광전음극 소자용 GaAs/AlGaAs 구조의 LPE 성장 (Growth of GaAs/AlGaAs structure for photoelectric cathode)

서지정보

· 발행기관 : 한국결정성장학회
· 수록지 정보 : 한국결정성장학회지 / 27권 / 6호 / 282 ~ 288페이지
· 저자명 : 배숭근, 전인준, 김경화

초록

본 논문에서는 광전 음극 이미지 센서로 사용될 수 있는 광소자용 재료로 III-V 족 화합물 반도체인 GaAs/ AlGaAs 다층 구조를 LPE(Liquid Phase Epitaxy) 방법에 의해 성장하였다. n형 GaAs 기판 위에 수십 nm의 GaAs 완충층을형성 한 후 Zn가 도핑된 p-AlGaAs 에칭 정지 층(etching stop layer)과 Zn가 도핑된 p-GaAs 층 그리고 Zn가 도핑된 p- AlGaAs 층을 성장하였다. 성장된 시료의 특성을 조사하기 위하여 주사전자현미경(SEM)과 이차이온질량분석기(SIMS) 그리고 홀(Hall) 측정 장치 등을 이용하여 GaAs/AlGaAs 다층 구조를 분석하였다. 그 결과 1.25mm× 25 mm의 성장 기판에서거울면(mirror surface)을 가지는 p-AlGaAs/p-GaAs/p-AlGaAs 다층 구조를 확인할 수 있었으며, Al 조성은 80 %로 측정 되었다. 또한 p-GaAs층의 캐리어 농도는 8 × 10 18 /cm 2 범위까지 조절할 수 있음을 확인하였다. 이 결과로부터 LPE 방법에 의해성장된 p-AlGaAs/p-GaAs/AlGaAs 다층 구조는 광전 음극 이미지 센서의 소자로서 이용될 수 있을 것으로 기대한다.
1. 서 론최근 반도체를

영어초록

In this paper, GaAs/AlGaAs multi-layer structure was grown by liquid phase epitaxy with graphite sliding boat, which can be used as a device structure of a photocathode image sensor. The multi-layer structure was grown on an n-type GaAs substrate in the sequence as follows: GaAs buffer layer, Zn-doped p-type AlGaAs layer as etching stop layer, Zndoped p-type GaAs layer, and Zn-doped p-type AlGaAs layer. The Characteristics of GaAs/AlGaAs structures were analyzed by using scanning electron microscope (SEM), secondary ion mass spectrometer (SIMS) and hall measurement.
The SEM images shows that the p-AlGaAs/p-GaAs/p-AlGaAs multi-layer structure was grown with a mirror-like surface on a whole (1.25 mm × 25 mm) substrate. The Al composition in the AlGaAs layer was approximately 80 %. Also, it was confirmed that the free carrier concentration in the p-GaAs layer can be adjusted to the range of 8 × 10 18 /cm 2 by hall measurement. In the result, it is expected that the p-AlGaAs/p-GaAs/p-AlGaAs multi-layer structure grown by the LPE can be used as a device structure of a photoelectric cathode image sensor.

참고자료

· 없음