• 제목/요약/키워드: Molecular Beam Epitaxy

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Optical Properties of InP/InGaP Quantum Structures Grown by a Migration Enhanced Epitaxy with Different Growth Cycles

  • Oh, Jae Won;Cho, Il-Wook;Ryu, Mee-Yi;Song, Jin Dong
    • Applied Science and Convergence Technology
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    • 제24권3호
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    • pp.67-71
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    • 2015
  • InP/InGaP quantum structures (QSs) were grown on GaAs (001) substrates by a migration-enhanced molecular beam epitaxy method. Temperature-dependent photoluminescence (PL) and emission wavelength-dependent time-resolved PL (TRPL) were performed to investigate the optical properties of InP/InGaP QSs as a function of migration enhanced epitaxy (MEE) growth cycles from 2 to 8. One cycle for the growth of InP QS consists of 2-s In and 2-s P supply with an interruption time of 10 s after each source supply. As the MEE growth cycle increases from 2 to 8, the PL peak is redshifted and exhibited different (larger, comparable, or smaller) bandgap shrinkages with increasing temperature compared to that of bulk InP. The PL decay becomes faster with increasing MEE cycles while the PL decay time increases with increasing emission wavelength. These PL and TRPL results are attributed to the different QS density and size/shape caused by the MEE repetition cycles. Therefore, the size and density of InP QSs can be controlled by changing the MEE growth cycles.

HWE 방법에 의한 ZnSe/GaAs(100)의 성장과 특성 (Growth and characterization of ZnSe/GaAs(100) by hot-wall technique)

  • 전경남;고석룡;이경준;정원기;두하영;이춘호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.56-61
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    • 1996
  • 두 개의 증발료가 설치된 hot wall epitaxy 장치를 제작하고 GaAs 기판위에 undoped ZnSe 박막을 성장하였다. 기판온도 $350^{\circ}C$, 원료부의 온도 $660^{\circ}C$ 근방에서 성장된 경 연박막의 XRD 측정값은 175 $sec^{-1}$의 반치폭을 냐타내 였다. Photoluminescence 측정 결과 neu t tral acceptor bound exciton emission line이 강하게 얻어지는 양질의 박막을 성장하였다.

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Nitrogen source로 암모니아, $DMH_y$(dimethylhydrazine)을 사용해 Gas-Source MBE로 성장된 InGaN 박막특성 (Growth of InGaN on sapphire by GSMBE(gas source molecular beam epitaxy) using $DMH_y$(dimethylhydrazine) as nitrogen source at low temperature)

  • 조해종;한교용;서영석
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.2
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    • pp.1010-1014
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    • 2004
  • High quality GaN layer and $In_xGa_{1-x}N$ alloy were obtained on (0001)sapphire substrate using ammonia$(NH_3)$ and dimethylhydrazine$(DMH_y)$ as a nitrogen source by gas source molecular hem epitaxy(GSMBE) respectively. As a result, RHEED is used to investigate the relaxation processes which take place during the growth of GaN and $In_xGa_{1-x}N$. The full Width at half maximum of the x-ray diffraction(FWHM) rocking curve measured from Plane of GaN has exhibitted as narrow as 8 arcmin. Photoluminescence measurement of GaN and $In_xGa_{1-x}N$ were investigated at room temperature, where the intensity of the band edge emission is much stronger than that of deep level emission. In content of $In_xGa_{1-x}N$ epitaxial layer according to growth condition was investigated.

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Hydrogen concentration and critical epitaxial thicknesses in low-temperature Si(001) layers grown by UHV ion-beam sputter deposition.

