한국결정성장학회지 (Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology)

  • 제34권2호
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  • Pages.61-65
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  • 2024
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  • 1225-1429(pISSN)
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  • 2234-5078(eISSN)
한국결정성장학회 (The Korea Association of Crystal Growth)
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HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy) 법을 적용한 N2 양의 변화에 따른 AlN 단결정의 성장 거동에 관한 연구

A study on the growth behavior of AlN single crystal according to the change of N2 in HVPE propcess

  • 투고 : 2024.04.04
  • 심사 : 2024.04.16
  • 발행 : 2024.04.30
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초록

HVPE(Hydride vapor phase epitaxy) 공법은 기체상의 원료를 사용하여 박막 또는 단결정을 제조하는 공법이다. 화학적 기상증착법의 원리를 적용하여 난용융성 또는 고융점의 물질의 단결정을 성장할 수 있는 공법으로서, 질화갈륨(GaN) 단결정을 얻을 수 있는 공법 중 하나이다. 최근 동 공법을 이용하여 질화알루미늄(AlN) 단결정을 성장하고자 하는 연구가 많이 수행되어져 왔으나, 아직은 좋은 결과를 얻지 못하고 있다. 본 연구에서는 AlN 단결정을 HVPE 공법으로 성장하고자 하였다. 성장 공정에서 질소를 운송가스(Carrior gas)로 사용하였으며, 질소(N2)의 양의 변화에 따른 성장 결과를 고찰하여 보았다. 질소의 양이 증가함에 따른 성장 결정의 변화 양상을 확인할 수 있었다. 성장된 AlN 단결정의 형상을 광학 현미경을 사용하여 관찰하였고, 이중결정 X선 회절 분석(DCXRD, Double crystal X-ray diffractometry)을 이용하여, AlN 결정의 생성을 확인함과 동시에 성장된 단결정의 결정성도 알아보았다.

HVPE (Hydride vapor phase epitaxy) is a method of manufacturing thin films or single crystals using gaseous raw materials. This is a method that applies the principles of chemical vapor deposition to grow a single crystal of a material with low meltability or high melting point, and is one of the methods that can obtain a gallium nitride (GaN) single crystal. Recently, much research has been conducted to grow aluminum nitride (AlN) single crystals using this method, but good results have not yet been obtained. In this study, we attempted to grow AlN single crystals using the HVPE method. Nitrogen was used as a carrier gas in the growth process, and the growth results according to changes in the amount of nitrogen (N2) were examined. Changes in growth crystals as the amount of nitrogen increased were confirmed. The shape of the grown AlN single crystal was observed using an optical microscope, and the rocking curve was measured using double crystal X-ray diffractometry (DCXRD) to confirm the creation of the AlN crystal. The crystallinity of single crystals was also investigated.

키워드

과제정보

본 연구는 산업통상자원부에서 실시하는 우수기업연구소육성사업(ATC+)으로 진행되었으며 이에 감사드립니다 (과제번호: 20018017).

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