• 제목/요약/키워드: hetero-epitaxial growth

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Amorphous Cr-Ti Texture-inducing Layer Underlying (002) Textured bcc-Cr alloy Seed Layer for FePt-C Based Heat-assisted Magnetic Recording Media

  • Jeon, Seong-Jae;Hinata, Shintaro;Saito, Shin
    • Journal of Magnetics
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    • 제21권1호
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    • pp.35-39
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    • 2016
  • $Cr_{100-x}Ti_x$ amorphous texture-inducing layers (TIL) were investigated to realize highly (002) oriented $L1_0$ FePt-C granular films through hetero-epitaxial growth on the (002) textured bcc-$Cr_{80}Mn_{20}$ seed layer (bcc-SL). As-deposited TILs showed the amorphous phase in Ti content of $30{\leq}x(at%){\leq}75$. Particularly, films with $40{\leq}x{\leq}60$ kept the amorphous phase against the heat treatment over $600^{\circ}C$. It was found that preference of the crystallographic texture for bcc-SLs is directly affected by the structural phase of TILs. (002) crystallographic texture was realized in bcc-SLs deposited on the amorphous TILs ($40{\leq}x{\leq}70$), whereas (110) texture was formed in bcc-SLs overlying on crystalline TILs (x < 30 and x > 70). Correlation between the angular distribution of (002) crystal orientation of bcc-SL evaluated by full width at half maximum of (002) diffraction (FWHM) and a grain diameter of bcc-SL indicated that while the development of the lateral growth for bcc-SL grain reduces FWHM, crystallization of amorphous TILs hinders FWHM. $L1_0$ FePt-C granular films were fabricated under the substrate heating process over $600^{\circ}C$ with having different FWHM of bcc-SL. Hysteresis loops showed that squareness ($M_r/M_s$) of the films increased from 0.87 to 0.95 when FWHM of bcc-SL decreased from $13.7^{\circ}$ to $3.8^{\circ}$. It is suggested that the reduction of (002) FWHM affects to the overlying MgO film as well as FePt-C granular film by means of the hetero-epitaxial growth.

高變形된 異種 에피층에서 응력 집중이 결정결함 생성에 미치는 영향 (Stress Concentration Effects on the Nucleation of the Structural Defects in Highly Strained Heteroepitaxial Layers)

  • 김삼동;이진구
    • 한국재료학회지
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    • 제11권7호
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    • pp.615-621
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    • 2001
  • 본 연구에서는 고변형된 이중 에피층에서 두 가지 종류의 반원 전위 루프 ($60^{\circ}$및 쌍격자 전위)의 생성 속도물 예측하는 모델을 제안한다. 모델링 시, 에피층 표면에서 발생하는 결함과 이곳에 집중되는 응력 효과를 고려하였으며, Matthew의 식을 발전시켜 에피층 두께에 따른 잔류 변형율을 변수로 사용하였다. 모델링을 통한 계산 결과에 의하면, 응력 집중 현상은 고변형된 이종에피층에서 전위 및 결정 결함 현상을 설명하는 데 매우 중요하였다. 또한,본 연구를 퉁하여, 응력 집중 현상이 에피층 성장 초기에 생성되는 전위 형태를 결정하는 주요한 인자 중 하나임을 단면 투과 전자 현미경 결과와의 비교를 통해 확인할 수 있었다.

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화합물 반도체 재료의 결정성장과 특성평가 (Crystal Growth and Characterization of Compound Semiconductor Materials)

  • 민석기
    • 한국결정학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.115-125
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    • 1990
  • We have investigated bulk and hetero-epitaxial growth of GaAs single crystal. Various growth techniques such as HB, HZM, and VGF for high quality bulk GaAs were successfully developed by appling the specially designed DM(direct monitoring) furnace. Al GaAs/GaAs superlattice structure and In(x)Ga(1-x) As/GaAs epilayers were also grown by MOCVD and VPE, respectively. The characterization of GaAs single crystals and epilayers was made by X-ray diffraction, Hall effect, PL, chemical etching and angle lapping technique.

