Microstructure Characterization of Ternary ZnSSe/GaAs Epilayer Grown by MBE

MBE로 성장시킨 3원계 ZnSSe/GaAs 에피층의 미세구조 특성

The microstructural characterization of ternary $ZnS_{x}Se_{1-x}$(x=0.085) on GaAs(001) substrate grown up to $2{\mu}m\;at\;300^{\circ}C$ by molecular beam epitaxy(MBE) which has a single growth chamber was investigated by high resolution transmission electron microscope (HRTEM) working at 300 kV with point resolution of 0.18nm. The interface in the ZnSSe/GaAs specimen maintains a pseudomorphism with the substrate, but the epilayer has high density of stacking faults and moire fringes. The pits which had formed along <111> direction were found at the interface of ZnSSe/GaAs. The pits were responsible for producing defects in both epilayer and substrate. The wavy interface which has the difference of 15nm in height was found to maintain the pseudomorphism with the substrate and no stacking faults were found around the interface. However there exists faint and fine moire fringes in the epilayer near interface.

이상과 같은 실험에서 다음과 같은 사실을 요약할 수 있다. 1) ZnSSe/GaAs 에피층에는 많은 양의 적층결함과 전위 등의 결정결함이 존재하고 이들은 표면부 보다는 계면부에 더 많이 존재한다. 그러나 에피층은 기판과 pseudomorphic 성장을 이루고 있다. 2) ZnSSe/GaAs 계면에는 5nm 크기의 높이차가 나는 굴곡이 존재하며 ZnSe 버퍼 층에 관계없이 적층결함이 존재하고, 에피층 결정이 약간 기울어져서 므와레 줄무늬 패턴도 존재한다. 3) ZnSSe/GaAs 계면에는 성장 중에 S의 침투로 인한 <111>방향으로 피트가 형성되었음이 관찰되었고 이는 결함 생성 소스로 작용한다 4) 15nm 높이차가 나는 계면이 발견되었으나 기판과 정합을 이루고 있고 주변에는 적층결함도 존재하지 않는다. 그러나 미세한 므와레 줄무의형태가 존재하였다.