초록 ▼

GaAs는 그자체로써의 소자응용성은 물론 semi-insulation(SI) GaAs경우에는 IC 응용에 필요한 기판으로써 흥미를 끌고 있는 반도체 재료이다. SI를 특성지워주는 deep impurity 와 defect는 그 물성이 정립되지 않았고 이들은 소자제작과정에서 인정하지 못할 뿐더러 소자의 효율을 저하시키고 있다. 따라서 이들 deep level 밀도를 줄이고 특성이 균일하고 재연성있는 결정 성장이 중요한 과제로 남아 있다.
본 연구에서는 As source온도, 성장속도, melt-solid interface 근방의

GaAs는 그자체로써의 소자응용성은 물론 semi-insulation(SI) GaAs경우에는 IC 응용에 필요한 기판으로써 흥미를 끌고 있는 반도체 재료이다. SI를 특성지워주는 deep impurity 와 defect는 그 물성이 정립되지 않았고 이들은 소자제작과정에서 인정하지 못할 뿐더러 소자의 효율을 저하시키고 있다. 따라서 이들 deep level 밀도를 줄이고 특성이 균일하고 재연성있는 결정 성장이 중요한 과제로 남아 있다.
본 연구에서는 As source온도, 성장속도, melt-solid interface 근방의 온도구배, 성장후 냉각속도등 결정성장 특성에 영향을 주는 조건들을 임의로 조절할 수 있는 수명 Bridgman로 장치를 제작하여 As source온도를 변수로 했을때의 결정성장특성, Ga?O?와 indium을 불순물로 첨가했을때의 결정 성장특성에 대한 기초조사 내지 가능성 조사를 하였다. Indium을 불순물로 사용한 것은 defect-free SI GaAs을 얻는데 필요한 기초조사를 위한 것이다.
결정특성 연구에는 etch pit, 전기전도도, 광전기전도 등이 주로 사용되었다.

Abstract ▼

Both theoretical and practical interests are ever increasing in GaAs because of its importance in device fabrication and substrate for IC. Deep impllrlty and/or derect characterizing semi-insulating(Sl) CaAs are not well understood, and they are unstable at high temperatures during device fabrical p

Both theoretical and practical interests are ever increasing in GaAs because of its importance in device fabrication and substrate for IC. Deep impllrlty and/or derect characterizing semi-insulating(Sl) CaAs are not well understood, and they are unstable at high temperatures during device fabrical process and deteriorate device efficiency. Therefore the main subject of SI GaAs crystal growth is how to reduce the deep level density and grow homogeneous crystal.
We constructed a horizontal Bridgman furnace, in which various growing conditions can be independently controlled for the investigation of the relationships between the conditions and crystal growth characteristics. Using the As source temperature as a variable and using Ca?O? and indium as dopants, some growth characteristics and feasibility investigations were made in this study. Indium doping was employed here to obtain necessary information for the growth of defect-free SI GaAs.
Etch pits, electrical transport, photoconduction were the main tools for the crystal characterization.

목차 Contents

• I. 서론...10
• II. 실험...13
• II-1. Horizontal Bridgman로 장치 제작 및 특성...13
• II-2. 반응관 제작과 Ga 및 As의 장입...15
• II-3. GaAs 결정성장...19
• II-4. GaAs 결정 특성 측정...20
• II-5. 열처리 실험...21
• III. GaAs결정 성장특성 및 고찰...23
• III-1. Seeding...23
• III-2. As 온도에 따르는 결정성장 특성...25
• III-3. $Ga_2O_3$및 indium첨가한 GaAs...26
• III-4. Etch pit 특성...27
• IV. GaAs의 실온 특성...32
• IV-1. n-형 GaAs...32
• IV-2. p-형 GaAs...39
• V. 불순물을 첨가하지 않은 GaAs와 $Ga_2O_3$를 첨가한 GaAs...46
• VI. In-doped GaAs...57
• VII. Deep level을 갖는 GaAs의 열처리 효과...60
• VIII. 요약 및 계속연구 방향...64
• 참고 문헌...67
• 논문 발표 실적 및 계획...71