• 제목/요약/키워드: Metalorganic chemical vapor deposition

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여러 가지 높이를 갖는 삼각형 구조 InGaAs/GaAs 양자세선 구조 성장 (Growth of Triangular Shaped InGaAs/GaAs Quantum Wire Structure with Various Thicknesses in One Chip)

  • 김성일;김영환;한일기
    • 한국재료학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.399-401
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    • 2004
  • InGaAs/GaAs quantum wire structures were grown by low pressure metalorganic chemical vapor deposition by using selective area epitaxy.$ In_{ 0.2}$$Ga_{0.8}$ As/GaAs quantum wire structures were grown on a $SiO_2$ masked GaAs substrate. Quantum wire structures with sharp tips and smooth side walls were grown. We have grown InGaAs/GaAs quantum wire structures using variously opened width of the $SiO _2$ mask. Even though the opening widths of $SiO_2$ masked GaAs substrate were different, similar shapes of triangular structures were grown. Using various kinds of differently opened $SiO_2$ masked area, it would be possible to grow quantum wire structures with various thicknesses. The quantum wire structures are formed near the pinnacle of the triangular structure. Therefore, the fabrication of the uniquely designed integrated optical devices which include light emitting sources of multiple wavelength is possible.

MOCVD 성장조건이 InN/GaN 다층박막의 발광세기에 미치는 영향 (The Effect of MOCVD Growth Parameters on the Photolumenescence Intensity of InN/GaN Multi-layers)

  • 김현수;이정주;정순영;이정용
    • 한국재료학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.190-194
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    • 2002
  • InN/GaN multi-layers were grown by metalorganic chemical vapor deposition(MOCVD) in order to get the appropriate structure for an high power blue-green light emitting diode(LED), and effects of growth conditions (growth temperature, pressure, and $trimethylindium(TMIn)-NH_3-N_2\; flow\; rare)$ on the integrated photoluminescence (PL) intensity and PL peak energy in InN/GaN multi-layers were investigated. The optimized growth conditions with the highest integrated PL intensity for InN/GaN multi-layers were obtained: the growth temperature at $780^{\circ}C$, the growth pressure at 325 Torr, the TMIn flow rate with 150 $m\ell$/min, the $NH_3$flow rate with 3.2 ι/min, and $N_2$ flow rate with 2 ι/min.

$IN_{0.03}Ga_{0.97}AS/GaAs$에피층의 표면 광전압 특성에 관한 연구 (A study on surface photovoltage characteristics of $IN_{0.03}Ga_{0.97}AS/GaAs$ epilayer)

  • 최상수;김기홍;배인호
    • 한국진공학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.81-86
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    • 2001
  • 반절연성 GaAs(100) 기판 위에 MOVCD법으로 In의 조성비(x)를 0.03으로 일정하게 하여 성장시킨 $IN_{0.03}Ga_{0.97}$As/GaAs 에피층의 표면 광전압 특성을 연구하였다. 기판과 에피층의 SPV 신호가 잘 분리되어 관측되었으며, InGaAs 띠 간격 에너지(Eo)는 1.376 eV로서 Pan등이 제안한 조성비 식을 이용하여 계산한 결과 조성비(x=0.03)와 잘 일치하였다. 주파수가 증가할 수록 시료의 표면 광전압은 감소하였으며, 이는 광응답시간이 짧아져 캐리어 이동도가 감소하기 때문이다. 그리고, 온도 의존성 측정으로부터 Varshni 및 온도 계수를 구하였다. 에칭된 시료의 스펙트럼에서 $E_o$(GaAs) 신호 아래에 나타나는 'A' 신호는 시료 성장시 존재하는 carbon 불순물에 기인한 것이다.

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n-GaAs의 V/III족 비율에 따른 오믹 저항 연구 (A study on the Ohmic contact resistance as function of V/III ratio of n-GaAs)

  • 김인성;김상택;김선훈;기현철;고항주;김회종;전경남;김효진
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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    • pp.25-26
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    • 2008
  • Electrical properties of Pt/Ti/Au/Pt contacts to n-GaAs were characterized as the V/III ratio of GaAs grown by metalorganic chemical vapor deposition were 25, 50, and 100, respectively. The samples have been annealed during 30sec at 350 and $450^{\circ}C$ in rapid thermal annealing, and those specific contact resistance investigated by using transmission line method. According to experimental results, the specific contact resistance between p-metal and GaAs was decreased as the V/III ratio was lower. These results indicate that Si doping concentration of GaAs increased as the vacancy of V-series of GaAs was high.