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사파이어 기판 방향성에 따른 GaN 박막의 미세구조 (Microstructure of GaN films on sapphire surfaces with various orientations)

  • 김유택
    • 한국결정성장학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.162-167
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    • 1999
  • 3가지 방향성을 가진 사파이어 기판 위에 GaN 박막을 OMVPE방식으로 증착시켜 증착된 GaN epilayer를 투과전자현미경으로 분석하여 각 미세구조의 차이를 비교분석하였다. 3 가지 방향 모두에서 GaN 증착층이 관찰되어졌으며 그중 가장 좋은 경계면의 상태와 단일결정성을 보여준 것은 사파이어{0001} 방향의 기판을 사용한 경우였다. 결함들도 {0001} 방향의 기판을 사용한 경우에서 가장 적게 나타났다. 모든 경우에서 buffer layer는 발견되어지지 않았고 그럼에도 불구하고 경계면에서의 격자 뒤틀림이 일어나는 지역이 수 나노미터(nanometer) 정도밖에 안되는 우수한 경계면들이 관찰되었다. 따라서 일반적으로 GaN 박막 증착시에 가장 많이 사용되는 사파이어 basal plane 외에도 결함이 많기는 하지만, {1120}와 {1102} plane 위에도 GaN 증착층이 buffer layer 없이 증착 될 수 있다는 사실을 TEM 관찰을 통하여 알 수 있었으며 사파이어 {0001}면를 기판으로 사용한 경우에 미세구조 측면에서 볼 때 hetero-epitaxial한 GaN 박막층을 얻을 수 있는 것을 확인하였다.

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기판의 결정 방향 및 증착 변수가 다이아몬드 박막의 배향성에 미치는 영향 (The influence of crystalline direction of substrate and depostion conditions on the orientation of diamond films)

  • 이태훈;서수형;박진석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1542-1545
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    • 2002
  • Experimental works were performed to implement the hetero-epitaxial growth of diamond films on the (100)- and (111)-oriented Si substrates. The deposition process used to prepare diamond films consisted of a bias-enhanced nucleation(BEN) step, accompanied with a growth step using a microwave plasma CVD system. The highly oriented diamond films were deposited under the growth condition of relatively low methane concentrations and high temperatures. Material properties and surface morphologies of deposited diamond films were improved by the addition of carburization step into the deposition process.

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LASER 광려기 기상반응에 의한 III-V 족계 광전재기의 Hetero-Epitaxy 고찰 (LASER-Induced Vapour Phase Hetero-Epitaxy of A^{III}\;B^V$ Type Opto-Electronics)

  • 우희조;박승민
    • 한국결정학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.99-104
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    • 1990
  • 본 연구에서는 고밀도 광원 활용에 의한 유기금속화합물의 광분해 반응을 이용하여 AmBv 형광 전재료의 Hetero-epitaxy를 고찰하였다. 실제로 ArF Excimer laser(파장 193nm)에 의 하여 III족원으로 trlmethylgallium과 V족원으로 Ammonia의 2분자간 광분해 반응을 이용, (001)면 Sapphire 기판상에 증착시켰다. 생성되는 성막상태는 주사식 전자현미경, X-ray 회절 및 전자선 회절법 (RED)에 의하여 평가하였다. Laser광려기 유무에 따라 결정병합 상태 및 결정형태에 현저한 차이를 관찰할 수 있었으며, 특히 결정격자의 방위성에 큰 영향을 주고 있음이 주목되었다. 광원 조사방법은 수직조사에 의한 기판면 여기보다는 수평조사에 의 한 기상 반응물 여기가 더 효과적 이였다. Laser 광여기에 의한 성막층의 격자형성은 다음 과 같은 2가지 Model중 하나로 설명 할 수 있었다. (001)면 Sapphire//wurzite형 GaN의 (001) 면 또는 (001)면 Sapphire//wurzite형 GaN인의 (001) 면 -t Twinned Zincblende형의 GaN(111)면

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수소 분위기 중 열처리법을 이용한 고자기이방성 L10 FePt 박막 제작 (Preparation of tetragonal phase L10 FePt thin films with H2 annealing atmosphere)

