혼합소스 HVPE 방법에 의한 질화물 반도체의 도핑 (Doping of Nitride Semiconductors by Using Mixed-source HVPE)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 56권 / 3호 / 272 ~ 277페이지
· 저자명 : 허인혜, 안형수, 김석환, 김은주, 시상기, 심준환, 양민, 이재학, 이충현, 전헌수, 조인성, 한영훈, 홍상현, 황선령

초록

Ga 금속에 도펀트 금속을 직접 녹인 혼합소스 (mixed-source) HVPE
(hydride vapor phase epitaxy) 성장방법을 이용하여 사파이어 기판 위에
n-type GaN 그리고 p-type GaN를 성장하였다. Ga 소스에 도펀트를 넣어
910 $^\circ$C에서 포화시킨 Te-Ga 금속 용액의 표면 위로 HCl을 흘려
(Te+Ga)Cl 을 형성시킨 후 암모니아 가스와 반응하게 하여 n-type GaN을
성장하였으며 p-type GaN는 Mg-Ga 금속 용액을 이용하여 암모니아 가스와
반응하게 하여 성장하였다. 성장 재현성 조사를 위해 처음 만든
혼합소스를 사용하여 반복적으로 성장하면서 성장시간에 따른 에피의
특성 변화를 알아 보았다. Hall 측정결과 n-type GaN 층의 캐리어 농도는
평균 5.6 $\times$ 10$^{17}$/cm$^3$ 이고 이동도는 83.9
cm$^2$/V$\cdot$s으로 측정되었고 p-type GaN 층의 캐리어 농도는 평균
7.8 $\times$ 10$^{16}$/cm$^3$ 이고 이동도는 91.8
cm$^2$/V$\cdot$s으로 나타났다. 이 결과 혼합소스 (mixed-source) HVPE
성장법은 질화물 반도체의 도핑에 유용한 방법임을 알 수 있었다.

영어초록

The n-type GaN and p-type GaN layers were grown on a GaN/Al$_2$O$_3$
substrate by using metallic Ga mixed with a material dopant (Te or
Mg) of a mixed-source hydride vapor phase epitaxy (HVPE) method.
NH$_3$ and Te-Ga (or Mg-Ga) chloride formed by HCl flowing over Ga
mixed with Te (or Mg) were used. To investigate the reproducibility
of growth, we repetitively grew p-type GaN and n-type GaN by a
primigenial mixed-source. At the same time, we observed the change
in the properties of the epi-layers depend on the growth time. The
carrier concentrations of the n-type and the p-type GaN layers were
measured at 300 K by Hall effect measurements. The average carrier
concentration and the average mobility of the n-type GaN layer were
5.6 $\times$ 10$^{17}$/cm$^3$, and 83.9 cm$^2$/V$\cdot$s
respectively, and the average carrier concentration and the average
mobility of the p-type GaN layer were 4.6 $\times$ 10$^{17}$/cm$^3$
and 73.4 cm$^2$/V$\cdot$s, respectively.

참고자료

· 없음