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단일 공정에 의한 고효율 단일모드 반도체 레이저 구조 제작을 위한 고밀도 양자 나노구조 형성 (High-Density Quantum Nanostructure for Single Mode Distributed Feedback Semiconductor Lasers by One-Step Growth)

  • 손창식;백종협;김성일;박용주;김용태;최훈상;최인훈
    • 한국재료학회지
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    • 제13권8호
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    • pp.485-490
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    • 2003
  • We have developed a new way of the constant growth technique to maintain a grating height of originally-etched V-groove of submicron gratings up to 1.5 $\mu\textrm{m}$ thickness by a low pressure metalorganic chemical vapor deposition. The constant growth technique is well performed on two kinds of submicron gratings that made by holography and electron (e)-beam lithography GaAs buffer layer grown on thermally deformed submicron gratings has an important role in recovering the deformed grating profile from sinusoidal to V-shaped by reducing mass transport effects. The thermal deformation effect on submicron gratings made by e-beam lithography is less than that on submicron gratings made by holography. The constant growth technique is an important step to realize complex optoelectronic devices such as one-step grown distributed feedback lasers and two-dimensional photonic crystals.

HoMnO3 박막의 강유전 특성의 결정상 의존성 (Dependence of Ferroelectric Properties on the Crystalline Phases of HoMnO3 Thin Film)

  • 김응수;강동호
    • 한국재료학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.394-399
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    • 2006
  • Ferroelectric $HoMnO_3$ thin films were deposited on the Si(100) substrate at $700^{\circ}C$ for 2 hrs by metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) and post-annealed at 850oC by rapid thermal process (RTP). Electrical properties and crystalline phases of $HoMnO_3$ thin films were investigated as a function of postannealing time. Single phase of hexagonal symmetry with c-axis preferred orientation was obtained from $HoMnO_3$ thin films post-annealed at $850^{\circ}C$ for 5 min, while the c-axis preferred orientation was decreased with the increase of post-annealing time, and the thin films post-annealed at $850^{\circ}C$ for 15 min showed the mixture phases of hexagonal and orthorhombic symmetry. P-E (Polarization-Electric field) hysteresis loop of ferroelectric $HoMnO_3$ thin films was observed only for the single phase of hexagonal symmetry, but that was not observed for the mixture phases of the hexagonal and orthorhombic symmetry, which was discussed with the bond valence of Mn ion of crystalline phase. Leakage current density was dependent on the microstructure of thin films as well as the change of valence of Mn ion.

이종접합구조를 이용한 다층형복합구조의 산화아연 발광소자 제작 (Multidimensional ZnO light-emitting diode structures grown by metalorganic chemical vapor deposition on p-Si)

  • 김동찬;한원석;공보현;조형균
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.59-59
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    • 2007
  • 최근 GaN계 LED를 대체할 만한 물질로 주목받고 있는 ZnO는 단결정 박막성장의 어려움, 동일접합 LED 소자구현을 위한 p-ZnO 성장의 어려움 3원계 합금제작의 어려움 등으로 소자제작에 있어 고전을 하고 있다. 특히 이러한 문제점을 극복하고자 하는 방안으로 양자 제한 효과, 탁월한 결정성, self-assembly, internal stress 등의 새로운 기능성을 지닌 ZnO 나노구조가 제시되었다. 하지만 나노구조를 이용한 다이오드 제작에서도 금속전극의 접합이라는 문제의 벽에 가로막혀 있다. 본 실험에서는 자체 개발된 MOCVD 장비를 이용한 일차원 ZnO 나노선을 성장한 이후 연속적으로 박막을 성장하여 금속전극의 접합을 시도하였다. 이종접합구조 뿐만 아니라 일차원 및 이차원 구조의 복합구조는 일반 다결정 박막보다 결정성에서 우수한 특성을 보였으며, 다이오드 제작시에 높은 효율을 보였다.

