Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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v.19
no.2
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pp.61-65
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2009
In this paper, we report on the growth and optical characteristics of white-LED without fluorescent material. The growth of DH(double heterostructure) with AlGaN active layer was performed on a n-GaN/(0001) $Al_{2}O_{3}$ by the mixed-source HVPE and multi-sliding boat. The CRI(color rendering index) of packaging device charged in the range 72-93 with CIE chromaticity coordinates(x=$0.26{\sim}0.34$, y=$0.31{\sim}0.40$). And CCT(correlated color temperature) values was measured $5126{\sim}10406K$ with increasing injection current. The CIE point of conventional phosphor white LED shifts blue region, but cm point of non-phosphor white LED shifts opposite direction. These results show the mixed-source HVPE can be possible to newly fabricate method of phosphor free white LED with high CRI value.
Lee, Hee Ae;Park, Jae Hwa;Lee, Jung Hun;Lee, Joo Hyung;Park, Cheol Woo;Kang, Hyo Sang;Kang, Suk Hyun;In, Jun Hyeong;Shim, Kwang Bo
Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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v.28
no.1
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pp.9-13
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2018
In this work, we investigated the variation of optical characteristics with the thickness of bulk GaN grown by hydride vapor phase epitaxy(HVPE) to evaluate applicability as GaN substrates in fabrication of high-brightness optical devices and high-power devices. We fabricated 2-inch GaN substrates by using HVPE method of various thickness (0.4, 0.9, 1.5 mm) and characterized the optical property with the variation of defect density and the residual stress using chemical wet etching, Raman spectroscopy and photoluminescence. As a result, we confirmed the correlation of optical properties with GaN crystal thickness and applicability of high performance optical devices via fabrication of homoepitaxial substrate.
Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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v.22
no.1
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pp.11-14
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2012
The AlGaN layer has direct wide bandgaps ranging from 3.4 to 6.2 eV. Nowadays, it is becoming more important to fabricate optical devices in an UV region for the many applications. The high quality AlGaN layer is necessary to establish the UV optical devices. However, the growth of AlGaN layer on GaN layer is difficult due to the lattice mismatch and difference thermal expansion coefficient between GaN layer and AlGaN layer. In this paper, we attempted to grow the LED structure on GaN template by mixed-source HVPE method with multi-sliding boat system. We tried to find the optical and lattice transition of active layer by control the Al content in mixed-source. For the growth of epi layer, the HCl and $NH_3$ gas were flowed over the mixed-source and the carrier gas was $N_2$. The temperature of source zone and growth zone was stabled at 900 and $1090^{\circ}C$, respectively. After the growth, we performed the x-ray diffraction (XRD) and electro luminescence (EL) measurement.
Lee, Chanmi;Jeon, Hunsoo;Park, Minah;Lee, Chanbin;Yang, Min;Yi, Sam Nyung;Ahn, Hyung Soo;Kim, Suck-Whan;Yu, Young Moon;Shin, Keesam;Bae, Jong Seong;Lee, Hyo Suk;Sawaki, Nobuhiko
Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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v.25
no.2
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pp.62-67
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2015
The carbon microspheres of a core-shell type were grown by the method of mixed-source hydride vapor phase epitaxy (HVPE). The surface and the cross section of the carbon microsphere grown by a new method were observed by scanning electron microscope (SEM). The characteristics of the carbon microsphere were investigated by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and a high resolution-transmission electron microscope (HR-TEM). From these measurements, the diameters of carbon sphere were about few hundred micrometers. Furthermore, we show that the carbon microsphere of the core-shell type by mixed-source HVPE method can be grown successfully with the larger size than those of the existing one. This mixed-source HVPE method is proposed a new method for making of carbon microsphere.
Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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v.26
no.3
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pp.89-94
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2016
In this study, the crystalline property of a-plane GaN epitaxial layer grown on r-plane sapphire by a HVPE method has been investigated according to the V/III ratio and the growth time of multi-step growth. Furthermore, these results were compared with the previous result obtained from the single-step growth of a-plane GaN on r-plane sapphire substrate. In the multi-step growth for a-plane GaN epitaxial layer on r-plane sapphire, the FWHM values of rocking curve in GaN epitaxial layer were decreased as the HCl source flow rate and the growth time were increased. The void formed in epitaxial layer was continuously decreased as the growth time in first step and second step using a higher HCl flow rate was increased. As a result, the GaN layer obtained with the longest growth time on the first step and second step exhibited the lowest FWHM values of 584 arcsec and the smallest dependence of azimuth angle.
Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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v.20
no.4
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pp.164-167
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2010
Bulk GaN single crystal with 1.5 mm thickness was successfully grown by hydride vapor phase epitaxy (HVPE) technique. Free-standing GaN substrates of $10{\times}10,\;15{\times}15$ mm size were fabricate after lift-off of sapphire substrate and their optical properties were characterized properties for device applications. X-ray diffraction patterns showed (002) and (004) peak, and the FWHM of the X-ray rocking curve (XRC) measurement in (002) was 98 arcsec. A sharp photoluminescence spectrum at 363 nm was observed and defect spectrum at visible range was not detected. The hexagonal-shaped etch-pits are formed on the GaN surface in $200^{\circ}C\;H_3PO_4$ at 5 minutes. The defect density calculated from observed etch-pits on surface was around $5{\times}10^6/cm^2$. This indicates that the fabricated GaN substrates can be used for applications in the field of optodevice, and high power electronics.
