical fiber by changing the composition. The quality of $In_1-x$$GA_X$$As_y$$P_1-y$ epitaxial layer is believed to have a significant effect on the performance of device. The OMVPE growth conditions for the latticematched $In_1x$$GA_X$$As_y$$P_1-y$/InP were investigated. Effects of growth conditions such as V/III ratio, growth temperature, and Ga source material on the electrical and optical properties were studied. The composition, electrical and optical properities of $In_1-x$$GA_X$$As_y$$P_1-y$ were characterized using double crystal X-ray diffractometer (DCD), photoluminescence (PL), XPS(ESCA) and Hall measurement.
Laser ablation법으로 c-축 배향되도록 만든 Y/sub 1/Ba/sub 2/Cu/sub 3/O/sub 7- .delta. / 박막으로 임계온도 근처에서 운반자들의 정보를 얻기위하여 Hall 효과를 연구하였다. 자기비저항은 Nernst 효과 때문에 자기장이 증가할 수록 offset 점의 온도가 낮았고, 자기비저항으로 부터 열자기적 효과를 고 려하여 계산한 Hall 비저항값과 실제 van der Pauw 법으로 측정한 Hall 비저항값을 비교해 본 결과 비교적 잘 일치하였다.
Arc Welding의 경우 arc열에 의하여 생성된 용융지(Molten Pool)가 응고하는 과정은 금형주물의 응고과정과 비슷하게 생각되나 실은 응고의 제1단계에서 양자간에 큰 차이가 있다. 즉, 금형에 주입된 용융금속이 응고하는 경우는 금형과 이에 접한 주조금속과는 응고후 별도로 분리할 수 있으며, 양자가 서로 융합해서는 안될 것이다. 이에 반하여 융접의 경우에는 금형속에 있는 용 융금속과 금형이라고 볼 수 있는 모재용융부단면과는 완전히 융합되어야 할 것이다. 금형주조 부분의 응고에서는 금형에 접한 주조금속이 열적과냉각(Thermal Supercooling)을 받아 그 내부에 결정핵이 생성되어 이것이 성장하는 과정을 거칠 것이다. 그러나 융접의 경우에는 일반적으로 용융금속과 모재와는 통일계통의 재료이므로 용융금속에 접한 모재부분 자신이 종자결정(Seed Crystal)와 같은 역할을 하여 용융금속내에 새로히 결정핵을 생성함이 없이 이 위에서 직접 결 정성장이 연행되는 것이다. 이것을 Epitaxial Growth라는 하나 이것이 용접부의 응고에서의 큰 특정인 것이다. 주조, 용접 공히 열절과냉각에 의한 응고의 초기단계를 거치면 합금인 경우 그 후의 응고과정은 주로 조성적 과냉각(Constitutional Supercooling)에 따르게 될 것이다. 이 기 회에 Epitaxy에 관해서 간단히 설명하고저 한다.
A hydride vapor phase epitaxy (HVPE) method is performed to prepare the GaN thin films on c-plane sapphire substrate. The full-width at half maximum of double crystal X-ray rocking curves from 20$\mu\textrm{m}$-thick GaN was 576 arcsecond. The photoluminescence spectrum measured 10 K shows the hallow bound exciton (I$_2$) line and weak donor-acceptor peak, however, there was not observed deep donor-acceptor pair recombination indicate the GaN crystals prepared in this study are of high purity and high crystalline quality. The GaN layer is n-type conducting with electron mobility of 72 $\textrm{cm}^2$/V$.$sec and with carrier concentration of 6 x 10$\^$18/cm/sup-3/.
In order to grow InGaAsP epitaxial layer on GaAs by LPE, an accurate phase diagram for In-Ga-As-P quarternary compounds is required. But the short wavelength InGaAsP/GaAs phase diagram for full wavelength range was not yet reported. In this study, therefore, a theoretical calculation has been carried out by using thermodynamic's equation for InGaAsP/GaAs in order to get the relation between the mole fraction of the sloute and solid phase compounds. And the calculation being compared with the dta of Kawanishi et. al, the result has been shown that his phase diagram obtained by the calculation can apply to growing InGaAsP/GaAs by LPE.
III-nitrides have attracted much attention for optoelectronic device applications whose emission wavelengths ranging from green to ultraviolet due to their wide band gap. However, due to the strong polarization properties of conventional c-plane III-nitrides, the built-in polarization-induced electric field limits the performance of optical devices. Therefore, there has been a renewed interest in the growth of nonpolar III-nitride semiconductors for polarization free heterostructure optoelectronic and electronic devices. However, the crystal and the optical quality of nonpolar/semipolar GaN have been poorer than those of conventional c-plane GaN, resulting in the relative poor optical and electrical properties of light emitting diodes (LEDs). In this presentation, I will discuss the growth and characterization of high quality nonpolar a-plane and semipolar (11-22) GaN and InGaN multiple quantum wells (MQWs) grown on r- and m-plane sapphire substrates, respectively, by using metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) without a low temperature GaN buffer layer. Especially, the epitaxial lateral overgrowth (ELO) technique will be also discussed to reduce the dislocation density and enhance the performance of nonpolar and semipolar GaN-based LEDs.
파일롯트 램프와 숫자표시를 목적으로 국내에서 처음으로 화합물반도체인 갈륨 인을 사용해서 발광다이오드를 만들었다. 이같이 만든 다이오드는 밝고 선명한 붉은 빛을 냈으며 발광하는데 필요한 순방향 바이아스 전류는 5mA 이하였다. 다이오드의 p-n 접합면은 n형 GaP 단결정 기판에 liquid phase epitaxy방법으로 성장시켰고 이때의 Ga 용액의 온도는 약 1300°K정도를 유지했다. 이렇게 하여 제조된 p-n 접합체에 wire bonding으로 ohmic contact시켜 다이오드를 제조했다. 칼륨인 발광다이오드는 매우 적은 전류로 발광되는 장점과 성장 반웅시 질소를 불순물로 doping시키면 녹색으로 발광되는 장점을 갖고 있으므로 앞으로 양산화의 전망이 매우 밝다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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