• 한국결정성장학회지
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• 제18권3호
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• pp.101-104
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• 2008

GaN films were grown on the vertical and horizontal reactors by the hydride vapour phase epitaxy (HVPE). The structural and optical characteristics of the GaN films were investigated depending on the reactor-type. GaN epilayers were characterized by double crystal X-ray diffraction (DC-XRD), transmission electron microscopy (TEM) and photoluminescence (PL). Surface defects of two kinds of the GaN films were revealed by the wet chemical etching method, using $H_3PO_4$ acid at $200^{\circ}C$ for 8 minutes. Hexagonal etch pits were analyzed by optical microscopy and SEM. Etch pit densities were calculated to be approximately $1.4{\times}10^7$ and $1.2{\times}10^6\;cm^{-2}$ for GaN layers grown on horizontal and vertical reactors, respectively. Those results show GaN grown in the vertical reactor having a better quality of optical properties and crystallinity than that in the horizontal reactor.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제1권1호
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• pp.227-237
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• 1998

HgCdTe Is the most versatile material for the developing infrared devices. Not like III-V compound semiconductors or silicon-based photo-detecting materials, HgCdTe has unique characteristics such as adjustable bandgap, very high electron mobility, and large difference between electron and hole mobilities. Many research groups have been interested in this material since early 70's, but mainly due to its thermodynamic difficulties for preparing materials, no single growth technique is appreciated as a standard growth technique in this research field. Solid state recrystallization(SSR), travelling heater method(THM), and Bridgman growth are major techniques used to grow bulk HgCdTe material. Materials with high quality and purity can be grown using these bulk growth techniques, however, due to the large separation between solidus and liquidus line on the phase diagram, it is very difficult to grow large materials with minimun defects. Various epitaxial growth techniques were adopted to get large area HgCdTe and among them liquid phase epitaxy(LPE), metal organic chemical vapor deposition(MOCVD), and molecular beam epitaxy(MBE) are most frequently used techniques. There are also various types of photo-detectors utilizing HgCdTe materials, and photovoltaic and photoconductive devices are most interested types of detectors up to these days. For the larger may detectors, photovoltaic devices have some advantages over power-requiring photoconductive devices. In this paper we reported the main results on the HgCdTe growing and characterization including LPE and MOCVD, device fabrication and its characteristics such as single element and linear array($8{\times}1$ PC, $128{\times}1$ PV and 4120{\times}1$ PC). Also we included the results of the dewar manufacturing, assembling, and optical and environmental test of the detectors.

• 한국진공학회지
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• 제6권1호
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• pp.61-68
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• 1997

$In/PCI_3/H_2$계 chloride VPE법을 이용하여 반절연(semi-insulating) Fe-doped InP 기 판위에 undoped InP 에피층(epilayer) 성장시 중요한 변수인 성장온도와 $PCl_3/H_2$몰비가 에피층 성장에 미치는 영향을 조사하였다. 성장온도를 $620^{\circ}C$에서 $650^{\circ}C$까지 변화시켰고, $PCl_3/H_2$ 몰비는 $2.5{\times}10^{-2}$에서 4.5$\times$10-2까지 변화시켰다. 성장온도가 $640^{\circ}C$이고 $PCl_3/H_2$ 몰비가 $3.0{\times}10^{-2}$에서 표면결함이 최소가 되었고, $PCl_3/H_2$ 몰비가 증가할수록 표면결함이 증가하는 경향을 나타내었다. photoluminescence(PL), Hall, electrochemical capacitance-voltage(ECV) 측정을 통해 모든 undoped InP 에피층의 상온 이동자 농도가 $1{\times}10^{14}cm^{-3}$ 보다 이하인 것을 확인하였고, four point probe method를 이용하여 측정한 비저 항(resistivity)은 성장온도가 $640^{\circ}C$, PCl3/H2 몰비가 $3.0{\times}10^{-2}$에서 $3.0{\times}10^6{\Omega}\textrm{cm}$으로 가장 높 은 값을 보였다.

• Journal of Ceramic Processing Research
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• 제13권spc1호
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• pp.128-131
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• 2012

The selective area growth light emitting diode on GaN substrate was grown using mixed-source HVPE method with multi-sliding boat system. The GaN substrate was grown using mixed-source HVPE system. Te-doped AlGaN/AlGaN/Mg-doped AlGaN/Mg-doped GaN multi-layers were grown on the GaN substrate. The appearance of epi-layers and the thickness of the DH was evaluated by SEM measurement. The DH metallization was performed by e-beam evaporator. n-type metal and p-type metal were evaporated Ti/Al and Ni/Au, respectively. At the I-V measurement, the turn-on voltage is 3 V and the differential resistance is 13 Ω. It was found that the SAG-LED grown on GaN substrate using mixed-source HVPE method with multi-sliding boat system could be applied for developing high quality LEDs.

• Journal of Ceramic Processing Research
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• 제19권5호
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• pp.439-443
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• 2018

The outstanding characteristics of high quality GaN single crystal substrates make it possible to apply the manufacture of high brightness light emitting diodes and power devices. However, it is very difficult to obtain high quality GaN substrate because the process conditions are hard to control. In order to effectively control the formation of GaN polycrystals during the bulk GaN single crystal growth by the HVPE (hydride vapor phase epitaxy) method, a quartz ring was introduced in the edge of substrate. A variety of evaluating method such as high resolution X-ray diffraction, Raman spectroscopy and photoluminescence was used in order to measure the effectiveness of the quartz ring. A secondary ion mass spectroscopy was also used for evaluating the variations of impurity concentration in the resulting GaN single crystal. Through the detailed investigations, we could confirm that the introduction of a quartz ring during the GaN single crystal growth process using HVPE is a very effective strategy to obtain a high quality GaN single crystal.

