• 제목/요약/키워드: Bulk AlN

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PVT 법으로 성장 된 bulk AlN 단결정의 열 산화 공정에 관한 연구 (A study on the thermal oxidation process of bulk AlN single crystal grown by PVT)

  • 강효상;강승민
    • 한국결정성장학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.168-173
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    • 2020
  • AlN의 열 산화 공정에서 발생하는 거동 및 메커니즘을 확인하기 위해 bulk AlN 단결정에 대해 대기분위기에서 온도에 따라 열처리를 수행하였다. 800℃의 온도에서 bulk AlN의 본격적인 산화 및 Al-oxide 들의 성장이 일어난 것을 확인하였고, 온도가 증가함에 따라 산소 성분의 wt%가 증가하는 반면 질소 성분의 wt%는 감소하는 경향을 보였다. 900℃에서 열처리하는 경우, 성장 된 Al-oxide은 이웃한 Al-oxide와 merging되어 α-Al2O3 다결정을 형성하기 시작했다. 1000℃의 온도에서 열처리하는 동안, 육각 피라미드 형 α-Al2O3 다결정이 명확히 형성되었음을 확인하였다. X-선 회절 패턴 분석을 통해 bulk AlN의 온도에 따른 표면 결정 구조의 변화를 자세히 조사하였다.

Investigation of Buffer Traps in AlGaN/GaN Heterostructure Field-Effect Transistors Using a Simple Test Structure

  • Jang, Seung Yup;Shin, Jong-Hoon;Hwang, Eu Jin;Choi, Hyo-Seung;Jeong, Hun;Song, Sang-Hun;Kwon, Hyuck-In
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제14권4호
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    • pp.478-483
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    • 2014
  • We propose a new method which can extract the information about the electronic traps in the semi-insulating GaN buffer of AlGaN/GaN heterostructure field-effect transistors (HFETs) using a simple test structure. The proposed method has a merit in the easiness of fabricating the test structure. Moreover, the electric fields inside the test structure are very similar to those inside the actual transistor, so that we can extract the information of bulk traps which directly affect the current collapse behaviors of AlGaN/GaN HEFTs. By applying the proposed method to the GaN buffer structures with various unintentionally doped GaN channel thicknesses, we conclude that the incorporated carbon into the GaN back barrier layer is the dominant origin of the bulk trap which affects the current collapse behaviors of AlGaN/GaN HEFTs.

SiC 기판상에 성장된 AlN 박막을 이용한 AlN 결정 성장에 관한 연구 (A study on the AlN crystal growth using its thin films grown on SiC substrate)

  • 인경필;강승민
    • 한국결정성장학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.170-174
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    • 2018
  • AlN 결정은 직경 1인치 크기의 기판이 개발되었고 계속 품질의 향상을 위해 연구되고 있다. 한편 2인치급 기판은 UV LED 칩 제조와 원가 감소를 위해 개발이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 PVT 법으로 2인치의 AlN 결정을 SiC 기판상에 성장된 AlN 박막을 종자로 사용하여 성장의 가능성을 보고자 하였다. $10{\mu}m$ 두께의 AlN 박막 결정을 종자결정으로 사용하여 두께 7 mm의 AlN 결정을 성장하였다. 성장된 결정은 금속현미경과 실체현미경, DCXRD를 사용하여 분석하였다.

펨토초 레이저에 의한 티타늄 합금과 티타늄질화알루미늄 소결체의 어블레이션특성 비교연구 (Comparative Study on Ablation Characteristics of Ti-6Al-4V Alloy and Ti2AlN Bulks Irradiated by Femto-second Laser)

  • 황기하;오화봉;최원석;조성학;강명창
    • 한국기계가공학회지
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    • 제18권7호
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    • pp.97-103
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    • 2019
  • Mn+1AXn (MAX) phases are a family of nano-laminated compounds that possess unique combination of typical ceramic properties and typical metallic properties. As a member of MAX-phase, $Ti_2AlN$ bulk materials are attractive for some high temperature applications. In this study, $Ti_2AlN$ bulk with high density were synthesized by spark plasma sintering method. X-ray diffraction, micro-hardness, electrical and thermal conductivity were measured to compare the effect of material properties both $Ti_2AlN$ bulk samples and a conventional Ti-6Al-4V alloy. A femto-second laser conditions were conducted at a repetition rate of 6 kHz and laser intensity of 50 %, 70% and 90 %, respectively, laser confocal microscope were used to evaluate the width and depth of ablation. Consequently, the laser ablation result of the $Ti_2AlN$ sample than that of the Ti-6Al-4V alloys show a considerably good ablation characteristics due to its higher thermal conductivity regardless of to high densification and high hardness.

III족 질화물반도체의 광여기 유도방출 (Optically Pumped Stimulated Emission from Column-III Nitride Semiconductors.)

