• 제목/요약/키워드: Thick GaN epilayer

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GaN 완충층 두께가 GaN 에피층의 특성에 미치는 영향 (Effects of GaN Buffer Layer Thickness on Characteristics of GaN Epilayer)

  • 조용석;고의관;박용주;김은규;황성민;임시종;변동진
    • 한국재료학회지
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    • 제11권7호
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    • pp.575-579
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    • 2001
  • Metal organic chemical vapor deposition (MOCVB)법을 사용하여 sapphire (0001) 기판 위에 GaN 환충층을 성장하고, 그 위에 GaN 에피층을 성장하였다. GaN 완충층은 55$0^{\circ}C$에서 약 26 nm에서 130 nm까지 각각 다른 두께로 성장하였고, GaN 에피층은 110$0^{\circ}C$에서 약 4 $\mu\textrm{m}$의 두께로 성장하였다. GaN 완충층 성장 후 atomic force microscopy (AFM)으로 표면 형상을 측정하였다. GaN 완충층의 두께가 두꺼워질수록 GaN 에피층의 표면이 매끈해지는 것을 scanning electron microscopy (SEM)으로 관찰하였다. 이것으로 GaN 에피층의 표면은 완충층의 두께와 표면 거칠기와 관계가 있다는 것을 알 수 있었다. GaN 에피층의 결정학적 특성을 double crystal X-ray diffraction (DCXRD)와 Raman spectroscopy로 측정하였다. 성장된 GaN 에퍼층의 광학적 특성을 photoluminescence (PL)로 조사한 결과 두께가 두꺼운 완충층 위에 성장된 에퍼층의 결정성이 더 좋은 반면, 내부 잔류응력은 증가하는 결과를 보였다. 이러한 사실들로부터 완충층의 두께가 두꺼워짐에 따라 내부 자유에너지가 감소하여 에피층 성장시 측면성장을 도와 표면이 매끈해지고, 결정성이 좋아졌다.

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$Al_2O_3$ 절연막을 게이트 절연막으로 이용한 공핍형 n-채널 GaAs MOSFET의 제조 (Fabrication of a Depletion mode n-channel GaAs MOSFET using $Al_2O_3$ as a gate insulator)

  • 전본근;이석헌;이정희;이용현
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제37권1호
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    • pp.1-7
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    • 2000
  • 본 논문에서는 반절연성 GaAs 기판위에 $Al_2O_3$ 절연막이 제이트 절연막으로 이용된 공핍형보드 n형 채널 GaAs MOSFET(depletion mode n-channel GaAs MOSFET)를 제조하였다. 반절연성 GaAs 기판위에 1 ${\mu}$m의 GaAs 버퍼층, 1500 ${\AA}$의 n형 GaAs층, 500 ${\AA}$의 AlAs층, 그리고 50 ${\AA}$의 캡층을 차례로 성장시키고 습식열산화 시켰으며, 이를 통하여 AlAs층은 완전히 $Al_2O_3$층으로 변환되었다. 제조된 MOSFET의 I-V, $g_m$, breakdown특성 측정 등을 통하여 AlAs/GaAs epilayer/S${\cdot}$I GaAs 구조의 습식열산화는 공핍형 모드 GaAs MOSFET를 구현하기에 적합함을 알 수 있다.

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Correlation between pit formation and phase separation in thick InGaN film on a Si substrate

  • Woo, Hyeonseok;Jo, Yongcheol;Kim, Jongmin;Cho, Sangeun;Roh, Cheong Hyun;Lee, Jun Ho;Kim, Hyungsang;Hahn, Cheol-Koo;Im, Hyunsik
    • Current Applied Physics
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    • 제18권12호
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    • pp.1558-1563
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    • 2018
  • We demonstrate improved surface pit and phase separation in thick InGaN grown on a GaN/Si (111) substrate, using plasma-assisted molecular beam epitaxy with an indium modulation technique. The formation of surface pit and compositional inhomogeneity in the InGaN epilayer are investigated using atomic force microscopy, scanning electron microscopy and temperature-dependent photoluminescence. Indium elemental mapping directly reveals that poor compositional homogeneity occurs near the pits. The indium-modulation epitaxy of InGaN minimizes the surface indium segregation, leading to the reduction in pit density and size. The phase separation in InGaN with a higher pit density is significantly suppressed, suggesting that the pit formation and the phase separation are correlated. We propose an indium migration model for the correlation between surface pit and phase separation in InGaN.

Electrode-Evaporation Method of III-nitride Vertical-type Single Chip LEDs

  • Kim, Kyoung Hwa;Ahn, Hyung Soo;Jeon, Injun;Cho, Chae Ryong;Jeon, Hunsoo;Yang, Min;Yi, Sam Nyung;Kim, Suck-Whan
    • Journal of the Korean Physical Society
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    • 제73권9호
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    • pp.1346-1350
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    • 2018
  • An electrode-evaporation technology on both the top and bottom sides of the bare vertical-type single chip separated from the traditional substrate by cooling, was developed for III-nitride vertical-type single chip LEDs with thick GaN epilayer. The post-process of the cooling step was followed by sorting the bare vertical-type single chip LEDs into the holes in a pocket-type shadow mask for deposition of the electrodes at the top and bottom sides of bare vertical-type single chip LEDs without the traditional substrate for electrode evaporation technology for vertical-type single chip LEDs. The variation in size of the hole between the designed shadow mask and the deposited electrodes owing to the use of the designed pocket-type shadow mask is investigated. Furthermore, the electrical and the optical properties of bare vertical-type single chip LEDs deposited with two different shapes of n-type electrodes using the pocket-type shadow mask are investigated to explore the possibility of the e-beam evaporation method.

