최적의 성장 조건 하에서 사파이어 기판 (0001)면 위에 MOCVD 방법으로 Mg 도핑된 p-GaN 박막을 성장 하였다. GaN과 사파이어 기판은 격자부정합을 갖지만 막성장된 Mg 도핑된 p-GaN 박막은 육방정계 기판의 c-축 방향으로 epitaxial적으로 성장되었음을 확인하였다.
광발광 측정 결과로부터 Mg 도핑된 p-GaN 의 2.8 eV 밴드 봉우리에 해당하는 광 발광 스펙트럼은 각각 전도대 아래 0.14 eV와 0.26 eV, 0.4 eV 그리고 0.62 eV의 Mg 관련 깊은 주개 준위로부터 가전자대 위 0.22 eV의 얕은 받개 준위로 재결합하면서 발광한 깊은 DAP 발광으로 해석되었다.
성장된 p-GaN 박막을 여러 온도에서 열처리하여 ...
최적의 성장 조건 하에서 사파이어 기판 (0001)면 위에 MOCVD 방법으로 Mg 도핑된 p-GaN 박막을 성장 하였다. GaN과 사파이어 기판은 격자부정합을 갖지만 막성장된 Mg 도핑된 p-GaN 박막은 육방정계 기판의 c-축 방향으로 epitaxial적으로 성장되었음을 확인하였다.
광발광 측정 결과로부터 Mg 도핑된 p-GaN 의 2.8 eV 밴드 봉우리에 해당하는 광 발광 스펙트럼은 각각 전도대 아래 0.14 eV와 0.26 eV, 0.4 eV 그리고 0.62 eV의 Mg 관련 깊은 주개 준위로부터 가전자대 위 0.22 eV의 얕은 받개 준위로 재결합하면서 발광한 깊은 DAP 발광으로 해석되었다.
성장된 p-GaN 박막을 여러 온도에서 열처리하여 음극선 발광(CL) 측정 실험으로 Mg 활성화 온도를 조사하였다. 이를 위하여 성장된 박막을 질소 분위기에서 RTA방법으로 30초간 열처리 하였다.
음극선발광 측정 결과로부터 2.8 ev 밴드 봉우리의 발광 세기는 825 ℃에서 925 ℃로 열처리 온도가 올라갈수록 증가하였으며 925 ℃에서 최고의 세기를 나타내었다. 그러므로 Mg 활성화를 위한 최적 온도 조건은 925 ℃로 해석 되었다. 따라서 Mg 도핑된 p-GaN 박막에서 2.8 eV 밴드 봉우리 발광 세기와 최적의 열처리 온도 조건은 밀접한 관계가 있음을 알았다.이때 Mg 도핑된 p-GaN 박막의 정공 이동도와 정공 농도는 각각 9㎠/V·s 와 1.3×10^(17)㎝^(-3) 로 상온에서 측정되었다.
p-GaN 박막의 ohmic접촉을 측정하기위해 리소그라피 공정을 거친 925 ℃로 Mg 활성화 열처리 한 시료에 대해 CTLM 패턴의 방법을 사용하였다. 박막의 전극은 Ni/Au의 이중 금속층의 구조로 이루어졌으며 두께는 각각 300nm/700nm 이였다. I-V 측정으로부터 뚜렷한 ohmic 접촉이 관측 되었고 접촉 비저항 값 ρ_(c)는 4.156×10^(-3)Ω㎠ 이었다.
결론적으로 다양한 금속 성분 접합과 증착 방법에 대한 개발이 필요할 것으로 여겨진다.
최적의 성장 조건 하에서 사파이어 기판 (0001)면 위에 MOCVD 방법으로 Mg 도핑된 p-GaN 박막을 성장 하였다. GaN과 사파이어 기판은 격자부정합을 갖지만 막성장된 Mg 도핑된 p-GaN 박막은 육방정계 기판의 c-축 방향으로 epitaxial적으로 성장되었음을 확인하였다.
광발광 측정 결과로부터 Mg 도핑된 p-GaN 의 2.8 eV 밴드 봉우리에 해당하는 광 발광 스펙트럼은 각각 전도대 아래 0.14 eV와 0.26 eV, 0.4 eV 그리고 0.62 eV의 Mg 관련 깊은 주개 준위로부터 가전자대 위 0.22 eV의 얕은 받개 준위로 재결합하면서 발광한 깊은 DAP 발광으로 해석되었다.
성장된 p-GaN 박막을 여러 온도에서 열처리하여 음극선 발광(CL) 측정 실험으로 Mg 활성화 온도를 조사하였다. 이를 위하여 성장된 박막을 질소 분위기에서 RTA방법으로 30초간 열처리 하였다.
