| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2014년 봄 (05/15 ~ 05/16, 창원컨벤션센터) |
| 권호 | 20권 1호 |
| 발표분야 | F. 광기능/디스플레이 재료(Optical Functional and Display Materials) |
| 제목 | Structural Properties of Annealed Al/Mo and Al/Ti Metal Contacts on n-GaN |
| 초록 | 반도체 소자의 전극 형성에 널리 사용되는 Al은 산화력이 커서 산화막인 Al2O3가 쉽게 형성되는데, 이와 같은 산화막은 전극의 저항을 증가시켜 전기적 특성을 감소시키는 요인이 된다. 따라서 본 연구에서는 Al 전극 형성 시 산화막 형성을 최소화하기 위해 MOCVD법으로 성장된 n-GaN 박막 위에 DC 스퍼터링법으로 Mo와 Ti 및 Al을 연속적으로 증착시켜 Al/Mo/n-GaN와 Al/Ti/n-GaN 구조의 전극을 제작하여 급속열처리(RTP)에 따른 구조 변화를 분석하였다. 우선 사파이어 기판 위에 성장된 n-GaN 기판을 10 mm x 10 mm 의 크기로 절단하여 DC 스퍼터링 장치에 장착하고 6.0 x 10-6 torr 까지 진공을 배기한 후, Ar가스를 30 sccm으로 공급하여 공정압력을 3.2 x10-3 torr 로 유지하면서 Ti, Mo와 Al을 약 10 ~ 20 nm 두께로 스퍼터링하였다. Al/Mo/GaN와 Al/Ti/GaN를 RTP furnace를 이용하여 Ar가스 분위기에서 700℃의 온도에서 30 sec 동안 열처리한 후 XPS을 이용하여 구조적 성질을 조사하였다. 금속 박막을 증착하는 과정 중에 혼입된 산소에 의해 Al2O3가 형성되었다. Al/Mo/GaN와 Al/Ti/GaN 구조에서는 Al/Mo와 Al/Ti 계면에서 산소의 양이 증가하였다. 열처리 후에는 Al/Mo구조에서는 산소의 out-diffusion으로 인해 계면에서 산소의 양이 감소하였으며, Al/Ti구조에서는 Ti과 산소와의 반응에 의해 TiO2가 형성되었다. 즉, GaN의 전극물질로 Al을 채택하는 경우 Al/GaN구조의 계면에는 Al2O3가 형성되고, Al/Ti/GaN구조에서는 각 계면에 Al2O3와 TiO2가 형성된다. 그러나 Al/Mo/GaN구조에서는 각 계면에서 산화막은 형성되지 않았고 단지 Al 표면에 Al2O3가 형성되었다. |
| 저자 | 이서호, 김하영, 변창섭, 김선태 |
| 소속 | 한밭대 |
| 키워드 | GaN; Al/Ti/GaN; Al/Mo/GaN; DC sputtering; RTP |