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DLTS를 이용한 AlGaAs 에피층의 깊은준위 거동에 관한 연구 (A Study on Behavior of Deep Levels for AlGaAs Epi-layers using DLTS)

  • 최영철;박용주;김태근
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.1
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    • pp.150-153
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    • 2004
  • 본 논문에서는 780 nm 고출력 레이저 다이오드의 신뢰성을 향상시키기 위하여 DLTS(deep level transient spectroscopy)을 이용하여 MOCVD(metalorganic chemical vapor deposition) 성장 조건 변화에 따른 $Al_{0.48}Ga_{0.52}As$$Al_{0.1}Ga_{0.9}As$ 물질에서의 깊은준위(deep level)의 거동을 조사하였다. DLTS 측정결과, MOCVD로 성장된 막에서만 나타나는 결함(defect)으로 추정되는 trap A(0.3 eV), DX center로 알려진 trap B, 갈륨(Ga) vacancy와 산소(O2) 원자의 복합체(complex)에 의한 결함인 trap D(0.6 eV) 및 EL2 라고 불리우는 trap E(0.9 eV)의 네 가지 깊은준위들이 관측되었고, 성장 조건의 변화에 따라 깊은 준위들의 농도가 감소하는 것을 관측함으로써 최적 성장 조건을 찾을 수 있었다.

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Reduction of anisotropic crystalline quality of a-plane GaN grown on r-plane sapphire

  • 서용곤;백광현;박재현;서문석;윤형도;오경환;황성민
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.170-170
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    • 2010
  • a-plane 혹은 m-plane면을 사용하는 무분극 GaN LED는 c축 방향으로 발생하는 분극의 영향을 받지 않기 때문에 분극 GaN LED에 비해 높은 내부 양자효율을 가진다. 또한 무분극 GaN는 상대적으로 고농도의 p-type 도핑이 가능하기 때문에 광효율을 높일 수 있다. 하지만 이와 같은 장점에도 불구하고 무분극 GaN는 성장모드의 비대칭으로 인해 높은 결정성과 mirror-like한 표면을 얻기가 힘들다. 본 논문에서는 Metalorganic chemical-vapor deposition (MOCVD) 장비를 사용하여 r-plane 사파이어 기판위에 a-plane GaN을 성장시켰다. 일반적으로 사용하는 저온에서의 nucleation layer 성장 대신 $1050^{\circ}$의 고온에서 성장 시킨후 일반적으로 사용하는 two-step 성장방법으로 그위에 5.5um정도의 GaN을 성장시켰다. 성장시 Trimethylgallium(TMGa)와 암모니아를 각각 Ga과 N 소스로 이용하였고 캐리어 가스는 수소를 사용하였다. 비대칭 결정성을 줄이기 위해 3D island growth mode에서의 성장조건을 바꾸어 c축과 m축 방향으로의 X-ray 결정성(FWHM) 차이가 564 arcsec에서 206 arcsec로 변화 시켰다. Normarski 현미경으로 표면을 관찰한 결과 v-defect이 없고 a-plane GaN에서 볼 수 있는 전형적인 줄무늬 패턴을 가지는 표면을 얻었으며 광학적 특성을 보기 위해 Photoluminescence (PL)을 측정하였다.

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MoS2 나노시트의 TiO2 나노선에 수직 성장을 통한 광전기화학반응 향상 (Enhanced Photoelectrochemical Reaction of MoS2 Nanosheets Vertically Grown on TiO2 Nanowires)

  • 서동범;김의태
    • 한국재료학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.92-96
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    • 2021
  • We report the growth and enhanced photoelectrochemcial (PEC) water-splitting reactivity of few-layer MoS2 nanosheets on TiO2 nanowires. TiO2 nanowires with lengths of ~1.5 ~ 2.0 ㎛ and widths of ~50~300 nm are synthesized on fluorine-doped tin oxide substrates at 180 ℃ using hydrothermal methods with Ti(C4H9O)4. Few-layer MoS2 nanosheets with heights of ~250 ~ 300 nm are vertically grown on TiO2 nanowires at a moderate growth temperature of 300 ℃ using metalorganic chemical vapor deposition. The MoS2 nanosheets on TiO2 nanowires exhibit typical Raman and ultraviolet-visible light absorption spectra corresponding to few-layer thick MoS2. The PEC performance of the MoS2 nanosheet/TiO2 nanowire heterostructure is superior to that of bare TiO2 nanowires. MoS2/TiO2 heterostructure shows three times higher photocurrent than that of bare TiO2 nanowires at 0.6 V. The enhanced PEC photocurrent is attributed to improved light absorption of MoS2 nanosheets and efficient charge separation through the heterojunction. The photoelectrode of the MoS2/TiO2 heterostructure is stably sustained during on-off switching PEC cycle.