다결정 산화갈륨/다이아몬드 이종 박막 성장 및 열처리 효과 연구 (Growth and thermal annealing of polycrystalline Ga2O3/diamond thin films on Si substrates)

서지정보

· 발행기관 : 한국결정성장학회
· 수록지 정보 : 한국결정성장학회지 / 31권 / 6호 / 233 ~ 239페이지
· 저자명 : 서지연, 김태규, 신윤지, 정성민, 배시영

초록

본 연구에서는 산화갈륨의 방열 특성 향상을 위해 산화갈륨/다이아몬드 이종 박막 성장을 진행하였다. 먼저, 핫필라멘트 화학기상증착법을 이용하여 다결정 다이아몬드를 증착시킨 후, 미스트 화학기상증착법을 통해 450~600°C 사이의온도구간에서 산화갈륨 박막을 성장시켰다. 열처리 전후 비교를 통해 500°C에서 산화갈륨/다이아몬드 계면 분리 현상이 발생함을 확인하였다. 이는 비정질과 결정질이 혼재된 산화갈륨 박막이 성장된 후, 냉각 과정에서 열팽창계수의 차이로 인해계면이 분리된 것으로 판단하였다. 따라서, 본 연구를 통한 산화갈륨/다이아몬드 계면의 물리적 안정성을 통해 산화갈륨의 열물성 보완및 고전력 반도체로의 활용이 기대된다.

영어초록

In this study, Ga2O3/diamond layers were grown on Si substrates to improve the thermal characteristics of Ga2O3 materials. Firstly, diamond thin film was grown on Si substrates by hot-filament chemical vapor deposition. Afterward, Ga2O3 layer was grown in the growth temperature range of from 450~600°C by mist chemical vapor deposition. We found that layer separation happens at the Ga2O3/diamond interface at the growth temperature of 500°C. This is attributed to the different thermal expansion coefficient of the mixture of amorphous and crystalline structures during cooling process. Therefore, this study might contribute to the heat-sink-layer bonded power semiconductor applications by stabilizing thethermal properties at Ga2O3/diamond interface.

참고자료

· 없음