MBE에 이한 GaAs 에피택셜층 성장

GaAs Epitaxial Layer Growth by Molecuar Beam Epitaxy

분자선 에퍼택시 (MBE)방법을 이용하여 (100) GaAs웨이퍼 위에 GaAs에퍼충을 성장시켜 성장된 충에 대한 여러가지 특성을 조사 ·분석하였다. 분자선 에피택시 방법을 이용하여 CaAs에퍼층을 만들 때에는 기판온도와 As와 Ca의 분자선 밀도비 (As/Ga)가 가장 큰 영향을 미친다. 본 실험에서는 좋은 표면상태를 얻기 위해 480℃∼650℃로 유지시키고 As cell의 온도를 230℃, Ga eel함 온도를 917℃로 고정시켜 As와 Ga의 분자선 밀도비를 5∼10 이상으로 유지시켰다. 제작된 GaAs에피층의 표면상태를 SIMS (Seconde,y ion Mass ipectoscopy), AES(Auger Electron Spectroscopy) , SEM (Scanning Elect.on Mic,oscopy) , RHEED (Reflection High Energy Electron Diffraction) 등으로 조사한 결과 기판온도가 540℃일 때 가장 좋은 표면상태를 얻을 수 있었다. 또한 RH-EED관찰 결과 As 안정화된 표면을 관측할 수 있었으며 SIMS로 depth-Profile을 해 본 곁과, Ca 보다 As가 불안정함을 알았다. 또한 반선 회절 검사결과에서 기판온도가 520℃일때와 540℃일때 (400), (200)면에 단결정이 형성되었음을 알 수 있었다.

Characteristics of GaAE epilayers grown on (100) CaAs wa(tors by molecular beam epitaxy (MBE) under various single crystal growing conditions were investigated. In fabrica-ting GaAs, epilayer by MBE, the most important factors are a substrate temperature(ts) and a flux density ratio (As/Ga). In this experiment, the substrate temperature was varied in the range of 48$0^{\circ}C$ to $650^{\circ}C$ and As and Ga cell temperatures were varied in the range of 218$^{\circ}C$ to 256$^{\circ}C$ and 876$^{\circ}C$ to 98$0^{\circ}C$, respectively. At the substrate temperature of 54$0^{\circ}C$, As cell temperature of 23$0^{\circ}C$, and Ga cell temperature of 91$0^{\circ}C$, the As/Ga ratio was 5"10, the surface morphology was most smooth . Investigation of As-stabilized surface by RHEED and of depth profile by SIM5 showed that As is less stable than Ga. Also, X-ray diffraction measurement revealed that single crystals of (400) and (200) were formed at the both sub-strate temperatures of 52$0^{\circ}C$ and 54$0^{\circ}C$.TEX>.