Growth of 6H-SiC Single Crystals by Sublimation Method

승화법에 의한 6H-SiC 단결정 성장

6H-SiC is a promising material (Eg=3.0eV) for blue light-emitting doide and high-temperature semiconducting device. In the experiment, single crystals of a-SiC have been grown by the sublimation method to fabricate blue light~emitting diode. During the growth of a-SiC single crystals, a temperature Vadient, yonh temperature and pressure ranges were kept 44℃/cm , 1800-1990℃ and 50-1000 mTorr, respectively. Single crystals obtained in Acheson furnace were used as seed crystals. Polarizing microscopy and back-reflection X-ray Laue diffraction showed that the a-SiC crystal was epitaxially and on the seed crytal. It was found by XRD analysis that when other growth conditions were the same, a-SiC was grown at the temperature above 1840℃ and 3C-SiC was gown at lower temperature or under low supersaturation of vapor. The carrier type. concentration and mobility were measured be hole(p-type), 7.6x1014cm-3 and 19cm2V-1sec-1, respectively, by van der Pauw method.

단결정 6H-SiC는 에너지갭이 3.0eV인 반도체로서 청색발광소자 및 고온반도체소자로 응용이 기대되는 재료이다. 본 연구에서는 청색발광소자 제작을 위해 6H-SiC 단결정을 승화법으로 성장시켰다. 승화법으로 성장시 성장도가니내의 온도구배를 44℃/cm, 성장온도는 1800-1990℃ 압력은 50-1000 mTorr이었다. 사용한 종자정은 에치슨법으로 성장시킨 SiC 단결정을 사용하였다. 성장된 6H-SiC 결정은 종자징위에 epitaxial growtll를 하였음을 편광현미경과 Back reflection Xray Laue 법으로 확인하였다. 성장조건을 변화시켰을 때 생성되는 결정상의 변화를 XRD로 조사하였다. 성장 온도가 1840℃ 이상일 경우에는 6H-SiC이 성장되었으며, 그 이하에서는 6H-SiC가 성장되었다. 또한 3C-SiC는 저온 저파포화도 성장조건에서 성장되는 상임을 확인하였다. van der Pauw측정법에의한 전기적 특성을 조사하였는데, 전도형은 p형이고 hole 농도와 이동도는 7.6x1014cm-3와 19cm2 V-1sec-1였다.