  • 공석현;김경환
    • 한국진공학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.343-347
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    • 2007
  • Glass disk상에 대향 타겟식 스퍼터링(Facing Target Sputtering) 방식을 이용하여 $0.1\;{\AA}/s$의 낮은 증착속도로 증착시킬 경우 b.c.c. (100)면 우선배향성을 확인하였으며, 그 위에 Pt박막을 증착시킨 경우 hetero-epitaxial 성장에 의해 Pt박막이(111)의 조밀면이 아닌 (100)면이 우선배향 되었다. 이렇게 형성된 Fe (100)/Pt (100) 이층막(두께 각 3 nm)을 $600\;^{\circ}C$ 수소분위기에서 열처리함에 의해 막전체에 걸쳐서 f.c.t. (00n)면을 형성시키는 데 성공하고, 또한 Fe (100)면 상에 Pt 박막을 증착시키는 동안 열처리를 하고 증착 이후 수소분위기에서 열처리함에 의해 열처리 시간 및 온도를 크게 낮출 수 있음을 확인하였다.

Si(100)기판상에 3C-SiC결정성장 (Crystal growth of 3C-SiC on Si(100) Wafers)

  • 정연식;정귀상
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1593-1595
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    • 2002
  • Single crystal 3C-SiC(cubic silicon carbide) thin-films were deposited on Si(100) wafers up to a thickness of 4.3 ${\mu}m$ by APCVD method using HMDS(hexamethyildisilane) at $1350^{\circ}C$. The HMDS flow rate was 0.5 sccm and the carrier gas flow rate was 2.5 slm. The HMDS flow rate was important to get a mirror-like crystal surface. The growth rate of the 3C-SiC films was 4.3 ${\mu}m/hr$. The 3C-SiC epitaxial films grown on Si(100) were characterized by XRD, AFM, RHEED, XPS and raman scattering, respectively. The 3C-SiC distinct phonons of TO(transverse optical) near 796 $cm^{-1}$ and LO(longitudinal optical) near $974{\pm}1cm^{-1}$ were recorded by raman scattering measurement. The hetero-epitaxially grown films were identified as the single crystal 3C-SiC phase by XRD spectra($2{\theta}=41.5^{\circ}$).

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광통신 III-V/Si 레이저 다이오드 기술 동향 (III-V/Si Optical Communication Laser Diode Technology)

  • 김호성;김덕준;김동철;고영호;김갑중;안신모;한원석
    • 전자통신동향분석
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    • 제36권3호
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    • pp.23-33
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    • 2021
  • Two main technologies of III-V/Si laser diode for optical communication, direct epitaxial growth, and wafer bonding were studied. Until now, the wafer bonding has been vigorously studied and seems promising for the ideal III-V/Si laser. However, the wafer bonding process is still complicated and has a limit of mass production. The development of a concise and innovative integration method for silicon photonics is urgent. In the future, the demand for high-speed data processing and energy saving, as well as ultra-high density integration, will increase. Therefore, the study for the hetero-junction, which is that the III-V compound semiconductor is directly grown on Si semiconductor can overcome the current limitations and may be the goal for the ideal III-V/Si laser diode.

HVPE법에 의한 Zn-Doped GaN 박막 제조 (Preparation of Zn-Doped GaN Film by HVPE Method)

  • 김향숙;황진수;정필조
    • 대한화학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.167-172
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    • 1996
  • GaN 단결정 박막은 halide vapor phase epitaxy(HVPE)방법을 사용하여 사파이어 기판위에 헤케로에피탁시하게 성장시켰다. 이렇게 제조된 박막은 n형 전동성을 갖는다. 아연(Zn)을 받개 불순물로 도핑시켜 절연형 GaN 박막을 만들었는데 2.64과 2.43eV의 청색영역에서 발광 피크를 가졌다. 본 연구에의해 GaN 박막은 MIS(metal-insulator-semiconductor) 접합구조로 제작이 가능함을 시사하였고, 이종접합형 발광소자 개발에 기초자료가 될 것으로 전망된다.

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