• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2013.02a
• /
• pp.460-460
• /
• 2013

본 연구는 Si (111) 기판위에 Ga 분자선량을 변화시켜 GaN 박막을 molecular beam epitaxy 법으로 성장하고, Schottky 장벽 다이오드를 제작한 후에 deep level transient spectroscopy (DLTS) 법을 통하여 깊은 준위 결함에 대하여 조사하였다. 성장 시 Ga 분자선량은, 그리고 Torr로 달리하여 V/III 비율을 변화시켰고, Schottky 장벽 다이오드 제작을 위하여 e-beam evaporator를 사용하여 metal을 증착하였다. Schottky 접촉에는 Ni (20 nm)/Au (100 nm)를 증착하였고, ohmic 접촉에는 Ti (20 nm)/Au (100 nm)를 증착하고 I-V, C-V 그리고 DLTS를 측정하였다. DLTS 신호를 통해 GaN 박막 성장 과정에서 형성되는 깊은 결함의 종류를 확인하였으며, 열처리 등의 처리 및 측정 조건변화에 따른 결함의 거동과 종류 및 원인에 대하여 분석 설명하였다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
• /
• v.1 no.1
• /
• pp.82-91
• /
• 1991

Molecular beam epitaxial growth of GaAs on Si substrate and the results on its analysis are reported. Epitaxy was performed on two different types of the substrate under various grwth conditions, and was analyzed by scanning and transmission electron microscopes, X-ray diffractometer, photoluminescence and Hall measurements. GaAs epitaxial layer has better crystalline quality when it was grown on a tilt-cut substrate. The stress seems to be releaxed more easily when multi-quantum well was introduced in the buffer layer. The epilayer was doped unintentionally with Si during growth due to the diffusion of the substrate. Also observed is that the quantum efficiency of excitonic radiative recombination of the heteroepitaxy is not as good as that of the homoepitaxy in the same doping level.

• Journal of the Korean Vacuum Society
• /
• v.9 no.2
• /
• pp.116-121
• /
• 2000

We measured surface photovoltage (SPV) of $Al_{0.24}Ga_{0.76}As/GaAs$ epilayer grown by molecular beam epitixy (MBE). The band gap energies of $Al_{0.24}Ga_{0.76}As/GaAs$ epilayer, GaAs substrate and buffer layer obtained from SPV signals are 1.70, 1.40 and 1.42 eV, respectively. There results are in good agreements with photoreflectance (PR) measurement. The measured SPV intensity of GaAs substrate is three times larger than $Al_{0.24}Ga_{0.76}$Asepilayer by carrier mobility difference. The parameters of Varshni equation were determined from the SPV spectra as a function of temperature.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics D
• /
• v.34D no.7
• /
• pp.56-61
• /
• 1997

I $n_{0.53}$G $a_{0.47}$As/I $n_{0.52}$A $l_{0.48}$As pseudomorphic high electron mobility transistor (P-HEMT) structures were grown on semi-insulating InP substrates by molecular beam epitzxy method. The hall effect measuremetn was used to measure the electrical properties and the photoluminescence (PL) measurement was used to measure the electrical properties and the photoluminescence(PL) measurement for optical propety. By the cross-sectional transmission electron microscopy (XTEM) investigation of the V and X shape defects including slip with angle of 60.deg. C and 120.deg. C to surface in the sampel, the defects formation mecahnism in the I $n_{0.52}$A $l_{0.48}$As epilayers on InP substrates could be explained with the different thermal expansion coefficients between I $n_{0.52}$A $l_{0.48}$As epilayers and InP substrate.d InP substrate.

• Journal of the Korean Vacuum Society
• /
• v.15 no.2
• /
• pp.194-200
• /
• 2006

Self-assembled InAs/InAl(Ga)As quantum dots (QDs) were grown on InP substrates by a molecular-beam epiaxy, and their structural and optical properties were investigated by atomic force microscopy (AFM), transmission electron microscopy (TEM), and room-temperature photoluminescence (PL). AFM images indicated that the InAs quantum structures showed various shapes such as quantum dashes, asymmetric and symmetric QDs mainly caused by the initial surface conditions of InAl(Ga)As with the intrinsic phase separation. For the buried InAs QDs in an InAlGaAs matrix, the average lateral size and height of QDs were 23 and 2 nm, respectively. By changing the growth conditions for the QD samples, the emission wavelength of $1.55{\mu}m$ was obtained, which is one of the wavelength windows for fiber optic communications.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
• /
• v.22 no.6
• /
• pp.34-40
• /
• 1985

