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AlN epilayers were grown on a c-plane sapphire substrate using hydride vapor phase epitaxy (HVPE). A series of AlN epilayers were grown at $1120^{\circ}C$ with V/III ratios 1.5, 2.5 and 3.5, and the influence of V/III ratio on their properties was investigated. As the V/III ratio was incr...

주제어

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문제 정의

  • 이다. 본 실험에서는 V/III족 비의 변화에 따른 AlN 에피층의 특성변화를 관찰하였다. OM과 AFM(JSPM5200, JEOL, Japan)을 통해 표면 거칠기(RMS roughness)를 조사하였고, HR-XRD와 Raman 분석을 통해 결정성을 조사하였다.
  • 5) 따라서 양질의 AlN 에피층을 성장시키기 위해서는 최적의 성장조건 설정이 매우 중요하다. 본 연구에서는 V/III족 비를 1.5~3.5 까지 변화시킨 후 각 조건에서 생성된 AlN layer의 특성을 살펴보았다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
AlN(질화 알루미늄) 단결정은 어디에 활용될 수 있는가? 2 eV의 넓은 밴드갭 에 너지, 높은 열전도도(3.2 W cm−1 K−1 ) 그리고 GaN과 격자상수 차이가 작기 때문에 AlGaN 기반의 UV LED, piezoelectric 센서, 고출력, 고온 작동 전자소자에 적합 하다.1) 특히 210 nm 이상의 단파장영역에서의 높은 투영도 때문에 DUV-LED(deep ultraviolet light emitting diodes)와 레이저 다이오드(LD)에 적합한 기판 재료이다.2) AlGaN 기반의 고효율 DUV-LED를 구현하기 위해서는 낮은 threading dislocation 밀도를 갖는 AlN template 개발이 매우 중요하다.
AlN(질화 알루미늄) 단결정의 장점은? AlN(질화 알루미늄) 단결정은 6.2 eV의 넓은 밴드갭 에 너지, 높은 열전도도(3.2 W cm−1 K−1 ) 그리고 GaN과 격자상수 차이가 작기 때문에 AlGaN 기반의 UV LED, piezoelectric 센서, 고출력, 고온 작동 전자소자에 적합 하다.1) 특히 210 nm 이상의 단파장영역에서의 높은 투영도 때문에 DUV-LED(deep ultraviolet light emitting diodes)와 레이저 다이오드(LD)에 적합한 기판 재료이다.
HVPE 공법의 장점은? HVPE에 의한 성장은 여러 가지 장점을 가진다. 예를 들어 높은 성장률, 넓은 면적에서의 균일성, 낮은 불순물 함량 등이다.4) HVPE 공법으로 AlCl3와 NH3를 사용하여 사파이어 기판 위에 고품질의 AlN 에피층를 성장시키려면 고온이 필요하다.
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참고문헌 (14)

  1. M. Balaji, A. Claudel, V. Fellmann, I. Gelard, E. Blanquet, R. Boichot, A. Pierret B. Attal-Tretout, A. Crisci, S. Coindeau, H. Roussel, D. Pique, K. Baskar and M. Pons, J. Alloy. Comp., 526, 103 (2012). 

  2. Kohei Fujita, Kazuteru Okuura, Hideto Miyake, Kazumasa Hiramatsu, and Hideki Hirayama, Phys. Status Solidi C, 8(5), 1483 (2011). 

  3. Yuta Takagi, Reina Miyagawa, Hideto Miyake and Kazumasa Hiramatsu, Phys. Status Solidi C, 9(3-4), 576 (2012). 

  4. Toru Nagashima, Manabu Harada, Hiroyuki Yanagi, Hiroyuki Fukuyama, Yoshinao Kumagai, Akinori Koukitu and Kazuya Takada, J. Cryst. Growth, 305, 355 (2007). 

  5. Yoshinao Kumagai, YuukiEnatsu, MasanariIshizuki, YukiKubota, JumpeiTaj ima, Toru Nagashima, HisashiMurakami, KazuyaTakada and AkinoriKoukitu, J. Cryst. Growth, 312, 2530 (2010). 

  6. Yoshino Kumagai, Hiroshi Shikauchi, Jun Kikuchi, Takayoshi Yamane, Yoshihiro Kangawa and Akinori Koukitu, Proc. 21st century COE Joint Workshop on Bulk Nitrides IPAP Conf. Series 4 pp.9-13 (2003) 

  7. S. Corekc-i, M.K.Ozturk, M.Cakmak, S.Ozc-elik and E.Ozbay, Mater. Sci. Semicond. Process Volume 15, Issue 1, pp 32-36, February (2012). 

  8. Masataka Imura, Kiyotaka Nakano, Naoki Fujimoto, Narihito Okada, Krishnan Balakrishnan, Motoaki Iwaya, Satoshi Kamiyama, Hiroshi Amano, Isamu Akasaki, Tadashi Noro, Takashi Takagi and Akira Bandoh, Jpn. J. Appl. Phys., 45(11), 8639 (2006). 

  9. Yu-Huai Liu, Tomoaki Tanabe, Hideto Miyake, Kazumasa Hiramatsu, Tomohiko Shibata, Mutsuhiro Tanaka and Toshihiko Masa, Jpn. J. Appl. Phys., 44(17), L505 (2005). 

  10. D. G. Zhao, J. J. Zhu, D. S. Jiang, Hui Yang, J. W. Liang, X. Y. Li and H. M. Gong, J. Cryst. Growth, 289, 72 (2006). 

  11. K. H. Chang, M. S. Kwon and S. I. Cho, J. Institute of Industrial Technology, 12, 123 (2004). 

  12. J. Bai, T.Wang, P. J. Parbrook, K. B. Lee and A. G. Cullis, J. Cryst. Growth, 282, 290 (2005). 

  13. D. G. Zhao, S. J. Xu, M. H. Xie and S. Y. Tong, Appl phys Lett., 83(4), 28 july (2003). 

  14. J. H. Yang, S. M. Kang, D. V. Dinh and D. H. Yoon, Thin Solid Films, 517, 5057 (2009). 

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