• 한국진공학회지
• /
• 제4권3호
• /
• pp.275-282
• /
• 1995

III족 원료 가스로 triethylgallium(TEGa)과 trimethylindium(TMIn)을 사용하고 V족 원료 가스로 사전 열 분해하지 않은 arsine(AsH3)과 monoethylarsine(MEAs)을 사용하여 ultrahigh vacuum chemical vapor deposition(UHVCVD)법으로 Si3N4로 패턴된 GaAs(100)기판 위에 GaAs와 InGaAsqkr막을 선택적으로 에피택시 성장을 하였다. V족 원료 가스를 사전 열 분해하지 않으므로 넓은 성장 온도 구간과 V/lll 비율에서도 선택적으로 박막이 성장되었다. 또한 선택 에피택시의 성장 메카니즘을 규명하기 위하여 다양한 filling factor(전체면적중 opening된 면적의 비율)를 가지는 기판을 제작하여 성장에 사용하였다. UHVCVD법에서는 마스크에 면적중 opening된 면적의 비율)를 가지는 기판을 제작하여 성장에 사용하였다. UHVCVD법에서는 마스크에 입사된 분자 상태의 원료 기체가 탈착된 후 표면 이동이나 가스 상태의 확산과정 없이 마스크로부터 제거되므로 패턴의 크기와 모양에 따른 성장 속도의 변화나 조성의 변화가 없을 뿐만 아니라 chemical beam epitaxy(CBE)/metalorganic molecular beam epitaxy(MOMBE)법에서 알려진 한계 성장온도 이하에서 선택 에피택시 성장이 이루어졌다.

• 한국진공학회지
• /
• 제12권2호
• /
• pp.118-122
• /
• 2003

저압 MOCVD 장치를 이용하여 선택적 에피 성장 (selective area epitaxy) 기술을 개발하고, 이 기술을 이용하여 InGaAs/GaAs 양자세선(quantum wire) 구조를 성장하였다. $SiO_2$로 선택적으로 마스킹 된 GaAs 기판위에 AIGaAs/GaAs 다충 구조 및 InGaAs/GaAs 양자세선 구조를 저압 MOCVD 방법으로 성장하였다. 매끄러운 사면을 갖고 끝 부분이 뽀쪽한 삼각형 구조의 양자세선 구조가 선택적 에피 성장법에 의해 자발적으로 형성되었다. 선택적 에피층 성장을 위한 최적 조건을 알기 위해 먼저 GaAs/AlGaAs 다층구조에 대하여 여러 가지 성장변수들에 대하여 조사하였다. 성장 변수들은 성장률(growth rate), V/III 비 및 성장온도, 패턴의 정렬 방향 등이다. 양자세선에서 나오는 발광은 975 nm로 분석되었다. 측정 온도가 증가됨에 따라 삼각형 구조의 사면의 양자우물에서 나오는 발광은 급격하게 감소하였다. 그러나 양자세선에서 나오는 발광은 양자우물에서 나오는 발광에 비해 서서히 감소하였고, 50 K 이상의 온도에서는 양자세선에서 나오는 발광의 세기가 더 커졌다.

• 한국진공학회지
• /
• 제18권6호
• /
• pp.468-473
• /
• 2009

Chemical beam epitaxy 성장법으로 InP/InGaAs 다층구조의 선택적 영역 에피성장 (selective area epitaxy)을 하였다. <011> 방향에 평행한 직선패턴에서는 선폭이 작아지고, <01-1> 방향에 평행한 직선패턴에서는 선폭이 증가하는 현상이 나타났는데 이는 InGaAs의 <311>A와 B면이 <01-1> 방향에 평행한 직선패턴에서 성장되었기 때문으로 설명되었다. 성장속도가 $1\;{\mu}m/h$인 조건에서 5족 가스의 압력이 감소할수록 (100) 면 위에서 평평한 에피층이 성장되었는데 이는 5족 가스의 과포화현상에 의한 3족 원소의 표면이동으로 설명하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
• /
• pp.143-144
• /
• 2011

