최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
다음과 같은 기능을 한번의 로그인으로 사용 할 수 있습니다.
NTIS 바로가기한국결정성장학회지 = Journal of the Korean crystal growth and crystal technology, v.30 no.3, 2020년, pp.96 - 102
박정현 (한국해양대학교 전자소재공학과) , 김경화 (한국해양대학교 전자소재공학과) , 전인준 (부산대학교 나노에너지공학과 나노융합기술과) , 안형수 (한국해양대학교 전자소재공학과) , 양민 (한국해양대학교 전자소재공학과) , 이삼녕 (한국해양대학교 전자소재공학과) , 조채용 (부산대학교 나노에너지공학과 나노융합기술과) , 김석환 (안동대학교 물리학과)
In this paper, AlN epilayers on 6H-SiC (0001) substrate are grown by mixed source hydride vapor phase epitaxy (MS-HVPE). AlN epilayer of 0.5 ㎛ thickness was obtained with a growth rate of 5 nm per hour. The surface of AlN epilayer grown on 6H-SiC (0001) substrate was investigated by field emi...
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
---|---|---|
AlN는 무엇인가? | GaN, InGaN 그리고 AlGaN와 같은 질화물 계열의 반도체 중 AlN는 6.2 eV의 넓은 에너지 밴드갭을 가진 직접천이형 반도체 물질로 높은 열전도도와 전기적 특성을 가지고 있어 자외선(ultraviolet ray) 영역의 광소자(optical devices)를 비롯하여 고출력 전자소자(high power electronicdevices) 제작의 핵심 재료로 주목받고 있다[1,2]. 특히 전력 반도체 소자(power semiconductor devices)로는 높은 열적 내구성에 의해 SiC 기반의 소자가 가장 안정화된 재료로 활용되고 있으며, 이 중 SiC와 함께 질화물 반도체인 AlN의 결합은 새로운 차세대 전력 반도체 소자로서 매우 중요한 연구 분야이며, 응용 수요가 급속히 늘어날 것으로 전망된다[3-5]. | |
혼합소스 HVPE 방법의 장점은? | HVPE 방법으로 도핑된 AlGaN 에피층을 성장하기 위해서는 Al 소스와 Ga 소스 그리고 도핑 소스 영역을 따로 만들어야 하기 때문에 장비가 복잡하고, 에피층의 종류에 따라 소스 영역을 여러 개로 만들어야 하는 단점이 있다. 그러나 상용화된 유기 금속 화학 기상 증착(Metal Organic Chemical Vapor Deposition, MOCVD) 방법과 비교하여 성장속도가 매우 빨라 수십~수백 마이크로미터(m)의 두께를 갖는 후막층을 쉽게 성장시킬 수 있다는 장점이 있다. 본 논문의 혼합소스 HVPE 방법은 AlGaN 등의 3원소 화합물이나 n형, p형 질화물 반도체 에피층 성장의 경우 도펀트와 에피층 재료를 흑연 보트 내에 혼합하여 사용하기 때문에 장비가 간단하며, 혼합된 금속 원료 간의 원자 분율(atomic fraction) 을 변화시키거나 소스영역의 온도를 변화시킴으로써 조성비나 도핑 농도 조절에 용이하다[6-16]. | |
SiC, GaN, Ga2 O3 그리고 AlN등 소재들의 특징은? | SiC와 같이 고전압에 손상되지 않는 소자 재료와 더불어 AlN와 같은 높은 주파수(약 107 Hz 영역) 를 낼 수 있는 소재를 이용한 전력반도체의 연구는 에너지 효율성을 높이는 매우 중요한 분야라고 판단된다. SiC, GaN, Ga2 O3 그리고 AlN와 같은 새로운 소재들은 Si과 같이 매우 안정된 공정에 기반을 두며, 3 eV 이상의큰 에너지 밴드를 가지고 높은 스위칭 주파수 능력, 항복 전압 그리고 열전도율을 가져 고온 환경의 초고전력에서 사용 가능한 전력 변환 장치의 핵심 재료로 응용이 가능하다. 또한 넓은 에너지 밴드갭(wide band gap, WBG)을가진 반도체 재료의 융합은 차세대 고효율의 전력 반도체 소자 분야에 있어 반드시 필요할 것으로 생각된다. |
B.K. Meyer, G. Steude, A. Goldner, A. Hoffmann, H. Amano and I. Akasaki, "Photoluminescence investigations of AlGaN on GaN epitaxial films", Phys. Status Solidi B 216 (1999) 187.
