• 제목/요약/키워드: GaAs substrate

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As과 Ga 빔 조사에 의해 세척된 Si(100) 기판 위에 GaAs 에피층 성장과 RHEED 패턴 (GaAs Epilayer Growth on Si(100) Substrates Cleaned by As/Ga Beam and Its RHEED Patterns)

  • 임광국;김민수;임재영
    • 한국표면공학회지
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    • 제43권4호
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    • pp.170-175
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    • 2010
  • The GaAs epitaxial layers were grown on Si(100) substrates by molecular beam epitaxy(MBE) using the two-step method. The Si(100) substrates were cleaned with different surface cleaning method of vacuum heating, As-beam, and Ga-beam at the substrate temperature of $800^{\circ}C$. Growth temperature and thickness of the GaAs epitaxial layer were $800^{\circ}C$ and 1 ${\mu}m$, respectively. The surface structure and epitaxial growth were observed by reflection high-energy electron diffraction(RHEED) and scanning electron microscope(SEM). Just surface structure of the Si(100) substrate cleaned by Ga-beam at $800^{\circ}C$ shows double domain ($2{\times}1$). RHEED patterns of the GaAs epitaxial layers grown on Si(100) substrates with cleaning method of vacuum heating, As-beam, and Ga-beam show spot-like, ($2{\times}4$) with spot, and clear ($2{\times}4$). From SEM, it is found that the GaAs epitaxial layers grown on Si(100) substrates with Ga-beam cleaning has a high quality.

GaAs기판의 표면 Offcut각도가 InGaP 에피막의 전위밀도에 미치는 영향 (Effects of Surface Offcut Angle of GaAs Substrate on Dislocation Density of InGaP Epilayers)

  • 이종원;박경수;이종식
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.49-56
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    • 2002
  • 본 연구에서는 평탄형 (exact) GaAs 기판과 $2^{\circ}$, $6^{\circ}$, $10^{\circ}$ 경사형 (offcut) GaAs 기판 등 네 종류의 기판에 유기금속 기상성장장치를 이용하여 InGaP 에피막을 성장시켰고, 기판경사도에 따른 계면의 탄성특성이 InGaP 에피막의 전위밀도에 미치는 영향에 대하여 최초로 연구하였다. 탄성변형은 TXRD의 격자부정합과 격자 misfit등을 고려하여 산출되었고, 전위밀도는 에피막의 x-선 반치폭을 이용하여 계산되었다. 기판경사도가 $6^{\circ}$일 때 계면의 탄성특성이 가장 양호하였고, x-선 반치폭은 가장 낮았다. 11 K PL측정 결과, 기판경사도 증가에 따라 PL 발진파장은 감소하였고, 기판경사도가 $6^{\circ}$에서 PL 강도 역시 가장 높았다. 에피막의 TEM 관측 결과, 회절패턴은 전형적인 zincblende 구조를 보였고, 기판경사도 $6^{\circ}$에서 전위밀도가 가장 낮게 관측되어 TXRD 및 저온 PL측정 결과와 부합되었다. 본 연구의 결과와 소자제작 특성 및 빔특성을 종합적으로 고려해 볼 대, 광전소자용 InGaP/GaAs 이종접합구조에서 최적의 기판경사도는 $6^{\circ}$임을 밝혔다.

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MBE로 성장시킨 3원계 ZnSSe/GaAs 에피층의 미세구조 특성 (Microstructure Characterization of Ternary ZnSSe/GaAs Epilayer Grown by MBE)

  • 이확주;류현;박해성;김태일
    • Applied Microscopy
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    • 제25권3호
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    • pp.75-81
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    • 1995
  • 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.