음극선발광 측정 결과로부터 2.8 ev 밴드 봉우리의 발광 세기는 825 ℃에서 925 ℃로 열처리 온도가 올라갈수록 증가하였으며 925 ℃에서 최고의 세기를 나타내었다. 그러므로 Mg 활성화를 위한 최적 온도 조건은 925 ℃로 해석 되었다. 따라서 Mg 도핑된 p-GaN 박막에서 2.8 eV 밴드 봉우리 발광 세기와 최적의 열처리 온도 조건은 밀접한 관계가 있음을 알았다.이때 Mg 도핑된 p-GaN 박막의 정공 이동도와 정공 농도는 각각 9㎠/V·s 와 1.3×10^(17)㎝^(-3) 로 상온에서 측정되었다.
p-GaN 박막의 ohmic접촉을 측정하기위해 리소그라피 공정을 거친 925 ℃로 Mg 활성화 열처리 한 시료에 대해 CTLM 패턴의 방법을 사용하였다. 박막의 전극은 Ni/Au의 이중 금속층의 구조로 이루어졌으며 두께는 각각 300nm/700nm 이였다. I-V 측정으로부터 뚜렷한 ohmic 접촉이 관측 되었고 접촉 비저항 값 ρ_(c)는 4.156×10^(-3)Ω㎠ 이었다.
결론적으로 다양한 금속 성분 접합과 증착 방법에 대한 개발이 필요할 것으로 여겨진다.
Under the optimum growth conditions, p-GaN doped Mg was grown in a MOCVD on (0001) oriented sapphire substrate. Mg doped p-GaN epilayers are strongly oriented to the c-axis of hexagonal structure and also crystallized under constraints created by the substrate. Therefore, it indicates that as-grown ...
Under the optimum growth conditions, p-GaN doped Mg was grown in a MOCVD on (0001) oriented sapphire substrate. Mg doped p-GaN epilayers are strongly oriented to the c-axis of hexagonal structure and also crystallized under constraints created by the substrate. Therefore, it indicates that as-grown epilayers are epitaxially crystallized even if the lattice mismatch of between GaN and sapphire substrate.
From the photoluminescence result, the emissions corresponding to the 2.8 eV band in the p-GaN were analyzed to deep DAP emission due to the transitions from deep donor levels of 0.14, 0.26, 0.40, and 0.62 eV below the conduction band to the shallow Mg acceptor level of 0.22 eV upper the valence band.
The Mg activation investigation of as-grown p-GaN epilayers with various annealing temperatures were investigated by means of the cathodoluminescence (CL) experiment. Thus, the thermal annealing was achieved in the nitrogen atmosphere for 30 sec by the rapid thermal annealing method. From the CL results, the intensities of 2.8 eV band emissions tended to increase gradually from 825 to 925 ℃ and reached an apex at the temperature of 925 ℃. Therefore, this means that the optimum temperature of Mg activation is 925 ℃. Also, we know that the 2.8 eV band emission in the Mg doped p-GaN epilayer was profoundly influenced due to the optimum annealing temperature. At this time, the hole mobility and hole carrier concentration of Mg doped p-GaN epilayer were estimated to be 9㎠/V·s and 1.3×10^(17)㎝^(-3) at room temperature , respectively.
In order to achieve the Ohmic contact in p-GaN epilayer, the circular trasmission line method (CTLM) pattern on the sample annealed at 925 ℃ was fabricated by ultraviolet lithography. The metal electrodes were consisted of two layers of Ni/Au with the thickness of 300/700 nm, respectively. From the current-voltage (Ⅰ-Ⅴ) measurement, Ohmic contact was observed and the specific contact resistivity, r_(c) was estimated to be 4.156×10^(-3)Ω㎠.
Consequently, it is demanded to the improvement of the layer-adhesion method and the diversity of contact-metal material.
Under the optimum growth conditions, p-GaN doped Mg was grown in a MOCVD on (0001) oriented sapphire substrate. Mg doped p-GaN epilayers are strongly oriented to the c-axis of hexagonal structure and also crystallized under constraints created by the substrate. Therefore, it indicates that as-grown epilayers are epitaxially crystallized even if the lattice mismatch of between GaN and sapphire substrate.
From the photoluminescence result, the emissions corresponding to the 2.8 eV band in the p-GaN were analyzed to deep DAP emission due to the transitions from deep donor levels of 0.14, 0.26, 0.40, and 0.62 eV below the conduction band to the shallow Mg acceptor level of 0.22 eV upper the valence band.
The Mg activation investigation of as-grown p-GaN epilayers with various annealing temperatures were investigated by means of the cathodoluminescence (CL) experiment. Thus, the thermal annealing was achieved in the nitrogen atmosphere for 30 sec by the rapid thermal annealing method. From the CL results, the intensities of 2.8 eV band emissions tended to increase gradually from 825 to 925 ℃ and reached an apex at the temperature of 925 ℃. Therefore, this means that the optimum temperature of Mg activation is 925 ℃. Also, we know that the 2.8 eV band emission in the Mg doped p-GaN epilayer was profoundly influenced due to the optimum annealing temperature. At this time, the hole mobility and hole carrier concentration of Mg doped p-GaN epilayer were estimated to be 9㎠/V·s and 1.3×10^(17)㎝^(-3) at room temperature , respectively.
In order to achieve the Ohmic contact in p-GaN epilayer, the circular trasmission line method (CTLM) pattern on the sample annealed at 925 ℃ was fabricated by ultraviolet lithography. The metal electrodes were consisted of two layers of Ni/Au with the thickness of 300/700 nm, respectively. From the current-voltage (Ⅰ-Ⅴ) measurement, Ohmic contact was observed and the specific contact resistivity, r_(c) was estimated to be 4.156×10^(-3)Ω㎠.
Consequently, it is demanded to the improvement of the layer-adhesion method and the diversity of contact-metal material.
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