F. Yun, M.A. Reshchikov, L. He, T. King and H. Morkoc "Energy band bowing parameter in $Al_xGa_{1-x}N$ alloys", J. Appl. Phys. 92 (2002) 4837.
Y.F. Wu, B.P. Keller, S. Keller, D. Kapolnek, P. Kozodoy, S.P. DenBaars and U.K. Mishra, "Very high breakdown voltage and large transconductance realized on GaN heterojunction field effect transistors", Appl. Phys. Lett. 69 (1996) 1438.
N.H. Train, B.H. Le, S. Zhao and Z. Mi, "On the mechanism of highly efficient p-type conduction of Mgdoped ultra-wide-bandgap AlN nanostructures", Appl. Phys. Lett. 110 (2017) 032102.
V. Adivarahan, J. Zhang, A. Chitnis, W. Shuai, J. Sun, R. Pachipulusu, M. Shatalov and M.A. Khan, "Sub-milliwatt power III-N light emitting diodes at 285 nm", Jpn. J. Appl. Phys. 41 (2002) L435.
M. Yang, S.L. Hwang, C.H. Lee, H.S. Jeon, K.H. Kim, S.H. Hong, I.H. Heo, H.S. Ahn, J.H. Shim, S.W. Kim, I.S. Cho, W.T. Lim, J.H. Lee and S.K. Shee, "Structural phase variation of InGaN micro-structures grown by mixed-source HVPE", Sae Mulli 56 (2008) 238.
H.S. Jeon, S.L. Hwang, C.H. Lee, I.H. Heo, S.H. Hong, E.J. Kim, Y.H. Han, K.H. Kim, H. Ha, M. Yang, H.S. Ahn, S.W. Kim, J.H. Lee and S.K. Shee, "Characteristics of a non-phosphor white LED grown by using mixedsource HVPE", J. Korean Phys. Soc. 54, (2009) 1262.
K.H. Kim, J.Y. Yi, H.J. Lee, M. Yang, H.S. Ahn, S.N. Yi, J.H. Chang, H.S. Kim, C.R. Cho, S.C. Lee and S.W. Kim, "Hydride vapor phase epitaxy for the growth of AlGaN crystal", Sae Mulli 48 (2004) 546.
K.H. Kim, J.Y. Yi, H.J. Lee, K.S. Jang, M. Yang, H.S. Ahn, C.R. Cho, J.P. Kim, S.W. Kim, W.J. Choi and I.S. Cho, "Growth and characteristics of an AlGaN layer deposited by a hydride vapor phase epitaxy method", Sae Mulli 50 (2005) 175.
I.H. Heo, S.L. Hwang, H.S. Jeon, C.H. Lee, S.H. Hong, Y.H. Han, E.J. Kim, M. Yang, H.S. Ahn, J.H. Shim, S.W. Kim I.S. Cho, J.H. Lee and S.K. Shee, "Doping of nitride semiconductors by using mixed-source HVPE", Sae Mulli 56 (2008) 272.
S.G. Jung, H. Jeon, G.S. Lee, S.M. Bae, W.I. Yun, K.H. Kim, S.N. Yi, M. Yang, H.S. Ahn, S.W. Kim, Y.M. Yu, S.H. Cheon and H.J. Ha, "The properties of AlGaN epi layer grown by HVPE", J. Korean Cryst. Growth Cryst. Technol. 22 (2012) 11.
C. Lee, H. Jeon, C. Lee, I. Jeon, M. Yang, S.N. Yi, H.S. Ahn, S.W. Kim, Y.M. Yu and N. Sawaki, "Characterizations of graded AlGaN epilayer grown by HVPE", J. Korean Cryst. Growth Cryst. Technol. 25 (2015) 45.
H.A. Lee, J.H. Park, J.H. Lee, J.H. Lee, C.W. Park, H.S. Kang, S.H. Kang, J.H. In and K.B. Shim, "Variation of optical characteristics with the thickness of bulk GaN grown by HVPE", J. Korean Cryst. Growth Cryst. Technol. 28 (2018) 9.