최근 광전자 분야에서는 미래 에너지 자원에 대한 관심과 함께 GaN 기반 발광다이오드에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 InGaN/GaN 양자 우물 구조는 푸른색, 녹색 발광다이오드 구현에 있어 우수한 물질적 특성을 가지고 있다고 알려져 있다. 하지만 우수한 물질적 특성에도 불구하고 고인듐 고품위 막질 성장의 어려움으로 인해 높은 효율의 녹색 발광다이오드 구현하는 것은 여전히 어려운 실정이다. 이를 극복하기 위한 대안 중에 하나인 선택 영역 박막성장법(Selective Area Growth)은 마스크 패터닝을 통해 열린 영역에서만 박막을 성장하는 방법으로써 인듐 함량을 향상 시킬 수 있는 방법으로 주목 받고 있다. 선택 영역 박막 성장법을 이용하여 GaN를 성장하기 위해 그림 1의 공정을 통하여 n-GaN층 위에 SiO2 마스크를 포토리소그라피와 Reactive Ion Etching (RIE)를 이용한 건식 식각 공정을 통해 형성한 후 Metal Organic Chemical Vapor Deposition (MOCVD) 장비를 이용하여 선택적으로 에피를 성장하였다. 성장된 마이크로 피라미드 발광다이오드 구조는 n-GaN 피라미드 구조위에 양자우물 및 p-GaN을 성장함으로써 p-GaN/MQW/n-GaN 구조를 갖는다. 이렇게 생성된 피라미드 구조의 에피를 이용하여 발광다이오드를 제작한 후 그에 대한 전기적, 광학적 특성을 측정하였다. 2인치 웨이퍼의 중심을 원점 좌표인 (0,0)으로 설정하였을 때 2인치 웨이퍼에서 좌표에 해당하는 위치에서의 Photoluminescence (PL) 측정한 결과 일반적인 구조의 발광다이오드의 경우 첨두치가 441~451nm인데 반해 피라미드 구조의 발광다이오드의 경우 첨두치가 558nm~563nm 임을 알 수 있었다. 이를 통해 피라미드 구조 발광다이오드의 경우 일반적인 구조의 발광다이오드에 비해 인듐의 함유량을 증가시킬 수 있다는 것을 알 수 있다. 본 논문에서는 선택 영역 박막 성장법을 이용하여 마이크로 피라미드 InGaN/GaN 양자 우물 구조 구현과 광 전기적 특성에 대해 더 자세히 논의 하도록 하겠다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2002년도 추계학술대회 논문집 Vol.15
• /
• pp.151-154
• /
• 2002

AP/RPCVD를 이용하여 $650^{\circ}C$의 저온에서 실리콘-게르마늄의 선택적 단결정 성장 (Selective Epitaxy Growth: SEG) 을 수행하였다. 본 실험에서는 $SiH_4$, $GeH_4$ 그리고 HCl 가스를 사용하여 잠입시간 동안 실리콘-게르마늄막을 성장시키고 연속해서 HCI 가스만을 주입하여 산화막 위에 형성되어진 작은 결정입자들을 식각하는 공정을 반복적으로 수행하였다. HCl 의 식각에 의해 한 주기의 잠입기 후에도 다시 잠입기가 존재함을 확인하였고, 이 성장법을 통하여 한 주기의 잠업시간 동안 증착할 수 있는 두께 이상으로 실리콘-게르마늄막의 선택적 성장이 가능하였다. 이는 저온 선택적 실리콘-게르마늄 성장 시 RPCVD에서 보이는 낮은 선택성과 $SiH_4$의 짧은 장입시간으로 인해 원하는 두께까지 확보하기 힘든 단점을 극복한 것이다. 선택성을 향상시키기 위해 실리콘-게르마늄 증착중 주입된 HCI의 유량에 따라 잠입시간과 증착속도에 영향을 주었으며, 연속공정을 위한 식각공정은 20sccm의 HCI을 20초간 주입하여 선택성을 유지하였다. 또한 보론 불순물의 첨가가 선택적으로 성장되는 박막의 결정성에 미치는 영향도 분석되었다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.5-10
• /
• 2012

일반적으로 mesa 구조의 발광다이오드 제작은 MOCVD법으로 수행되고 있다. 특히 개개의 발광다이오드 칩을 식각하고 분리하기 위해서 발광다이오드는 반응성이온식각(RIE)공정과 절단(scribing) 공정을 거치게 된다. 플라즈마를 이용한 건식식각공정인 RIE 공정은 결함, 전위, 표면의 댕글링 본드 형성과 같은 몇 가지 문제점을 유발하고, 이러한 이유로 인해 소자 특성을 저하시킨다. 선택영역성장법은 사파이어 기판 위에 고품질의 GaN 에피층을 성장시키는 방법으로써 주목받고 있다. 본 논문에서는 고품질의 막을 제작하고 공정을 간소화하기 위해서 선택영역성장법을 도입하였고, 기존의 발광다이오드 특성에 영향을 주지 않는 선택영역의 크기를 규정하고자 한다. 실험에 사용된 원형의 선택성장영역의 직경크기는 2500, 1000, 350, 200 ${\mu}m$이고, 선택성장 된 발광다이오드의 소자 특성을 얻고자 SEM, EL, I-V 측정을 시행하였다. 주된 발광파장의 위치는 직경크기 2500, 1000, 350, 200 ${\mu}m$에서 각각 485, 480, 450, 445 nm로 측정되었다. 직경 350, 200 ${\mu}m$에서는 불규칙한 표면과 기존 발광다이오드보다 높은 저항 값을 얻을 수 있었지만, 직경 2500, 1000 ${\mu}m$에서는 평탄한 표면과 앞서 말한 350, 200 ${\mu}m$의 특성보다 우수한 전류-전압 특성을 얻을 수 있었다. 이러한 결과들로 기존 발광다이오드의 특성에 영향을 주지 않는 적당한 선택성장 직경크기는 1000 ${\mu}m$ 이상임을 확인하였다.