| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2011년 가을 (10/27 ~ 10/29, 신라대학교) |
| 권호 | 17권 2호 |
| 발표분야 | E. Structural Materials and Processing Technology(구조재료 및 공정기술) |
| 제목 | Growth and characteristics of epitaxial lateral overgrown a-plane GaN on r-plane sapphire using high-dose N+-ion-implantation |
| 초록 | MOCVD 방법으로 r-plane sapphire에 pattern된 N+-Ion-Implantation을 이용한 a-plane GaN의 ELOG 성장방법에 대하여 연구하였다. N+-Ion-Implantation을 이용하면 기존에 SixNy나 SiO2 같은 전형적인 ELOG process에서 사용되어 왔던 mask materials가 없는, single-step-maskless ELOG process가 가능해진다. 우선, photo lithography로 r-plane sapphire위에 [11-20]Al2O3의 parallel한 방향으로 4-µm-wide openings과 16-µm period의 크기로 stripes pattern된 10-µm-thick PR을 coating한 후, N+-Ion-Implantation을 PR pattern된 sapphire위에, 67.5 keV에서 5×1017㎝-2의 dosage로 시행하였다. 그런 다음 PR은 acetone을 사용하여 제거하고, substrate는 2-propanol과 deionized water로 헹구었다. r-plane sapphire기판 상에 non polar a-plane GaN을 성장하고 결함 감소를 위해 ELOG (epitaxial lateral overgrowth) 성장 방법을 시킴으로써 성장 방법 및 구조적 특성을 관찰하였다. 성장방법은 온도, 시간, 압력, Ⅴ/Ⅲ ratio등을 변화 시키면서 lateral 성장에 적합한 성장 방법을 찾아봤으며, Optical Microscope, SEM, AFM을 통해 성장된 시료의 특성을 분석하였다. 우선, Optical Microscope을 통해 pin hole, particle, contamination, hill lock 등을 관찰 할 수 있었으며 SEM을 통해 surface morphology와 증착된 막의 thickness 그리고 더 나아가 ELOG가 되는 과정을 분석할 수 있었다. 더불어 AFM을 통해 surface roughness를 알아냄으로써 증착된 막의 flatness정도를 알 수 있었다. 본 연구를 통해 a-plane GaN의 결함 밀도를 줄이고 특성 향상에 도움을 줌으로써 양질의 광소자 및 전자 소자를 얻는데 기여할 수 있을 것이다. |
| 저자 | 권준혁, 장삼석, 홍정엽, 문성욱, 변동진 |
| 소속 | 고려대 |
| 키워드 | a-plane GaN; r-plane sapphire; ELOG; N+-ion-implantation |