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다양한 기판위에 성장한 1차원 ZnO 나노막대의 특성평가 및 미세구조 분석 (Microstructural analysis and characterization of 1-D ZnO nanorods grown on various substrates)

  • 공보현;김동찬;조형균
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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    • pp.116-117
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    • 2006
  • I-D ZnO nanostructures were fabricated by thermal evaporation method on Si(100), GaN and $Al_2O_3$ substrates without a catalyst at the reaction temperature of $700^{\circ}C$. Only pure Zn powder was used as a source material and Ar was used as a carrier gas. The shape and growth direction of synthesized ZnO nanostructures is determined by the crystal structure and the lattice mismatch between ZnO and substrates. The ZnO nanostructure on Si substrate were inclined regardless of their substrate orientation. The origin of ZnO/Si interface is highly lattice-mismatched and the surface of the Si substrate inevitably has the $SiO_2$ layer. The ZnO nanostructure on the $Al_2O_3$ substrate was synthesized into the rod shape and grown into particular direction. For the GaN substrate, however, ZnO nanostructure with the honeycomb-like shape was vertically grown, owing to the similar lattice parameter with GaN substrate.

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Source와 기판 거리에 따른 GaN nanowires의 합성 mode 변화 제어 (Distance between source and substrate and growth mode control in GaN nanowires synthesis)

  • 신동익;이호준;강삼묵;윤대호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.10-14
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    • 2008
  • GaN nanowires는 수평 VPE법으로 합성 되었다. 본 실험에서는 source와 기판과의 거리가 합성된 GaN nanowires의 형상에 미치는 영향에 대하여 실험하였다. GaN nanowires는 $950^{\circ}C$ 온도에서 Ar 과 $NH_3$ 가스가 각각 1000, 50 sccm 의 유량에서 합성되었다. 합성된 GaN nanowires의 단면형태는 삼각형의 모양을 가졌으며, GaN nanowires의 길이는 200에서 500 nm 정도 였다. 합성된 GaN nanowires의 모양은 FESEM 으로 확인하였고, XRD 분석을 통하여 그 구조가 wurzite 구조인 것을 확인하였다. 또한, HRTEM 사진과 SAED 패턴을 통하여 합성된 GaN nanowires의 표면과 구조를 분석하였다. 성장된 GaN nanowires의 광학적 특성은 PL분석을 통하여 이루어졌다.

The Influence of AlN Buffer Layer Thickness on the Growth of GaN on a Si(111) Substrate with an Ultrathin Al Layer

  • Kwon, Hae-Yong;Moon, Jin-Young;Bae, Min-Kun;Yi, Sam-Nyung;Shin, Dae-Hyun
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제32권3호
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    • pp.461-467
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    • 2008
  • It was studied the effect of a pre-deposited ultrathin Al layer as part of a buffer layer for the growth of GaN. AlN buffer layers were deposited on a Si(111) substrate using an RF sputtering technique, followed by GaN using hydride vapor phase epitaxy (HVPE). Several atomic layers of Al were deposited prior to AlN sputtering and the samples were compared with the others grown without pre-deposition of Al. And it was also studied the influence of AlN buffer layer thickness on the growth of GaN. The peak wavelength of the photoluminescence (PL) was varied with increasing the thickness of the GaN and AlN layers. The optimum thickness of AlN on a Si(111) substrate with an ultrathin Al layer was about $260{\AA}$. Scanning electron microscope (SEM) images showed coalescent surface morphology and X-ray diffraction (XRD) showed a strongly oriented GaN(0002) peak.

Hot-Wall Epitaxy에 의한 MnSb 박막의 성장과 자기적 특성 (Growth and Magnetic Characteristics of MnSb Epilayer by Hot-Wall Epitaxy)

  • 윤만영
    • 한국인쇄학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.151-162
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    • 2004
  • MnSb layers were grown on GaAs(100), (111)A and (111)B substrates by hot wall epitaxy under various growth conditions. Growth condition dependence of structural properties of the layers was examined. The growth direction and structural properties of MnSb/GaAs(100) depend on Sb source and substrate temperatures. The smooth MnSb(10.1)/GaAs(100) interface was obtained under the appropriate growth condition. On the other hand, MnSb(00.1) layers were grown on GaAs(111) substrates. The quality of the layers on (111)B was superior to that on GaAs(111)A, but degraded as in increasing Sb source temperature during the growth. The $Mn_2Sb$ domain was generated in the layers grown under conditions of low Sb source temperature and high substrate temperature on GaAs(111) substrates.

