• 제목/요약/키워드: GaN surface

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GaAs 및 CdZnTe기판위에 MOVPE 법으로 성장된 HgCdTe 박막의 특성 (Characteristics of MOVPE Grown HgCdTe on GaAs and CdZnTe Substrates)

  • 김진상;서상희
    • 한국결정학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.171-176
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    • 2001
  • (100), (111), (211)CdZnTe 기판 및 (100)GaAs 기판위에 HgCdTe 박막을 MOVPE 법으로 성장하였다. 기판의 방위에 따라 성장된 박막의 표면형상, 전기적 특성, 결정성 및 조성의 변화를 분석하였다. (111) CdZnTe 기판 위에서는 3차원적인 facet 형태의 성장이 일어났다. (100) CdZnTe 기판 위에 성장된 HgCdTe 박막의 경우 DCX반치폭은 55arcsec 정도로 125 arcsec의 반치폭을 보인 (100) GaAs에 비하여 우수한 결정성을 나타내었다. 그러나 전기적인 특성은 GaAs 기판의 경우, 이동도가 높은 n-형 전도성을 보였으나 CdZnTe 기판을 사용한 경우에는 10/sup 16/㎤ 이상의 운반자 농도를 갖는 p-형 전도성을 나타내었다.

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Fabrication and Characteristics of Lateral Type Field Emitter Arrays

  • Lee, Jae-Hoon;Kwon, Ki-Rock;Lee, Myoung-Bok;Hahm, Sung-Ho;Park, Kyu-Man;Lee, Jung-Hee
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제2권2호
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    • pp.93-101
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    • 2002
  • We have proposed and fabricated two lateral type field emission diodes, poly-Si emitter by utilizing the local oxidation of silicon (LOCOS) and GaN emitter using metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) process. The fabricated poly-Si diode exhibited excellent electrical characteristics such as a very low turn-on voltage of 2 V and a high emission current of $300{\;}\bu\textrm{A}/tip$ at the anode-to-cathode voltage of 25 V. These superior field emission characteristics was speculated as a result of strong surface modification inducing a quasi-negative electron affinity and the increase of emitting sites due to local sharp protrusions by an appropriate activation treatment. In respect, two kinds of procedures were proposed for the fabrication of the lateral type GaN emitter: a selective etching method with electron cyclotron resonance-reactive ion etching (ECR-RIE) or a simple selective growth by utilizing $Si_3N_4$ film as a masking layer. The fabricated device using the ECR-RIE exhibited electrical characteristics such as a turn-on voltage of 35 V for $7\bu\textrm{m}$ gap and an emission current of~580 nA/l0tips at anode-to-cathode voltage of 100 V. These new field emission characteristics of GaN tips are believed to be due to a low electron affinity as well as the shorter inter-electrode distance. Compared to lateral type GaN field emission diode using ECR-RIE, re-grown GaN emitters shows sharper shape tips and shorter inter-electrode distance.

p-GaN 위에 Roll-to-Roll sputter로 성장된 IZO의 접촉 비저항 및 투과도에 대한 박막 두께와 열처리 온도의 영향 (Effects of Film Thickness and Annealing Temperature on the Specific Contact Resistivity and the Transmittance of the IZO Layers Grown on p-GaN by Roll-to-Roll Sputtering)

  • 김준영;김재관;한승철;김한기;이지면
    • 대한금속재료학회지
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    • 제48권6호
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    • pp.565-569
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    • 2010
  • We report on the characteristics of indium-oxide-doped ZnO (IZO) ohmic contact to p-GaN. The IZO ohmic contact layer was deposited on p-GaN by a Roll-to-Roll (RTR) sputter method. IZO contact film with a thickness of 360, 230 and 100 nm yielded an ohmic contact resistance of $4.70{\times}10^{-4}$, $5.95{\times}10^{-2}$, $4.85{\times}10^{-1}\;{\Omega}cm^{2}$ on p-GaN when annealed at $600{^{\circ}C}$ for 1 min under a nitrogen ambient, respectively. While the transmittance of IZO film with a thickness of 360 nm slightly increased in the wavelength range of 380-800 nm after annealing, the transmittance rapidly increased up to 80% after annealing at $600{^{\circ}C}$ in the wavelength range of 380~430 nm because the crystallization of IZO film and created Ga vacancies near the p-GaN surface region were affected by the annealing. These results indicate that ohmic contact resistance and transmittance of the IZO films improved.

