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제안 방법
- A) 측정 사진으로부터 두께를 알 수 있었으며 해당 두께의 성장 시간으로부터 성장률이 30 A/sec 임을 알 수 있었다. 그리고 박막의 격자상수와 방향성을 알아보기 위하여 X紺 (Cu 표적, 1.5406 A)을 시료에 조사하여 측정한 피크의 각도로부터 박막의 면에 수직한 격자상수를 Bragg 반사 조건을 이용하여 구하였다.
- 따라서 본 연구에서는 직접 제작한 HWE 장치로 GaAs(100) 기판 위에 양질의 CdTe 박막을 성장시키기 위해 PL과 SEM 측정으로부터 최적 성장 조건과 성장률을 얻고, X-선 회절 실험으로 성장 방향과 격자 상수를 구하였다.
- 에칭한 기판은 증류수로 헹구고 고순도의 질소가스로 수분을 제거한 후기판 지지대 위에 장착하였다. 성장 장치 내부의 진공이 5X10* torr가 되면 기판의 온도를 580℃로 올려서 15분간 열에 칭 하여 기판 표면에 남아있는 산소 등의 불순물을 제거하였다.
- 성장된 박막시료의 SEM 측정, X-선 회절실험과 PL 스펙트럼 측정으로부터 다음과 같은 결론을 얻었다.
- A)의 442 nm 선을 사용하였다. 시료로부터 방출된 luminescence를 monochromator(SPEX 1702, U.S.A)에 입사시킨 후 광증배관(Hamamatsu R928)에서 전기적 신호로 바꾸어 증폭 시켜 datascan(SPEX, NJ 08820)에 입력시켰다. 이것으로부터 나온 신호를 RS-232C 포트를 통하여 PC로 전송 시켜 autoscan 프로그램으로 분석하였다.
- 원료 온도의 최적 성장조건을 찾기 위하여 첫째, 기판 온도는 320℃로 고정시키고 원료 온도를 480~540℃에서 20℃ 간격으로 변화시켰고, 둘째, 원료물질 온도를 500℃ 로 고정시키고 기판 온도를 3OO~33O℃에서 10℃ 간격으로 변화시켰다 그리고 성장이 끝난 후 성장된 박막을 안정화시키기 위하여 기판의 온도를 20분간 계속 유지시키면서 열처리를 하였다.
대상 데이터
- 성장된 bulk CdTe를 초음파 세척한 다음 건조시켜 HWE 장치 내부의 성 장관에 넣었다. GaAs(100)(AXT, U.S.A)기판은 표면의 불순물을 제거한 후 H2SO4 : H2O2 : HQ = 3 : 1 : 1의 비율로 65℃에서 25초간 에칭을 하여 산화층을 제거하였다. 에칭한 기판은 증류수로 헹구고 고순도의 질소가스로 수분을 제거한 후기판 지지대 위에 장착하였다.
- 시료는 저온장치(Janis, C210-4, U.S.A)를 사용하여 12K까지 온도를 낮추었으며, 발광스펙트럼의 여기 광원은 He-Cd 레이저(Liconix 4240NB, U.S.A)의 442 nm 선을 사용하였다. 시료로부터 방출된 luminescence를 monochromator(SPEX 1702, U.
데이터처리
- A)에 입사시킨 후 광증배관(Hamamatsu R928)에서 전기적 신호로 바꾸어 증폭 시켜 datascan(SPEX, NJ 08820)에 입력시켰다. 이것으로부터 나온 신호를 RS-232C 포트를 통하여 PC로 전송 시켜 autoscan 프로그램으로 분석하였다.
이론/모형
- CdTe 박막성장을 위한 원료물질 bulk CdTe는 수직 Bridgman법으로 성장시켰다. 성장된 bulk CdTe를 초음파 세척한 다음 건조시켜 HWE 장치 내부의 성 장관에 넣었다.
- 수직 Bridgman 법으로 성장시킨 CdTe 결정으로 반절 연성 GaAs(lOO) 기판 위에 CdTe 박막을 HWE법으로성장시켰다. 성장된 박막시료의 SEM 측정, X-선 회절실험과 PL 스펙트럼 측정으로부터 다음과 같은 결론을 얻었다.
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