Park, Jung Hyun;Kim, Kyoung Hwa;Jeon, Injun;Ahn, Hyung Soo;Yang, Min;Yi, Sam Nyung;Cho, Chae Ryong;Kim, Suck-Whan
Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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v.30
no.3
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pp.96-102
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2020
In this paper, AlN epilayers on 6H-SiC (0001) substrate are grown by mixed source hydride vapor phase epitaxy (MS-HVPE). AlN epilayer of 0.5 ㎛ thickness was obtained with a growth rate of 5 nm per hour. The surface of AlN epilayer grown on 6H-SiC (0001) substrate was investigated by field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS). Dislocation density was considered through HR-XRD and related calculations. A fine crystalline AlN epilayer with screw dislocation density of 1.4 × 109 cm-2 and edge dislocation density of 3.8 × 109 cm-2 was confirmed. The AlN epilayer on 6H-SiC (0001) substrate grown by using the mixed source HVPE method could be applied to power devices.
Park, Seong-Hyeon;Lee, Geon-Hun;Kim, Hui-Jin;Gwon, Sun-Yong;Kim, Nam-Hyeok;Kim, Min-Hwa;Yun, Ui-Jun
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2010.02a
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pp.175-175
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2010
이전 연구에서는 사파이어 기판 위에 이종에피성장 방법으로 성장한 높은 인듐 조성의 극박 InGaN/GaN 다층 양자우물 구조를 이용한 근 자외선 (near-UV) 영역의 광원에 대하여 보고하였다. 본 연구에서는 HVPE (Hydride Vapor Phase Epitaxy) 법을 이용하여 성장된 free-standing GaN 기판 위에 유기금속 화학증착법 (MOCVD) 을 이용하여 GaN 동종에피박막과 높은 인듐 조성의 InGaN/GaN 다층 양자우물을 성장하였고 그 특성을 분석하였다. Free-standing GaN 기판은 표면 조도가 0.2 nm 인 평탄한 표면을 가지며 $10^7/cm^2$ 이하의 낮은 관통전위밀도를 가진다. Freestanding GaN 기판 위에 성장 온도와 V/III 비율을 조절하여 GaN 동종에피박막을 성장하였다. 또한 100 nm 두께의 동종 GaN 박막을 성장한 후에 활성층으로 이용될 높은 인듐 조성의 InGaN/GaN 다층 양자우물구조를 성장하였다. Free-standing GaN 기판 위에 성장된 GaN 동종에피박막과 다층 양자우물구조의 표면 형상은 주사 탐침 현미경 (scanning probe microscopy, SPM) 을 이용하여 관찰하였고 photoluminescence (PL) 측정과 cathodoluminescence (CL) 측정을 통하여 광학적 특성을 확인하였다. 사파이어 기판 위에 성장된 2 um 의 GaN을 이용하여 성장된 높은 인듐 조성의 InGaN/GaN 다층 양자우물의 결함밀도는 $2.5 \times 10^9/cm^2$ 이지만 동일한 다층 양자우물구조가 free-standing GaN 기판 위에 성장되었을 경우 결함 밀도는 $2.5\;{\times}\;10^8/cm^2$로 감소하였다. Free-standing GaN 기판의 관통전위 밀도가 $10^7/cm^2$ 이하로 낮기 때문에 free-standing GaN 기판에 성장된 높은 인듐 조성의 다층 양자우물구조의 결함밀도가 GaN/sapphire 에 성장된 다층 양자우물의 결함밀도 보다 감소했음을 알 수 있다. Free-standing GaN 기판에 성장된 다층 양자 우물은 성장온도에 따라 380 nm 에서 420 nm 영역의 발광을 보이며 PL 강도도 GaN/sapphire 에 성장한 다층 양자우물의 PL 강도 보다 높은 것을 확인할 수 있다. 이것은 free-standing GaN 기판에 성장된 높은 인듐 조성의 InGaN/GaN 다층 양자우물구조의 낮은 결함밀도로 인하여 활성층의 발광 효율이 개선된 것임을 보여준다.
Lee, Gang Seok;Kim, Kyoung Hwa;Kim, Sang Woo;Jeon, Injun;Ahn, Hyung Soo;Yang, Min;Yi, Sam Nyung;Cho, Chae Ryong;Kim, Suck-Whan
Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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v.29
no.3
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pp.83-90
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2019
In this paper, Mg-doped AlN epilayers for power semiconductor devices are grown by mixed-source hydride vapor phase epitaxy. Magnesium is used as p-type dopant material in the grown AlN epilayer. The AlN epilayers on the GaN-templated sapphire substrate and GaN-templated-patterned sapphire substrate (PSS), respectively, as the base substrates for device application, were selectively grown. The surface and the crystal structures of the AlN epilayers were investigated by field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and high-resolution-X-ray diffraction (HR-XRD). From the X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and Raman spectra results, the p-type AlN epilayers grown by using the mixed-source HVPE method could be applied to power devices.
Lee, Gang Seok;Kim, Kyoung Hwa;Park, Jung Hyun;Kim, So Yoon;Lee, Ha Young;Ahn, Hyung Soo;Lee, Jae Hak;Chun, Young Tea;Yang, Min;Yi, Sam Nyung;Jeon, Injun;Cho, Chae Ryong;Kim, Suck-Whan
Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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v.31
no.3
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pp.103-111
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2021
Hexagonal shape Si crystals were grown by the mixed-source hydride vapor phase epitaxy (HVPE) method of mixing solid materials such as Si, Al and Ga. In the newly designed atmospheric pressure mixed-source HVPE method, nuclei are formed by the interaction between GaCln, AlCln and SiCln gases at a high temperature of 1200℃. In addition, it is designed to generate a precursor gas with a high partial pressure due to the rapid reaction of Si and HCl gas. The properties of hexagonal Si crystals were investigated through scanning electron microscopy (FE-SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS), high-resolution X-ray diffraction (HR-XRD), and Raman spectrum. From these results, it is expected to be applied as a new material in the Si industry.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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