  • 김선태;문동찬
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1994년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.50-53
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    • 1994
  • In this study. we report the properties of optically pumped stimulated emission at room temperature (RT) from column-III nitride semiconductors of GaN, GaInN, AlGaN/GaN double hetero-structure (DH) and AlGaN/GaInN DH which grown by low pressure metal-organic vapor phase epitaxy on sapphire substrate using an AIN buffer-layer. The peak wavelength of the stimulated emission at RT from AlGaN/GaN DH is 370nm and the threshold of excitation pumping power density (P$\_$th/) is about 89㎾/$\textrm{cm}^2$, and they from AlGaN/GaInN DH are 403nm and 130㎾/$\textrm{cm}^2$, respectively. The P$\_$th/ of AlGaN/GaN and AlGaN/GaInN DHs are lower than the bulk materials due to optical confinement within the active layers of GaN and GaInN. The optical gain and the polarization of stimulated emission characteristics are presented in this article.

AlN 압전 박막과 Si을 이용한 체적탄성파 Over-moded 공진기 (AlN-Si Thin Film Bulk Acoustic Over-moded Resonator)

  • 이시형;이전국;김상희;김종헌;윤기현
    • 한국세라믹학회지
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    • 제37권12호
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    • pp.1198-1203
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    • 2000
  • AlN와 Si을 이용하여 체적 탄성파 over-moded 공진기를 형성하였다. 높은 c-축 배향성을 갖는 AlN 압전박막은 sputtering에 의해 저온에서 증착하였다. AlN 박막의 c-축 배향성은 기판과 타겥의 거리가 가까울수록, 증착 압력이 낮을수록 (002) 면으로의 성장이 촉진되었다. Si 기판을 이용한 over-moded 공진기로부터 TFR의 임피던스를 산출한 결과 공진영역의 면적에 가장 의존하였다. Al/AlN/Al로 이루어진 TFR의 입력 임피던스는 공진 영역이 크기가 200㎛×200㎛인 경우 가장 50Ω에 근접하였다. Over-moded 공진 특성은 Si 기판의 낮은 Q로 인해 mode 수 294인 2.60976 GHz에서 0.109%의 유효 전기기계결합계수(K/sub eff/²)와 0.3의 K/sub eff/²·Q값을 보였다.

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PVT법을 이용한 (011)면으로 성장된 AlN 단결정 성장에 관한 연구 (A study on growing of bulk AlN single crystals grown having a (011) growth face of by PVT method)

  • 강승민
    • 한국결정성장학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.32-34
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    • 2015
  • PVT(Physical vapor transport)법으로 벌크형 종자 결정을 이용하여 AlN 단결정을 성장 시켰다. 성장과정은 고주파 유도 가열 코일을 이용한 방법으로 진행되었다. 카본 도가니의 하단에 원료 분말을 장입하고 종자 결정은 도가니의 상부에 부착하였다. 성장 조건으로 온도는 $2000{\sim}2100^{\circ}C$ 사이에서 이루어 졌으며 챔버내 압은 $1{\times}10^{-1}{\sim}200$ Torr로 유지하였다. 또한 가열 위치를 결정짓는 hot-zone 조절이 성장의 시간이 진행됨에 따라 수정되었다. 이러한 조건하에 약 600시간 성장시킨 결과로 장축 직경 17 mm 두께 7 mm의 AlN 단결정이 얻어졌으며, Laue X-Ray 장치을 이용하여 성장된 결정의 방향을 조사한 결과 R방향[011]으로 성장 되었음을 알 수 있었다.

직경 3인치의 AlN 단결정 성장에 관한 연구 (A study on the growth of 3 inch grade AlN crystal)

  • 강승민
    • 한국결정성장학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.140-142
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    • 2019
  • 자외선 LED용 기판소재로 응용가능한 AlN(질화알루미늄) 단결정을 물리기상이동법(Physical Vapor Transport Method)으로 성장하기 위해 성장 거동을 조사하였다. 다결정의 종자결정을 사용하였으며, 직경은 3인치급이었고, 120시간 동안 성장공정을 수행하여 길이 약 4 mm의 다결정상을 얻었다. 본 연구에서는 성장 조건과 대형의 도가니를 사용하였을 경우의 성장 거동에 대하여 고찰하여 보고자 하였다.

Ti2AlN과 Ti2AlC 소결체의 마이크로 방전가공에서 재료물성에 따른 가공표면 특성 (Characteristics of Material Properties and Machining Surface in Electrical Discharge Machining of Ti2AlN and Ti2AlC Materials)

  • 최의성;이창훈;백경래;김광호;강명창
    • 한국분말재료학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.163-168
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    • 2015
  • Ti alloys are extensively used in high-technology application because of their strength, oxidation resistance at high temperature. However, Ti alloys tend to be classified very difficult to cut material. In this paper, The powder synthesis, spark plasma sintering (SPS), bulk material properties such as electrical conductivity and thermal conductivity are systematically examined on $Ti_2AlN$ and $Ti_2AlC$ materials having most light-weight and oxidation resistance among the MAX phases. The bulk samples mainly consisted of $Ti_2AlN$ and $Ti_2AlC$ materials with density close to theoretical value were synthesized by a SPS method. Machining characteristics such as machining time, surface quality are analyzed with measurement of voltage and current waveform according to machining condition of micro-electrical discharge machining with micro-channel shape.