• 한국결정성장학회지
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• 제24권4호
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• pp.145-150
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• 2014

3차원적 선택적 결정 성장 방법에 의해 GaN stripe 구조의 꼭지점 부분에만 GaN 나노로드를 성장하였다. GaN stripe의 꼭지점 부분의 $SiO_2$ 만을 최적화된 포토리소그라피 공정을 이용하여 제거하고 이를 선택적 결정 성장을 위한 마스크로 사용하였다. $SiO_2$가 제거된 꼭지점 부근에만 Au 금속을 증착하고, metal organic vapor phase epitaxy(MOVPE) 방법에 의해 GaN stripe의 꼭지점 부분에만 GaN 나노로드의 선택적 성장을 실시하였다. GaN 나노로드의 형상과 크기는 결정 성장 온도와 III족 원료의 공급량에 의해 변화가 있음을 확인하였다. Stripe 꼭지점에 성장된 GaN 나노로드는 단면이 삼각형형태를 가지고 있으며 끝으로 갈수록 점점 폭이 좁아지는 테이퍼 형상을 가지며 성장되었다. TEM 관측 결과, 매우 좁은 영역에서만 선택적 결정 성장이 이루어졌기 때문에 GaN 나노로드에서 관통전위(threading dislocations)는 거의 관찰되지 않음을 확인하였다. 선택성장이 시작되는 부분의 결정면과 GaN 나노로드의 성장방향의 결정면 방향의 차이에 기인하는 적층결함(stacking faults)들이 GaN 나노로드의 중심영역에서 생성되는 것을 관찰할 수 있었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제17권1호
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• pp.6-10
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• 2007

R-plane 사파이어 위에 a-plane GaN층이 성장된 기판에 혼합소스 HVPE(mixed-source hydride vapor phase epitaxy) 방법으로 GaN/InGaN의 이종접합구조(heterostructure)를 구현하였다. GaN/InGaN 이종접합구조는 GaN, InGaN, Mg-doped GaN 층으로 구성되어 있다. 각 층의 성장온도는 GaN층은 $820^{\circ}C$, InGaN 층은 $850^{\circ}C$, Mg-doped GaN 층은 $1050^{\circ}C$에서 성장하였다. 이때의 $NH_3$와 HCl 가스의 유량은 각각 500 sccm, 10 sccm 이었다. SAG-GaN/InGaN 이종접합구조의 상온 EL (electroluminescence) 특성은 중심파장은 462 nm, 반치폭(FWHM : full width at half maximum) 은 0.67eV 이었다. 이 결과로부터 r-plane 사파이어 기판위에 multi-sliding boat system의 혼합소스 HVPE 방법으로 이종접합구조의 성장이 가능함을 확인하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제16권4호
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• pp.162-165
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• 2006

혼합소스 HVPE(hydride vapor phase epitaxy) 방법으로 InGaN/AlGaN의 이종접합구조(heterostructure)의 LED (light emitting diode)를 선택성장(SAG : selective area growth)하였다. InGaN/AlGaN 이종접합구조를 혼합소스 HVPE로 연속 성장하기 위하여 새로운 디자인의 multi-sliding boat를 도입하였다. SAG-InGaN/AlGaN LED의 상온 EL(electroluminescence) 특성은 주입전류가 20mA일 때 중심파장은 425nm였다. Multi-sliding boat를 이용한 혼합소스 HVPE 방법이 질화물 반도체 LED를 성장하는 유용한 방법이 될 수 있음을 확인하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제25권2호
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• pp.45-50
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• 2015

본 논문에서는 Al 조성이 점진적으로 변화된 AlGaN 에피층을 HVPE (hydride vapor phase epitaxy) 방법에 의하여 성장하였다. 소스영역의 온도는 $950^{\circ}C$, 성장 영역의 온도는 $1145^{\circ}C$에서 연속적으로 (0001) 사파이어 기판위에 성장되었고, AlGaN 에피층은 시간당 100 nm의 성장률을 보였다. FE-SEM 측정과 EDS 측정으로부터 성장층의 Al 변화를 확인하였으며, AFM 측정결과 2인치 기판위에 성장된 graded AlGaN 에피층의 거칠기는 수십 nm였다. Al 조성의 변화는 XRD 측정에 의하여 확인하였으며, Al 조성 74 %의 (002) AlGaN의 주피크 관측과 함께 연속적으로 (002) AlN 층의 피크가 확인되었다. 이는 하나의 층에 사파이어 기판으로부터 Al 조성이 점진적으로 변화하는 에피층을 HVPE 방법으로 얻었음을 증명하며, 이 결과로부터 다양한 광소자 및 전자소자의 응용이 기대된다.

• 한국진공학회지
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• 제4권S1호
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• pp.168-173
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• 1995

$GaxIn{1_x}As$ epitaxial layers were grown by a simplified hydrode vapor phase epitaxy(VPE) method bsed on the utilization of Ga/In alloy as the source metal. The effects of a wide range of experimental variables(i.e.,inlet mole fraction of HCI, deposition temperature, Ga/In alloy composition) on the ternary composition and growth rate were investigated. Layers of $Ga_{0.47}In_{0.53}As$ lattice matched to InP were successfully grown from alloys containing 5 to 8 at.% Ga. These layers were used to produce state-of-the art p-i-n photodetectors having the following characteristics: dark current, $I_d$(-5V) = 10-20 nA: responsivity, R=0.84-0.86 A/W; dark current, Id(-5V)=10-20 nA; responsivity, R=0.84-0.86 A/W; capacitance, C=0.88-0.92 pF; breakdown voltage, $V_b$ >40V. This study demonstrated for the first time that a simplified hydride VPE process with a Ga/In alloy source is capable of producing device quality epitaxial layers.