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SiC 단결정의 TSSG 공정을 위한 전이금속 특성 연구
Study on the characteristics of transition metals for TSSG process of SiC single crystal 원문보기

한국결정성장학회지 = Journal of the Korean crystal growth and crystal technology, v.32 no.2, 2022년, pp.55 - 60  

이승준 (한국세라믹기술원 반도체소재센터) ,  유용재 (한국세라믹기술원 반도체소재센터) ,  정성민 (한국세라믹기술원 반도체소재센터) ,  배시영 (한국세라믹기술원 반도체소재센터) ,  이원재 (동의대학교 신소재공학과) ,  신윤지 (한국세라믹기술원 반도체소재센터)

초록
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본 연구에서는 SiC 단결정의 TSSG 공정중 결정 품질을 저하시키지 않으면서도 의도하지 않은 질소 도핑(N-UID)을 쉽게 제어하기 위해 지금까지 Co 또는 Sc 전이금속을 첨가한 신규 용융조성을 제안한다. Co 또는 Sc의 특성을 파악하기 위해 Ar 분위기에서 1900℃ 온도에서 약 2시간 동안 열처리 실험을 수행했다. 용융조성은 Si-Ti 10 at% 또는 Si-Cr 30 at%를 비롯하여, 탄소 용해도에 효과적이라고 알려진 Co 또는 Sc을 각각 3 at% 첨가하였다. 열처리 후 도가니 단면을 가공하여 도가니-용융물 계면에서 발생한 Si-C 반응층을 관찰하고, 탄소황분석을 통해 조성에 따른 탄소 용해도를 간접적으로 분석하였다. 그 결과, Si-Sc 기반 용융조성이 TSSG 공정에 적합한 특성을 갖는 Si-C반응층을 형성하고 있었다. 또한 탄소황분석 결과에서도 Cr 다음으로 높은 탄소량이 갖는 것으로 분석되었다. Sc는 Cr에 비해 질소와의 반응성이 낮은 이점을 가지므로 TSSG 공정에 Si-Sc 용융조성을 적용하면, 본 연구에서 의도한 대로 SiC 단결정 성장속도와 질소 UID를 모두 제어할 수 있는 것으로 고려된다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, a heat treatment experiment was conducted to select a new melt composition that can easily control the unintentionally doped nitrogen (N-UID) without degrading the SiC single crystal quality during TSSG process. The experiment was carried out for about 2 hours at a temperature of 1900...

주제어

#Silicon Carbide   #TSSG   #Transition metal   #Nitrogen doping   #C solubility   #Si-C reaction  

표/그림 (5)

참고문헌 (17)

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