MOCVD 이해

목차

1. 정의
2. 원리
3. 파트별 설명 및 역할
4. MOCVD의 성장 메커니즘과 성장 process
5. 실제 MOCVD로 epitaxial growth 시 발생하는 현상과 기술

본문내용

1. 정의 유기금속화학기상증착법(MOCVD)은 single 또는 polycrystalline 박막을 생산하는데 사용되는 화학기상 증착 방법이다. 이 기술은 복잡한 반도체 다층구조를 성장하는 결정층을 만들기 위해 사용되며, physical deposition하는 MBE(molecular beam epitaxy)와는 대조적으로 MOCVD의 결정 성장은 chemical reaction에 의해 증착된다. 공정은 열역학적으로 비평형상태로 유기금속화합물과 수소화합물 가스의 기본적인 열분해 반응에 의하여 성장되며, 10~760torr 정도의 low pressure에서 진행된다. 1968년 Manasevit에 의해 GaAs 박막성장을 시작으로 발전되어 많은 화합물 반도체의 성장에 이용되고 있다.
2. 원리
화학기상증착법에서의 반응은 반응가스의 운송, 흡착, 반응생성물의 이동과정이 있고, 박막 성장과정 중 기판 근방에서의 열역학적 평형이 반드시 성립하지 않는다. 또한 일반적으로 성장속도는 열역학적인 계산에 의해서 얻어지는 경우는 드물다. 따라서 반응관 내에서의 반응가스의 운송, 반응, 박막의 성장과정을 운동역학적으로 해석하는 여러 모델들이 제시되고 있다. MOCVD는 비평형 열역학적(nonequilibrium thermo-dynamics) 상태에서 성장하는 방법으로 반응체(precursor)들의 증기수송과 더불어 Ⅲ족과 결합된 유기금속화합물과 Ⅴ족과 결합된 수소화합물들이 가열된 반응관 내에서 서로 연속적인 반응을 통하여 성장된다. 따라서 MOCVD의 성장 원리는 1) 반응 gas가 반응관 안으로 유입되고 2) bulk gas 층에서 기판 표면으로의 반응물질이 운송되어 3) 반응 gas가 기판 표면에 도달하게 된 다음 4) 기판에 흡착되게 된다.

참고자료

· 없음