• 제목/요약/키워드: 에피택셜 성장

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펄스 레이저 증착기술에 의한 $Y_{3}Fe_{5)O_{12}$ 에피택셜 박막제조 (Magnetic Properties of Heteroepitaxial $Y_{3}Fe_{5)O_{12}$ Films Grown by a Pulsed Laser Ablation Technique)

  • 양충진;김상원
    • 한국자기학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.128-133
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    • 1995
  • YIG 단결정 소재가 주로 circulator, isolator, filter 및 resonator 등의 고주파 협대역 이동통신용 소자에 사용되고 있으나, 최근 소형/경량화에 따른 YIG 박막의 소요가 예상되면서 에피택셜 박막성장 기술이 많이 연구되고 있다. 본 연구에서 KrF excimer laser 를 사용하고, 산소분압을 20~500 mTorr로 조절하면서 박막을 제조하여 산소분압과 박막두께가 박막의 조직, 조성 및 자기특성에 미치는 영향을 조사하였다. 기판으로는 GGG(111)을 사용하였고 $700^{\circ}C$에서 증착을 실시하였다. 사용한 laser beam의 에너지 밀도는 $7.75\;J/cm_{2}$였다. 20 mTorr 산소분압 하에서 증착한 박막은 항상 에피택셜 성장을 보이고, $2.75\;{\mu}$ 두께의 시편은 $800\;^{\circ}C/20분$ 열처리 후에 $4{\pi}M_{s}$가 1500 Gauss, $H_{c}$는 3 Oe의 값을 보였고, 특히 $0.8\;\mu\textrm{m}$ 두께의 시편은 열처리 없이 $4{\pi}M_{s}$ 값이 1730 Gauss, $H_{c}$는 7 Oe의 우수한 특성을 보여, YIG 단결정의 자기특성에 육박하는 값을 보였다.

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MBE에 의한 HEMT 소자용 $In_{0.53}Ga_{0.47}As/In_{0.52}AI_{0.48}$As/InP 에피택셜층 성장 연구 (A Study on the Growth of $In_{0.53}Ga_{0.47}As/In_{0.52}AI_{0.48}$As/InP Epitaxial Layers for HEMT by MBE)

  • 노동완;이해권;이재진;이재진;편광의;남기수
    • 한국진공학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.177-182
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    • 1995
  • 저잡음 HEMT소자 제작을 위한 에피택셜 기판을 MBE방법을 이용하여 $In_{0.53}Ga_{0.47}As/In_{0.52}AI_{0.48}$As/InP 물질계로 성장하였다. 기판온도의 변화, 채널층과 격리층 사이의 성장 일시 멈춤 등의 성장 조건 변화에 따른 Hall 이동도의 변화를 연구하였다. 전자 공급층을 Si으로 델타도핑한 결과 같은 조건에서 성장기판의 온도를 $520^{\circ}C$에서$ 540^{\circ}C$로 증가시키면 실온의 전자이동도는 7,850$\textrm{cm}^2$/Vsec으로 증가하였으며, 격리층과 채널층 사이에서 약 50초간 성장중 채널층의 표면 adatom의 surface migration 시간을 충분히 제공하여 결정결함의 감소로 계면의 급격성이 향상된 결과로 사료된다. 본 실험을 통하여 얻은 최고 이동도 값은 격리층의 두께가 $100\AA$인 경유에 상온 측정결과 $11,400\textrm{cm}^2$/vsec 및 77K 측정결과 $50,300\textrm{cm}^2$/Vsec이었다.

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유기 금속 화학 증착법에 의한 Si 기판 위에 GaP 층 성장시 에피의 초기 단계의 성장 매개 변수에 영향