Remote Plasma Etching of Photoresist Using Pin-To-Plate Dielectric Barrier Discharge

  • 박재범;경세진;염근영
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2007년도 춘계학술발표회 초록집
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    • pp.82-83
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    • 2007
  • DBD type을 이용한 remote plasma에서 발생된 대기압 플라즈마를 이용하여, PR에 대한 식각 실험을 진행하였다. 과거 습식 화학적 공정에서 오던 기술적 제한의 극복과 진공 플라즈마 가지는 단점을 극복하기 위해 대기압 플라즈마를 이용한 건식 세정에 관한 연구를 진행하였고, 이 때 Gas는 $N_2/O_2$+$SF_6$ 의 조합으로 사용하였으며, 각 gas의 유량에 다른 remote 플라즈마의 전기적, 광학적 특성에 대해 관찰하였다.

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Interface engineering for high-k dielectric integration on III-V MOSFETs

  • 이성주
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2012년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.154-155
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    • 2012
  • In this work, we report the comprehensive study of performance enhancement of InGaAs n-MOSFET by plasma $PH_3$ p assivation. The calibrated plasma $PH_3$ passivation of the InGaA ssurface before CVD high-k dielectric deposition significantly improves interface quality, resulting in suppressed frequency dispersion in C-V, increase in drive-current with high electron mobility, and excellent thermal stability.

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HVPE로 성장된 GaN의 용융 KOH/NaOH 습식화학에칭 (The molten KOH/NaOH wet chemical etching of HVPE-grown GaN)

  • 박재화;홍윤표;박철우;김현미;오동근;최봉근;이성국;심광보
    • 한국결정성장학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.135-139
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    • 2014
  • 수소화기상증착에피탁시로 성장된 GaN 단결정의 표면 특성을 정밀하게 측정하기 위해, 용융 KOH/NaOH 습식화학에칭법을 적용하였다. KOH/NaOH 습식화학에칭법에 에칭속도는 기존의 황산, 인산과 같은 etchant에 비해 느린데, 이는 불용성 코팅층의 형성에 의한 것이다. 따라서 이 방법으로 etch pits density를 더 효율적으로 평가할 수 있었다. 성장된 GaN 단결정을 XRD(X-Ray Diffraction), XRC(X-ray rocking curve)로 결정성을 분석하였으며, 에칭 특성과 표면 형상은 주자전자현미경을 이용하여 관찰하였다. 에칭 실험 결과 격자결함들이 독립적으로 잘 분리되어 있고 그들의 형태가 명확하게 나타나는 최적 에칭 조건은 $410^{\circ}C$, 25분이었다. 이 조건에서 얻은 결함밀도 값은 $2.45{\times}10^6cm^{-2}$이었으며, 이는 상업적으로 이용 가능 한 정도의 재료임을 확인할 수 있었다.