  • Lee, Nae-Eung
    • Journal of Korean Vacuum Science & Technology
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    • 제3권2호
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    • pp.139-144
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    • 1999
  • Hydrogen concentration depth profiles in homoepitaxial Si(001) films grown from hyper-thermal Si beams generated by ultrahigh vacuum (UHV) ion-beam sputtering have been measured by nuclear reaction analyses as a function of film growth temperature and deposition rate. Bulk H concentrations CH in the crystalline Si layers were found tio be below detection limits, 1${\times}$1019cm-3, with no indication of significant H surface segregation at the crystalline/amorphous interface region. This is quite different than the case for growth by molecular-beam epitaxy (MBE) where strong surface segregation was observed for similar deposition conditions with average CH values of 1${\times}$1020cm-3 in the amorphous overlayer. The markedly decreased H concentrations in the present experiments are due primarily to hydrogen desorption by incident hyperthermal Si atoms. Reduced H surface coverages during growth combined with collisionally-induced filling of interisland trenches and enhanced interlayer mass transport provide an increase in critical epitaxial thicknesses by up to an order of magnitude over previous MBE results.

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Si 기판 GaSb 기반 p-채널 HEMT 제작을 위한 오믹 접촉 및 식각 공정에 관한 연구 (A Study on the Ohmic Contacts and Etching Processes for the Fabrication of GaSb-based p-channel HEMT on Si Substrate)

  • 윤대근;윤종원;고광만;오재응;이재성
    • 전기전자학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.23-27
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    • 2009
  • 실리콘 기판 상에 MBE (molecular beam epitaxy)로 형성된 GaSb 기반 p-channel HEMT 소자를 제작하기 위하여 오믹 접촉 형성 공정과 식각 공정을 연구하였다. 먼저 각 소자의 절연을 위한 메사 식각 공정 연구를 수행하였으며, HF기반의 습식 식각 공정과 ICP(inductively coupled plasma)를 이용한 건식 식각 공정이 모두 사용되었다. 이와 함께 소스/드레인 영역 형성을 위한 오믹 접촉 형성 공정에 관한 연구를 진행하였으며 Ge/Au/Ni/Au 금속층 및 $300^{\circ}C$ 60초 RTA공정을 통해 $0.683\;{\Omega}mm$의 접촉 저항을 얻을 수 있었다. 더불어 HEMT 소자의 게이트 형성을 위한 게이트 리세스 공정을 AZ300 현상액과 citric산 기반의 습식 식각을 이용하여 연구하였으며, citric산의 경우 소자 구조에서 캡으로 사용된 GaSb와 베리어로 사용된 AlGaSb사이에서 높은 식각 선택비를 보였다.

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분자선에피를 이용한 $In_{0.2}Ga_{0.8}N/GaN$ 이종접합구조의 성장에 미치는 플라즈마의 영향 (Plasma Effects on the Growth of $In_{0.2}Ga_{0.8}N/GaN$ Heterostructures using Molecular Beam Epitaxy)

  • 심규환
    • 한국진공학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.84-90
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    • 2005
  • 분자선에피를 이용한 $In_{0.2}Ga_{0.8}N/GaN$ 이종접합 구조의 에피성장에 미치는 플라즈마의 rf전력의 영향에 대해 고찰하였다. 플라즈마를 발생시키는 rf 전력과 플라즈마 챔버압력의 조건에 따라 성장표면에 도달하는 분자나 원자의 에너지와 flux가 조절되어 에피성장 속도와 물질적 특성을 변화시킨다. 전력이 너무 낮거나 높은 조건에서 표면거칠기와 광특성이 각각 저하된 결과를 보였으며, 적정한 전력인 400W에서 성장한 $In_{0.2}Ga_{0.8}N/GaN$이 종접합 구조에서 날카로운 계면과 강한 photoluminescence 피크를 보였다. 이러한 현상에 대한 원인으로 고에너지 입자들이 성장표면에서 작용하는 기구들인 플라즈마에 의한 탈착과 표면확산, 성장표면의 하부에 주입되는 결함의 발생에 대하여 논하였다.