  • 강대선;서영성;김성민;신재철;한명수;김효진
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.209.1-209.1
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    • 2013
  • GaP는 가시광선 발광다이오드을 얻을 수 있는 적절한 재료중의 하나로 해당영역의 파장에 대하여 높은 양자효율을 얻을 수 있고, 깊은 준위 재결합이 없기 때문에 GaP 녹색 및 As 첨가한 GaAsP 적색 LED 에 적용할 수 있습니다. 또한, 상온에서 2.2 eV 에 해당하는 넓은 에너지 밴드갭을 가지고 있으므로, 소음이 없는 자외선 검출기에도 적합합니다. 이 물질에 대한 소자들은 기존에 GaP 기판을 사용하였습니다. 최근, GaP 와 격자상수가 비슷한 Si 기판을 활용하여 그 위에 성장하는 방법에 대한 관심이 많아졌습니다. Si는 물리적 및 화학적으로 안정하고 딱딱한 소재이며 대면적 기판을 쉽게 얻을 수 있어 전자 기기 및 대규모 집적 회로의 좋은 소재입니다. Si 와 대조적으로 GaP은 깨지기 쉬운 재료이며 GaP 기판은 Si와 같은 대면적 기판을 얻을 수 없습니다. 이러한 문제의 한 가지 해결책은 Si 기판위에 GaP 층의 성장입니다. GaP 과 Si의 조합은 현재의 광전소자 들에 더하여 더 많은 응용프로그램들을 가능하게 할 것입니다. 그러나, Si 기판위에 GaP 성장 시 삼차원적 성장 및 역위상 경계면과 같은 문제점들이 발생하므로 질이 높고 균일한 결정의 GaP 를 얻기가 어렵습니다. 따라서, Si 에 GaP 의 성장시 초기 단계를 제어하는 성장 기술이 필요합니다. 본 연구에서는, 유기금속화학증착법을 이용하여 Si 기판위에 양질의 GaP를 얻을 수 있는 최적의 성장조건을 얻고자 합니다. 실험 조건은 Si에 GaP의 에피택셜 성장의 초기 단계에 영향을 주는 V/III 비율, 성장압력, 기판방향 등을 가변하는 조건으로 진행하였습니다. V/III 비율은 100~6400, 성장 압력은 76~380 Torr로 진행하였고, Si 기판은 just(001)과 2~6도 기울어진 (001) 기판을 사용하였습니다.

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순차 증착에 의한 BSCCO 박막의 에피택셜 성장 (Epitaxial Growth of BSCCO Films by Leyer-by-Layer Deposition)

  • 안준호;박용필;김정호
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제14권10호
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    • pp.855-860
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    • 2001
  • Bi$_2$Sr$_2$CuO$_{x}$(Bi-2201) thin film were fabricated by atomic layer-by -layer deposition using an ion beam sputtering method. 10 wt% and 90 wt% ozone mixed oxygen were used with ultraviolet light irradiation to assist oxidation. XRD and RHEED investigations revealed that a buffer layer is formed at the early stage of deposition (less than 10 unit cell), and then c-axis oriented Bi-2201 grows on top of it.t.

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자연 산화물 분산 촉진에 의한 실 시간 인 도핑 실리콘의 고품질 에피택셜 저온 성장 (High-Quality Epitaxial Low Temperature Growth of In Situ Phosphorus-Doped Si Films by Promotion Dispersion of Native Oxides)

  • 김홍승;심규환;이승윤;이정용;강진영
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.125-130
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    • 2000
  • Two step growth of reduced pressure chemical vapor eposition has been successfully developed to achieve in-situ phosphorus-doped silicon epilayers, and the characteristic evolution on their microstructures has been investigated using scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, and secondary ion mass spectroscopy. The two step growth, which employs heavily in-situ P doped silicon buffer layer grown at low temperature, proposes crucial advantages in manipulating crystal structures of in-situ phosphorus doped silicon. In particular, our experimental results showed that with annealing of the heavily P doped silicon buffer layers, high-quality epitaxial silicon layers grew on it. the heavily doped phosphorus in buffer layers introduces into native oxide and plays an important role in promoting the dispersion of native oxides. Furthermore, the phosphorus doping concentration remains uniform depth distribution in high quality single crystalline Si films obtained by the two step growth.

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MgO(100)기판에 성장시킨 Bi2212 에피택셜 박막의 R-T특성 (R-T characteristic of Bi2212 Epitaxial thin films by growth in MgO(100) substrate)

  • 양승호;임중관;박용필
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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    • pp.537-538
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    • 2006
  • BSCCO thin films have been fabricated by epitaxy growth at an ultra-low growth rate. The growth rates of the films was set in the region from 0.17 to 0.27 nm/min. MgO(100) was used as a substrate. In order to appreciate stable existing region of Bi 2212 phase with temperature and ozone pressure, the substrate temperature was varied between 650 and $720^{\circ}C$ and the highly condensed ozone gas pressure ($PO_3$) in vacuum chamber was varied between $2.0{\times}10^{-6}$ and $2.3{\times}10^{-5}\;Torr$.

