• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제9권3호
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• pp.49-56
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• 2002

본 연구에서는 평탄형 (exact) GaAs 기판과 $2^{\circ}$, $6^{\circ}$, $10^{\circ}$ 경사형 (offcut) GaAs 기판 등 네 종류의 기판에 유기금속 기상성장장치를 이용하여 InGaP 에피막을 성장시켰고, 기판경사도에 따른 계면의 탄성특성이 InGaP 에피막의 전위밀도에 미치는 영향에 대하여 최초로 연구하였다. 탄성변형은 TXRD의 격자부정합과 격자 misfit등을 고려하여 산출되었고, 전위밀도는 에피막의 x-선 반치폭을 이용하여 계산되었다. 기판경사도가 $6^{\circ}$일 때 계면의 탄성특성이 가장 양호하였고, x-선 반치폭은 가장 낮았다. 11 K PL측정 결과, 기판경사도 증가에 따라 PL 발진파장은 감소하였고, 기판경사도가 $6^{\circ}$에서 PL 강도 역시 가장 높았다. 에피막의 TEM 관측 결과, 회절패턴은 전형적인 zincblende 구조를 보였고, 기판경사도 $6^{\circ}$에서 전위밀도가 가장 낮게 관측되어 TXRD 및 저온 PL측정 결과와 부합되었다. 본 연구의 결과와 소자제작 특성 및 빔특성을 종합적으로 고려해 볼 대, 광전소자용 InGaP/GaAs 이종접합구조에서 최적의 기판경사도는 $6^{\circ}$임을 밝혔다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제6권1호
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• pp.1-10
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• 1999

본 논문에서는 평탄형 GaAs 기판과 $2^{\circ}$, $6^{\circ}$, $10^{\circ}$경사형 GaAs 기판 등 네 종류의 기판에 유기금속 기강성장장치를 이용하여 InGaP 에피막을 성장시켰고, 기판-에피막간의 격자부정합, 탄성변형, 격자굴곡, 부정합응력 등을 측정하여 기판 경사도, 즉 misorientation이 InGaP 에피막의 탄성특성에 미치는 영향에 대해 최초로 연구하였다. 또한 에피막의 x-선 반치폭과 PL강도 및 PL 반치폭, 발진파장 등을 측정하여 기판의 경사도가 에피막의 결정질에 미치는 영향에 대하여도 연구하였다. 시료 분석은 TXRD(tripple-axis x-ray diffractometer)와 저온 (11K) PL(photoluminescence)를 이용하여 수행했다. 기판 경사도 증가에 따라 Ga 원자의 흡착율이 평탄기판의 경우에 비해 상대적으로 증가하였으며, x-선 반치폭이 감소하였다. 또한 선형 탄성이론에 입각하면 격자 misfit 감소에 따라 부정합응력도 감소해야 하나, 반대로 미세하게 증가하는 현상이 관측되었으며 이는 경사기판을 사용할 때 접계면의 에피막 원자의 탄성효율이 향상되는 것에 기인함을 밝혔다. 그리고 기판의 경사도가 증가함에 따라 PL발진파장이 감소하였고, PL 강도는 증가하였으며, PL 반치폭은 감소하였다. 따라서 본 연구에서는 경사기판을 사용할 때 접계면의 탄성효율이 향상되고, InGaP 에피막의 결정질이 향상됨을 밝혔다.