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Hot Wall Epitaxy(HWE)법에 의한 $CdGa_2Se_4$ 단결정 박막 성장과 점결함 (Growth and point defect for $CdGa_2Se_4$single crystal thin film by hot wall epitaxy)

  • 홍광준
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.81-82
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    • 2007
  • The stochiometric mix of evaporating materials for the $CdGa_2Se_4$ single crystal thin films was prepared from horizontal furnace. To obtain the single crystal thin films, $CdGa_2Se_4$ mixed crystal was deposited on thoroughly etched semi-insulating GaAs(100) substrate by the Hot Wall Epitaxy (HWE) system. The source and substrate temperature were $630^{\circ}C\;and\;420^{\circ}C$, respectively. After the as-grown single crystal $CdGa_2Se_4$ thin films were annealed in Cd-, Se-, and Ga -atmospheres, the origin of point defects of single crystal $CdGa_2Se_4$ thin films has been investigated by PL at 10 K. The native defects of $V_{Cd},\;V_{Se},\;Cd_{int},\;and\;Se_{int}$ obtained by PL measurements were classified as donors or acceptors. And we concluded that the heat-treatment in the Cd-atmosphere converted single crystal $CdGa_2Se_4$ thin films to an optical p-type. Also, we confirmed that Ga in $CdGa_2Se_4$/GaAs did not form the native defects because Ga in single crystal $CdGa_2Se_4$ thin films existed in the form of stable bonds.

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$Al_2O_3$ 게이트 절연막을 이용한 공핍형 p-채널 GaAs MOSFET의 제조 (Fabrication of a depletion mode p-channel GaAs MOSFET using $Al_2O_3$ gate insulator)

  • 전본근;이태헌;이정희;이용현
    • 센서학회지
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    • 제8권5호
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    • pp.421-426
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    • 1999
  • 본 논문에서는 반절연성 GaAs(semi-insulating GaAs) 기판위에 $Al_2O_3$ 절연막이 게이트 절연막으로 이용된 공핍형모드 p-채널 GaAs MOSFET (depletion mode p-channel GaAs MOSFET)를 제조하였다. 반절연성 GaAs 기판위에 $1\;{\mu}m$의 GaAs 버퍼층(buffer layer), $4000\;{\AA}$의 p형 GaAs 에피층(epi-layer), $500\;{\AA}$의 AlAs층, 그리고 $50\;{\AA}$의 캡층(cap layer)을 차례로 성장시키고 습식열산화시켰으며, 이를 통하여 AlAs층은 완전히 $Al_2O_3$층으로 산화되었다. 제조된 MOSFET의 I-V, $g_m$, breakdown특성 측정을 통하여 AlAs/GaAs epilayer/S I GaAs 구조의 습식열산화는 공핍형 모드 p-채널 GaAs MOSFET를 구현하기에 적합함을 알 수 있다.

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성장 전 GaAs 기판의 열에칭 온도 변화에 따른 ZnS 에피층의 구조적, 광학적 특성 (Influences of thermal preheating of GaAs substrates on structural and optical properties of ZnS epilayers)

  • 남성운;유영문;이종광;오병성;이기선;최용대;이종원
    • 한국결정성장학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.252-257
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    • 2000
  • 성장 전 GaAs기판의 열에칭 온도 변화에 따른 ZnS 에피층의 특성을 최초로 조사하기 위하여 450~$660^{\circ}C$로 열에칭한 기판 위에 hot wall epitaxy법으로 ZnS 에피층을 성장하였다. ZnS 에피층의 이중결정요동곡선의 반치폭은 기판의 열에칭 온도가 50$0^{\circ}C$$600^{\circ}C$일 때 가장 작았다. 그러나 ZnS 에피층의 photoluminescence(PL)특성은 기판의 열에칭 온도가 $500^{\circ}C$ 보다는 $600^{\circ}C$에서 더 양호하였다. 그러므로 고품질의 ZnS 에피층을 성장하기 위한 GaAs기판의 최적 열에칭 온도는 $600^{\circ}C$임을 알았다. 이러한 결과로부터 GaAs 기판의 열에칭은 $600^{\circ}C$에서 ZnS 에피층의 결정성과 PL특성에 좋은 영향을 주는 것으로 확인되었다.

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