W.J. Lee, M.S. Park, Y.S. Jang, W.J. Lee, J.H. Ha, Y.J. Choi, H.Y. Lee and H.S. Kim, "Multi-step growth of ${\alpha}$ - plane GaN epitaxial layer on ${\gamma}$ -plane sapphire substrate by HVPE method", J. Korean Cryst. Growth Cryst. Technol. 26 (2016) 89.
H. Son, Y.J. Choi, Y.J. Lee, M.J. Lee, J.H. Kim, S.W. Kim, Y.H. Ra, T.Y. Lim, J. Hwang and D.W. Jeon, "Effect VI/III ratio on properties of alpha- $Ga_2O_3$ epilayers grown by halide vapor phase epitaxy", J. Korean Cryst. Growth Cryst. Technol. 28 (2018) 135.
G.S. Lee, K.H. Kim, S.W. Kim, I. Jeon, H.S. Ahn, M. Yang, S.N. Yi, C.R. Cho and S.W. Kim, "p-Type AlN epilayer growth for power semiconductor device by mixed-source HVPE method", J. Korean Cryst. Growth Cryst. Technol. 29 (2019) 83.
Y. Kumagai, T. Yamane, T. Miyaji, H. Murakami, Y. Kangawa and A. Koukitu, "Hydride vapor phase epitaxy of AlN: thermodynamic analysis of aluminum source and its application to growth", Phys. Status Solidi C 7 (2003) 2498.
Y. Kumagai, T. Yamane, T. Miyaji, H. Murakami, Y. Kangawa and A. Koukitu, "Thermodynamics on hydride vapor phase epitaxy of AlN using $AlCl_3$ and $NH_3$ ", Phys. Status Solidi B 7 (2006) 1431.
M. Pons, J. Su, M. Chubarov, R. Boichot, F. Mercier, E. Blanquet, G. Giusti and D. Pique, "HVPE of aluminum nitride, film evaluation and multiscale modeling of the growth process", J. Cryst. Growth 468 (2017) 235.
Y. Kumagai, T. Yamane and A. Koukitu, "Growth of thick AlN layers by hydride vapor-phase epitaxy", J. Cryst. Growth 281 (2005) 62.
V. Avrutin, D.J. Silversmith, Y. Mori, F. Kawamura, Y. Kitaoka and H. Morkoc, "Growth of bulk GaN and AlN: Progress and challenges" P IEEE 98 (2010) 1302.
T. Nagashima, M. Harada, H. Yanagi, Y. Kumagai, A. Koukitu and K. Takada, "High-speed epitaxial growth of AlN above $1200^{\circ}C$ by hydride vapor phase epitaxy", J. Cryst. Growth 300 (2007) 42.
T.M. Al Tahtamouni, J. Li, J.Y. Lin and H.X. Jiang, "Surfactant effects of gallium on quality of AlN epilayers grown via metal-organic chemical-vapour deposition on SiC substrates", J. Phys. D: Appl. Phys. 45 (2012) 285103.
K.A. Aissa, A. Achour, O. Elmazria, Q. Simon, M. Elhosni, P. Boulet, S. Robert and M.A. Djouadi, "AlN films deposited by dc magnetron sputtering and high power impulse magnetron sputtering for SAW applications", J. Phys. D: Appl. Phys. 48 (2015) 145307.
S. Adhikari, S.K. Patra, A. Lunia, S. Kumar, P. Parjapat, B. Kushwaha, P. Kumar, S. Singh, A. Chauhan, K. Singh, S. Pal and C. Dhanavantri, "Growth and fabrication of GaN/InGaN violet light emitting diode on patterned sapphire substrate", J. Appl. Math. 2 (2014) 1113.
해당 논문의 주제분야에서 활용도가 높은 상위 5개 콘텐츠를 보여줍니다.
더보기 버튼을 클릭하시면 더 많은 관련자료를 살펴볼 수 있습니다.
*원문 PDF 파일 및 링크정보가 존재하지 않을 경우 KISTI DDS 시스템에서 제공하는 원문복사서비스를 사용할 수 있습니다.
오픈액세스 학술지에 출판된 논문
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.