Characteristics of GaAE epilayers grown on (100) CaAs wa(tors by molecular beam epitaxy (MBE) under various single crystal growing conditions were investigated. In fabrica-ting GaAs, epilayer by MBE, the most important factors are a substrate temperature(ts) and a flux density ratio (As/Ga). In this experiment, the substrate temperature was varied in the range of 48$0^{\circ}C$ to $650^{\circ}C$ and As and Ga cell temperatures were varied in the range of 218$^{\circ}C$ to 256$^{\circ}C$ and 876$^{\circ}C$ to 98$0^{\circ}C$, respectively. At the substrate temperature of 54$0^{\circ}C$, As cell temperature of 23$0^{\circ}C$, and Ga cell temperature of 91$0^{\circ}C$, the As/Ga ratio was 5"10, the surface morphology was most smooth . Investigation of As-stabilized surface by RHEED and of depth profile by SIM5 showed that As is less stable than Ga. Also, X-ray diffraction measurement revealed that single crystals of (400) and (200) were formed at the both sub-strate temperatures of 52$0^{\circ}C$ and 54$0^{\circ}C$.TEX>.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2012.02a
• /
• pp.325-325
• /
• 2012

1차원구속 반도체인 nanowires (NWs)는 전기적, 광학적으로 일반 bulk구조와 다른 특성을 가지고 있어서 현재 많은 연구가 되고 있다. 일반적으로 NWs는 Au 등의 금속 촉매를 이용하여 성장을 하게 되는데 이때 촉매가 오염물로 작용을 해서 결함을 만들어서 bandgap내에 defect level을 형성하게 된다. 본 연구는 Si (111) 기판 위에 GaAs NWs 와 InAs NWs를 촉매를 이용하지 않고 성장 하였다. vapour-liquid-solid (VLS)방법으로 성장하는 GaAs NWs는 Ga의 droplet을 이용하게 되는데 Ga이 Si 기판위에 자연 산화막에 존재하는 핀홀(pinhole)로 이동하여 1차적으로 Ga droplet 형성하고 이후 공급되는 Ga과 As은 SiO2 보다 GaAs와 sticking coefficient 가 좋기 때문에 Ga drolept을 중심으로 빠른 선택적 성장을 하게 되면서 NWs로 성장을 하게 된다. 반면에 InAs NWs를 성장 할 시에 droplet 방법으로 성장을 하게 되면 NWs가 아닌 박막 형태로 성장을 하게 되는데 이것으로 InAs과 GaAs의 $SiO_2$와의 sticking coefficient 의 차이를 추측을 할 수 있다. InAs NWs는 GaAs NWs는 달리 native oxide를 이용하지 않고 InAs 과 Si 사이의 11.5%의 큰 lattice mismatch를 이용한다. 이종의 epitaxy 방법에는 크게 3종류 (Frank-van der Merwe mode, Stranski-Krastanov mode, Volmer-Weber mode)가 있는데 각기 다른 adatom 과 surface의 adhesive force로 나누어지게 된다. 이 중 Volmer-Weber mode epitaxy는 adatom 의 cohesive force가 surface와의 adhesive force보다 큰 경우 성장 되는 방식으로 InAs NWs 는 이 방식을 이용한다. 즉 droplet을 이용하지 않는 vapour-solid (VS) 방법으로 성장을 하였다. 이 때 In 의 migration을 억제하기 위해서 VLS mode 의 GaAs NWs 보다 As의 공급을 10배 이상 하였다. FE-SEM 분석 결과 GaAs NWs는 Ga droplet을 확인 할 수 있었고 InAs NWs는 droplet이 존재하지 않았다. GaAs와 InAs NW는 density와 length가 V/III가 높을수록 증가 하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2011.02a
• /
• pp.155-155
• /
• 2011

