GaOOH로부터 GaN 분말 형성의 반응역학에 관하여

서지정보

· 발행기관 : 한국재료학회
· 수록지 정보 : 한국재료학회지 / 15권 / 5호 / 348 ~ 352페이지
· 저자명 : 이재범, 김선태

초록

본 연구에서는 NH3 가스를 흘리며 GaOOH 분말을 열처리하여 GaN 분말을 합성하고, X선 회절분석을 통하여 산화물이 질화물로 상이 변환되는 과정을 정량적으로 조사하였다. GaOOH는 α-Ga2O3와 β-Ga2O3가 혼합된 중간상태를 거쳐 단일상의 GaN로 변환되었다. 상변환이 완료되는 시간 (tc)은 반응온도가 증가함에 따라 감소하였다. 질화반응은 초기단계인 tc 이하에서는 반응온도에 따라 서로 다른 두 종류의 빠른 반응과정과, tc 이상에서의 상대적으로 느린 반응과정으로 이루어졌다. tc 이하에서 반응온도가 800℃의 경우 반응지수 n이 1로서 계면에서의 반응에 의해 생성이 제한되며, 1000℃ 이상의 온도에서는 n이 2로서 확산에 의해 반응이 제한되었다. 질화반응에 필요한 활성화 에너지는 830℃보다 낮은 온도영역에서 1.8 eV이었고, 830℃보다 높은 온도에서는 0.38 eV로 감소하였다. 이와 같은 결과는 830℃의 온도에서 화학적 반응의 단계가 질량수송에 의한 반응으로 전환되는 것을 의미한다.

참고자료

· 없음