[논문]HCl 용액을 이용한 α-Ga2O3 epitaxy 박막의 습식 식각

최병수; 엄지훈; 엄해지; 전대우; 황승구; 김진곤; 윤영훈; 조현

doi:10.6111/jkcgct.2022.32.1.040

HCl 용액을 이용한 α-Ga2O3 epitaxy 박막의 습식 식각
Wet etching of α-Ga2O3 epitaxy film using a HCl-based solution 원문보기

한국결정성장학회지 = Journal of the Korean crystal growth and crystal technology, v.32 no.1, 2022년, pp.40 - 44

최병수 (부산대학교 나노융합기술학과) , 엄지훈 (알에프에이치아이씨(주)) , 엄해지 (부산대학교 나노메카트로닉스공학과) , 전대우 (한국세라믹기술원) , 황승구 (부산대학교 나노메카트로닉스공학과) , 김진곤 (부산대학교 나노메카트로닉스공학과) , 윤영훈 (동신대학교 신재생에너지학과) , 조현 (부산대학교 나노메카트로닉스공학과)

초록
AI-Helper

35 % 농도의 염산 용액을 이용하여 α-Ga₂O₃ epitaxy 박막의 습식 식각을 수행하였다. 35 % 염산 용액의 온도가 증가함에 따라 α-Ga₂O₃ epitaxy 박막의 식각 속도가 증가하였고, 본 연구에서 시도한 가장 높은 온도인 75℃에서 119.6 nm/min의 식각 속도를 나타내었다. 식각 반응의 활성화 에너지는 0.776 eV로 계산되었고, HCl 용액에서의 습식 식각은 reaction-limited 반응 기구에 의해 지배됨을 확인하였다. 각 온도에서 식각된 표면들의 AFM 분석결과 식각 용액의 온도가 증가함에 따라 식각된 표면의 표면조도가 증가함을 알 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper

Wet etching of α-Ga2O3 epitaxy film was performed using a 35 % hydrochloric (HCl) acid solution. As the temperature of the 35 % HCl solution increased, the α-Ga2O3 etch rate increased, and the etch rate of 119.6 nm/min was obtained at 75℃, the highest temperature examined in this work. The activation energy for etch reaction was determined to be 0.776 eV, and this suggests that the wet etching of α-Ga2O3 in the 35 % HCl solution was dominated by the reaction-limited mechanism. AFM analysis showed that the surface roughness of the etched surface increased as the temperature of the etchant solution increased.

주제어

표/그림 (5)

그림 Fig. 1. Temperature dependence of α-Ga₂O₃ etch rate in a 35 % HCl-based solution.
그림 Fig. 2. Arrhenius plot of α-Ga₂O₃ etch rate in a 35% HCl-based solution.
그림 Fig. 3. AFM surface scan images and normalized surface roughness of α-Ga₂O₃ etched in a 35% HCl solution.
그림 Fig. 4. SEM micrographs of features etched into α-Ga₂O₃ using a 35 % HCl solution (65°C) and SiO₂ mask.
그림 Fig. 5. AES surface scans of the unetched -Ga₂O₃ (bottom) and α-Ga₂O₃ etched in a 35% HCl solution at 70°C (top).

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