Hetero-epitaxial ZnO 버퍼층이 As-doped ZnO 박막의 증착조건에 미치는 영향 (Effect of the hetero-epitaxial ZnO buffer layer for the formation of As-doped ZnO thin films)

  • 이홍찬;최원국;심광보;오영제
    • 센서학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.216-221
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    • 2006
  • ZnO thin films prepared by PLD method exhibit an excellent optical property, but may have some problems such as incomplete surface roughness and crystallinity. In this study, undoped ZnO buffer layers were deposited on (0001) sapphire substrates by ultra high vacuum pulse laser deposition (UHV-PLD) and molecular beam epitaxy (MBE) methods, respectively. After post annealing of ZnO buffer layer, undoped ZnO thin films were deposited under different oxygen pressure ($35{\sim}350$ mtorr) conditions. The Arsenic-doped (1, 3 wt%) ZnO thin layers were deposited on the buffer layer of undoped ZnO by UHV-PLD method. The optical property of the ZnO thin films was analyzed by photoluminescence (PL) measurement. The ${\theta}-2{\theta}$ XRD analysis exhibited a strong (002)-peak, which indicates c-axis preferred orientation. Field emission-scanning electron microscope (FE-SEM) revealed that microstructures of the ZnO thin films were varied by oxygen partial pressure, Arsenic doping concentration, and deposition method of the undoped ZnO buffer layer. The denser and smoother films were obtained when employing MBE-buffer layer under lower oxygen partial pressure. It was also found that higher Arsenic concentration gave the enhanced growing of columnar structure of the ZnO thin films.

디지털 합금 AlGaAs층을 이용하여 제작된 GaAs/AlGaAs DBR의 균일도 향상 (Improved Uniformity of GaAs/AlGaAs DBR Using the Digital Alloy AlGaAs Layer)

  • 조남기;송진동;최원준;이정일;전헌수
    • 한국진공학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.280-286
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    • 2006
  • 디지털 합금 (digital-alloy) 성장방법을 사용한 AIGaAs층을 이용하여 $1.3{\mu}m$ vertical cavity surface emitting laser (VCSEL)에 사용될 수 있는 AlGaAs/GaAs distributed Bragg reflector (DBR)를 분자선 에피탁시 (molecular beam epitaxy) 방법을 통해 제작하였다. 3인치 1/4 크기의 기판에 디지털 합금 AlGaAs층을 사용한 DBR을 성장하고 기판 여러 부분에서의 반사율을 측정하여 각 부분 간의 반사율 편차가 0.35%이내임을 확인하였다. TEM 사진을 통한 계면분석을 통해 디지털 합금 AlGaAs층의 조성과 두께가 균일함을 확인하였는데, 이는 디지털 합금 AlGaAs층의 성장시 기판 표면의 온도가 불균일하더라도 크게 영향을 받지 않음을 보여준다. 이를 통해 DBR의 균일성에 따라 소자의 특성에 큰 영향을 받는 InAs 양자점을 활성층으로 사용하는 VCSEL의 수율을 향상시키는데 디지털 합금 AlGaAs층을 이용한 DBR이 응용될 수 있음을 보였다.

Structural Characteristics on InAs Quantum Dots multi-stacked on GaAs(100) Substrates

  • Roh, Cheong-Hyun;Park, Young-Ju;Kim, Eun-Kyu;Shim, Kwang-Bo
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.25-28
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    • 2000
  • 분자선에피택시법에 의하여 GaAs(100)기판 위에 InAs 자발형성양자점을 성장하였다. InAs 양자점은 1, 3, 6, 10, 15 및 20층 등으로 다양하게 적층되어졌고, GaAs 층과 InAs 양자점 층은 각각 20 MLs와 2 MLs의 두께를 갖도록 하였다. 이 양자점의 나노구조적 특성은 PL과 STEM을 사용하여 분석하였다. 가장 높은 PL 강도는 6층의 적층구조를 갖는 시편에서 나타났고 PL 피크의 에너지가 적층회수가 증가함에 따라 분리됨을 알 수 있었다. STEM분석결과, 6충의 적층구조에서는 결함이 거의 없이 수직으로 형성된 구조를 보여준 반면에 10층 이상의 적층구조를 가질 때 그 성장 방향에 따라 volcano형상을 갖는 결함이 수직하게 성장되어졌다.

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