Device Performances Related to Gate Leakage Current in Al2O3/AlGaN/GaN MISHFETs

  • Kim, Do-Kywn;Sindhuri, V.;Kim, Dong-Seok;Jo, Young-Woo;Kang, Hee-Sung;Jang, Young-In;Kang, In Man;Bae, Youngho;Hahm, Sung-Ho;Lee, Jung-Hee
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제14권5호
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    • pp.601-608
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    • 2014
  • In this paper, we have characterized the electrical properties related to gate leakage current in AlGaN/GaN MISHFETs with varying the thickness (0 to 10 nm) of $Al_2O_3$ gate insulator which also serves as a surface protection layer during high-temperature RTP. The sheet resistance of the unprotected TLM pattern after RTP was rapidly increased to $1323{\Omega}/{\square}$ from the value of $400{\Omega}/{\square}$ of the as-grown sample due to thermal damage during high temperature RTP. On the other hand, the sheet resistances of the TLM pattern protected with thin $Al_2O_3$ layer (when its thickness is larger than 5 nm) were slightly decreased after high-temperature RTP since the deposited $Al_2O_3$ layer effectively neutralizes the acceptor-like states on the surface of AlGaN layer which in turn increases the 2DEG density. AlGaN/GaN MISHFET with 8 nm-thick $Al_2O_3$ gate insulator exhibited extremely low gate leakage current of $10^{-9}A/mm$, which led to superior device performances such as a very low subthreshold swing (SS) of 80 mV/dec and high $I_{on}/I_{off}$ ratio of ${\sim}10^{10}$. The PF emission and FN tunneling models were used to characterize the gate leakage currents of the devices. The device with 5 nm-thick $Al_2O_3$ layer exhibited both PF emission and FN tunneling at relatively lower gate voltages compared to that with 8 nm-thick $Al_2O_3$ layer due to thinner $Al_2O_3$ layer, as expected. The device with 10 nm-thick $Al_2O_3$ layer, however, showed very high gate leakage current of $5.5{\times}10^{-4}A/mm$ due to poly-crystallization of the $Al_2O_3$ layer during the high-temperature RTP, which led to very poor performances.

Si이 고농도로 첨가된 GaAs의 photoreflectance에 관한 연구 (A Study on Photoreflectance of Heavily Si Doped GaAs)

  • 배인호;이정열;김인수;이철욱;최현태;이상윤;한병국
    • 한국재료학회지
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    • 제4권6호
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    • pp.723-729
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    • 1994
  • Si이 고농도로 첨가된 n-GaAs(100)의 Photoreflectance(PR)에 대하여 조사하였다. PR 응답은 변조빔 세기, 변조 주파수 및 온도에 의존함음 알았다. 관측된 Frantz-Keldysh oscillation(FKO)으로 부터, 띠간격 에너지($E_o$)와 표면전장(($E_s$)을 결정하였다. 온도가 상온에서 77K로 감소시킴에 따라, 띠간격 에너지는 증가하는 반면에 , 표면전장은 감소한다. 결정성은 $500^{\circ}C$에서 5분간 열처리후 크게 향상되었다.

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$BCI_3/H_2/Ar$ 유도결합 플라즈마를 이용한 GaN의 건식 식각에 관한 연구 (Reactive Ion Etching of GaN Using $BCI_3/H_2/Ar$ Inductively Coupled Plasma)

  • 김성대;정석용;이병택;허증수
    • 한국재료학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.179-183
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    • 2000
  • $BCI_3/H_2/Ar$ ICP(Inductively Coupled Plasma)를 이용한 GaN이 건식식각에 있어서 공정변수들이 식각 특성에 미치는 영향을 분석하고 적정조건을 도출하였다. 연구 결과 식각속도와 측벽수직도 공히 ICP 전력, bias 전압과 $BCI_3$ 조성의 증가, 공정압력의 감소에 의해 현저히 증가하며, 온도의 증가에 따라 다소간 증가하였고, 온도의 증가에 따라 다소간 증가하였고, $BCI_3$조성이 가장 큰 영향을 미쳤다. 표면거칠기는 bias 전압 증가에 의해 크게 향상, $BCI_3$ 조성의 감소에 따라 향상되었으며 다른 변수는 큰 영향을 미치지 않았다. 결과적으로 ICP 전력 900W, bias 전압 400V, $BCI_3$ 조성 60%, 공정압력 4mTorr의 조건에서 175nm/min 정도의 $CI_2$ 사용 시와 유사한 높은 식각속도와 평탄한 표면이 얻어졌다. Bias 전압이 낮은 경우 식각 후 시료 표면에 $GaC_x$로 추정되는 식각부산물이 관찰되었다.

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