GaAs 집적회로 제조를 위한 에피 성장 연구 (Epitaxial Growth for GaAs IC)

  • 김무성;엄경숙;박용주;김용;김성일;조훈영;민석기
    • 한국재료학회지
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    • 제3권6호
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    • pp.645-651
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    • 1993
  • Bulk반절연 기판 웨이퍼에 이온 주입법에 의한 기존의 GaAs집적회로 제작시 발생하는 문제점을 보완하고자 반절연 기판 위에 반절연성의 고저항 GaAs 에피층을 성장하는 연구를 수행하였다. 먼저 반절연 기판의 EPD분포를 조사하고, MOCVD와 MBE법을 이용하여 undeped GaAs반절연성 에피층을 성장시켜 실제 집적회로의 제작에 적합한지를 평가하였다. 평가방법은 반절연성 에피\ulcorner을 buffer층으로 성장시킨 에피 기판에 ungated FET를 제작하여, 이 반절연성 에피\ulcorner을 통한 누설전류를 측정하고, 또한 반절연 기판의 EP분호의 영향을 조사하였다. 누설 전류의 측정결과 비교적 주설 전류가 큰 1$\mu\textrm{m}$ 두께의 MOCVD시료에서도 270nA/mm로 FET의 pinch-off에는 영향을 주지 못하는 매우 작은 누설 전류 값을 나타내었다. 또한 누설전류의 분포가 반절연 기판의 EPD분포와 일치하는 것을 발견하여, 에피층의 quality에 기판의 결함이 미치는 영향을 확인하였다. MBE법으로 성장한 2$\mu\textrm{m}$ 두께의 undoped burrer층 시료는 휠씬 좋은 특성을 나타내었으며, 매우 균일하고 낮은 누설전류(40nA/mm)가 측정되었다.

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Fabrication of AlGaN-based vertical light-emitting diodes

  • Bae, Seon Min;Jeon, Hunsoo;Lee, Gang Seok;Jung, Se-Gyo;Kim, Kyoung Hwa;Yi, Sam Nyung;Yang, Min;Ahn, Hyung Soo;Yu, Young Moon;Kim, Suck-Whan;Cheon, Seong Hak;Ha, Hong-Ju;Sawaki, Nobuhiko
    • Journal of Ceramic Processing Research
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    • 제13권spc1호
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    • pp.75-77
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    • 2012
  • The AlGaN-based vertical light-emitting diodes (LEDs) on thick GaN epilayer were fabricated by a hydride vapor phase epitaxy with multi sliding boat system. The optical and electrical characteristics of AlGaN-based vertical LEDs were evaluated using a scanning electron microscopy, electroluminescence and I-V measurements. The AlGaN-based vertical LEDs structure has hexagonal symmetry, 500 ㎛ in diameter and above 67 ㎛ in growth thickness. At the room-temperature, the broaded strong peak and relatively high intensity peak were gradually measured at 405 nm with increasing injection current. And a forward operator voltage was measured to be about 7.5 V.

Co Ion-implanted GaN and its Magnetic Properties

  • Kim, Woo-Chul;Kang, Hee-Jae;Oh, Suk-Keun;Shin, Sang-Won;Lee, Jong-Han;Song, Jong-Han;Noh, Sam-Kyu;Oh, Sang-Jun;Kim, Sam-Jin;Kim, Chul-Sung
    • Journal of Magnetics
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    • 제11권1호
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    • pp.16-19
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    • 2006
  • $2-\mu{m}$ thick GaN epilayer was prepared, and 80 KeV $Co^{-}$ ions with a dose of $3X10^{16}\;cm^{-2}$ were implanted into GaN at $350^{\circ}C$. The implanted samples were post annealed at $700^{\circ}C$. We have investigated the magnetic and structural properties of Co ion-implanted GaN by various measurements. HRXRD results did not show any peaks associated with second phase formation and only the diffraction from the GaN layer and substrate structure were observed. SIMS profiles of Co implanted into GaN before and after annealing at $700^{\circ}C$ have shown a projected range of $\sim390\AA$ with 7.4% concentration and that there is little movement in Co. AFM measurement shows the form of surface craters for $700^{\circ}C$-annealed samples. The magnetization curve and temperature dependence of magnetization taken in zero-field-cooling (ZFC) and field-cooling (FC) conditions showed the features of superparamagnetic system in film. XPS measurement showed the metallic Co 2p core levels spectra for $700^{\circ}C$-annealed samples. From this, it could be explained that magnetic property of our films originated from Co magnetic clusters.