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Layer by Layer 법으로 제작한 박막의 에피택셜 성장 (Epitaxy Growth of the Thin Films Fabricated by Layer by Layer Method)

  • 김태곤;천민우;양승호;박용필;박노봉;이희갑
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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    • pp.529-530
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    • 2006
  • $Bi_2Sr_2CuO_x$ thin films have been fabricated by atomic layer-by-layer deposition using the ion beam sputtering method. During the deposition, 10 and 90 wt%-ozone/oxygen mixture gas of typical pressure of $1{\sim}9{\times}10^{-5}\;Torr$ are supplied with ultraviolet light irradiation for oxidation. XRD and RHEED investigations reveal out that a buffer layer with some different compositions is formed at the early deposition stage of less than 10 units cell and then Bi-2201 oriented along the c-axis is grown.

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MBE에 의한 GaAs 에피택셜 성장(II) (GaAs Epitaxial Layer Grown by MBE (II))

  • 강태원;이재진;김영함;김진황;김봉렬
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.376-383
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    • 1986
  • In this paper, we show that the growth rate of MBE GaAs epitaxial layer is controlled entirely by the flux density of the Ga beam, impinging on the substrate surface, and is linearly proportional to the Ga effusion cell temperature and the growth time. According to our investigation of the epitaxial layer surfvace through RHEED, AES, SIMS and SEM, if the growth temperature is maintained above 590\ulcorner, the surface crystal structure, flathness and stoichiometry become significantly enhanced, and the epilayer surface has a smooth mirror-like appearance.

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열처리에 따른 이온 주입시 발생하는 2차결함의 거동 (Behavior of secondary defects by high energy Implantation along Thermal Process)

  • 김석구;곽계달;윤상현;박철현
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.1827-1829
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    • 1999
  • 반도체 소자가 고집적화 되고 미세화 될수록 좁은 면적에 여러 기능을 가진 우물을 형성시켜야하나 기존의 우물로는 고온 장시간 열처리로 인하여 측면 확산이 깊게 되고, 불순물 농도 분포는 표면으로부터 농도가 점차 낮아진다. 따라서 기존 우물의 불순물 분포로는 기생 트랜지스터에 의한 렛치-엎과 알파 입자에 의한 SER의 감소를 위하여 필요한 벌크에서의 고농도 분포를 유지하기가 곤란하다. 이러한 문제는 차세대 반도체 개발을 위해서는 반드시 해결해야 할 것이며 이것을 해결할 수 있는 공정으로는 고 에너지 이온 주입과 저온, 단시간 열처리이다. 고 에너지 이온 주입 시의 불순물 분포를 어떻게 제어할 것인가에 대한 것과 여기서 부수적으로 나타나는 격자 손상과 그 회복 및 잔류결함의 성질을 어떻게 알고 이를 게터링 등에 이용할 것이냐에 대한 것이다. 실리콘 기판 내로 가속된 이온은 실리콘 격자와 충돌하면서 많은 1차 결함이 생기고. 이들은 후속 열처리 과정에서 활성화되면서 대부분은 실리콘 격자의 위치에 들어가 활성화되고. 그 나머지는 실리콘내의 격자간 산소, 격자간 실리콘. 격자 빈자리와 상호 작용을 하여 2차 결함을 형성한다. 에피택셜 웨이퍼와 p-type웨이퍼에 비소 이온을 고에너지로 주입후 2단계 열처리에 의한 농도분포변화와 핵생성과 결함성장에 관해 실험하였고, 핵생성온도는 $600^{\circ}C$이하이고, 성장에 필요한 온도는 $700^{\circ}C$이상이다.

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저온 GaN의 성장 온도에 따른 에피택셜 GaN의 stress relaxation 효과 (Effect of low-temperature GaN grown at different temperature on residual stress of epitaxial GaN)

  • 이승훈;이주형;오누리;이성철;박형빈;신란희;박재화
    • 한국결정성장학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.83-88
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    • 2022
  • 이종 기판과 GaN의 물성 차이로 인해 발생하는 결함을 제어하기 위한 다양한 방법 중 동종 물질을 완충층으로 사용하는 LT-GaN 방법을 사용하여 완충층과 성장 온도의 상관성을 자체 제작한 성장 장비를 통해 확인하고자 하였다. 성장 온도에 따라 표면에 형성된 LT-GaN 결정성에 변화가 있었으며, annealing 후 LT-GaN가 나타내는 결정성에 따라 epiGaN의 응력 완화 효과에 차이점이 있었다. 반면 LT-GaN의 높은 결정성은 다결정을 형성하는 원인으로 작용하여 그 위에 성장하는 epi-GaN의 결정질을 저해하는 결과를 유발하였다.