반도체 양자링은 양자점과 같이 효율이 높은 광학 소자 및 전자 소자에 응용 가능할 뿐 아니라, 양자점과는 다른 흥미로운 현상 연구가 가능하기 때문에 지속적으로 연구되고 있는 양자 구조이다. 특히, 반도체 양자링은 다양한 양자 구조를 형성하기 위한 기초 구조로 사용될 수 있으므로, 반도체 양자링 구조의 형성 메카니즘을 연구하는 것 또한 중요하다. 본 연구에서는 Molecular Beam Epitaxy (MBE)를 이용하여 N-type (100) GaAs 기판 위에 GaAs 양자 구조를 형성하였다. As4 분압의 영향, 즉 3-5 ratio가 표면 양자 구조 변화에 미치는 영향을 관찰하기 위해 3족과 5족을 분리하여 성장하는 전형적인 성장 방식인, droplet epitaxy mode를 사용하였다. 성장 온도, Ga metal droplet 밀도 등의 조건을 고정하고 Arsenic 분압을 1e-5 torr부터 3e-8 torr로 감소시켰을 때 표면 이미지를 AFM과 SEM으로 관찰하였다. As4 분압이 1e-5 torr일 때 양자점의 표면 형상을 보여주다가 As4 분압을 줄여갈수록 양자점의 크기가 증가하면서 As4 분압 1e-6 torr에서는 SEM 이미지 상으로도 분명한 양자링을 관찰할 수 있었다. 특히 주목할 것은 As4 분압 1e-6 torr에서 더 줄여갈수록 양자링 중앙 부분의 낮은 부분이 점점 넓어졌다는 점이다. 이것은 As4 분압 1e-6 torr 이상의 조건이 As4와 Ga atom이 결합하여 GaAs 양자점을 형성하는데 적절한 3-5 ratio의 조건인 반면, 그보다 적은 As4 분압에서는 As4와 결합하지 못한 Ga atom의 표면 migration에 의한 driving force로 인해 양자링이 형성되었다고 추측할 수 있다. 이렇게 형성된 양자링을 열처리 후 macro-PL 측정을 통해 광학적 특성을 보고자 하였다. 그 결과 같은 조건에서 열처리되어 PL 측정한 양자점의 에너지에 비해 peak position이 blue shift한 것을 볼 수 있었다. 이것은 As4를 제외한 같은 조건에서 성장된 양자 구조에서 양자링의 경우 양자점에 비해 그 높이가 낮음을 추측해 볼 수 있다. 양자 구조의 모양과 광학 특성의 관계를 밝히기 위해 추후 추가 측정 및 분석이 필요할 것이다.

• Korean Journal of Materials Research
• /
• v.21 no.5
• /
• pp.268-272
• /
• 2011

Due to their novel properties, GaN based semiconductors and their nanostructures are promising components in a wide range of nanoscale device applications. In this work, the gallium nitride is deposited on c-axis oriented sapphire and porous SWCNT substrates by molecular beam epitaxy using a novel single source precursor of $Me_2Ga(N_3)NH_2C(CH_3)_3$ with ammonia as an additional source of nitrogen. The advantage of using a single molecular precursor is possible deposition at low substrate temperature with good crystal quality. The deposition is carried out in a substrate temperature range of 600-750$^{\circ}C$. The microstructural, structural, and optical properties of the samples were analyzed by scanning electron microscopy, X-ray diffraction, Raman spectroscopy, and photoluminescence. The results show that substrate oriented columnar-like morphology is obtained on the sapphire substrate while sword-like GaN nanorods are obtained on porous SWCNT substrates with rough facets. The crystallinity and surface morphology of the deposited GaN were influenced significantly by deposition temperature and the nature of the substrate used. The growth mechanism of GaN on sapphire as well as porous SWCNT substrates is discussed briefly.

• Korean Journal of Materials Research
• /
• v.4 no.8
• /
• pp.895-905
• /
• 1994

The solid phase crystallization behavior of undoped amorphous $Si_{1-x}Ge_{x}$ (X=O to 0.53) alloyfilms was studied by X-ray diffractometry(XRD) and transmission electron microscopy(TEM). Thefilms were deposited on thermally oxidized 5" (100) Si wafer by MBE(Mo1ecular Beam Epitaxy) at 300'C and annealed in the temperature range of $500^{\circ}C$ ~ $625^{\circ}C$. From XRD results, it was found that the thermal budget for full crystallization of the film is significantly reduced as the Ge concentration in thefilm is increased. In addition, the results also shows that pure amorphous Si film crystallizes with astrong (111) texture while the $Si_{1-x}Ge_{x}$ alloy film crystallzes with a (311) texture suggesting that the solidphase crystallization mechanism is changed by the incorporation of Ge. TEM analysis of the crystallized filmshow that the grain morphology of the pure Si is an elliptical and/or a dendrite shape with high density ofcrystalline defects in the grains while that of the $Si_{0.47}Ge_{0.53}$ alloy is more or less equiaxed shape with muchlower density of defects. From these results, we conclude that the crystallization mechanism changes fromtwin-assisted growth mode to random growth mode as the Ge cocentration is increased.ocentration is increased.