HVPE 방법으로 성장된 알파-갈륨 옥사이드의 전처리 공정에 따른 특성 변화 (Effect of Pre-Treatment of Alpha-Ga2O3 Grown on Sapphire by Halide Vapor Phase Epitaxy)

서지정보

· 발행기관 : 한국전기전자재료학회
· 수록지 정보 : 전기전자재료학회논문지 / 32권 / 5호 / 426 ~ 431페이지
· 저자명 : 최예지, 손호기, 라용호, 이영진, 김진호, 황종희, 김선욱, 임태영, 전대우

초록

본 연구에서는 HVPE 방법으로 사파이어 기판위에 성장시킨 알파 갈륨옥사이드의 전처리 효과에 대해 보고한다. 전처리 공정 동안 470℃에서 사파이어 기판에 10 sccm 의 GaCl 가스가 주입된다. 다양한 전처리 시간(3, 5, 10분)에서도 알파 갈륨 옥사이드의 표면은 크랙없이 경면으로 성장되었다. 투과율 측정을 통해 알파 갈륨옥사이드 층의 광학적 특성을 확인 하였으며, 가시광 영역에서 80 % 이상으로 높게 나타났다. 성장된 알파 갈륨옥사이드의 응력변화를 확인하기 위해 XRD 측정을 진행하였고 전처리 5분의 알파 갈륨옥사이드에 피크의 위치가 이론값에 가깝게 나타났다. 이것은 사파이어 기판과 알파 갈륨옥사이드 에피층 사이의 격자상수차이에 의해 발생되는 응력의 감소에 의한 것으로 설명할 수 있다. 이에 따라 나선형 전위밀도는 2.5 × 105 cm-2, 칼날 전위밀도는 8.8 × 109 cm-2 로 계산되었다.

영어초록

In this study, we report the effect of pre-treatment of alpha-Ga2O3 grown on a sapphire substrate by halide vapor phase epitaxy (HVPE). During the pre-treatment process, 10 sccm of GaCl gas was injected to the sapphire substrate at 470℃. The surface morphologies of the alpha-Ga2O3 layers grown with various pre-treatment time (3, 5, and 10 min) were flat and crack-free. The transmittance of the alpha-Ga2O3 epi-layers was measured to analyze their optical properties. The transmittance was over 80% within the range of visible light. The strain in the alpha-Ga2O3 grown with a pre-treat 5 min was measured, and was found to be close to the theoretical XRD peak position. This can be explained by the reduction of strain having caused a lattice mismatch between the alpha-Ga2O3 layer and sapphire substrate. The calculated dislocation density of the screw and edge were 2.5×105 cm-2 and 8.8×109 cm-2, respectively.

참고자료

· 없음