학회 | 한국재료학회 |
학술대회 | 2012년 가을 (11/07 ~ 11/09, 라카이샌드파인 리조트) |
권호 | 18권 2호 |
발표분야 | A. 전자/반도체 재료(Electronic and Semiconductor Materials) |
제목 | 용액성장법을 이용한 SiC 단결정 성장 : 과포화도 변화에 따른 성장속도 와 결정성 |
초록 | Silicon carbide 단결정은 우수한 기계적, 전기적 물성을 갖고 있어 전기, 전자재료로써 적용이 유망한 재료이다. SiC는 고온 안정성과 절연파괴 강도가 높고, 이러한 특징으로 인해 소자로 적용할 때, 그 두께를 Si 보다 얇게 만들 수 있으며, 높은 doping level로 제작이 가능하다. 결국 이것은 On resistance를 낮추기 때문에 에너지 손실을 줄일 수 있다. 대게 SiC 단결정은, Physical vapor deposition(PVT)법을 이용하여 제작하는데, 상당히 높은 온도의 공정이며, 현재 basial plane dislocation(BPD)의 수를 줄이는데 있어 한계를 보인다. 용액성장법(Top seed solution growth)은, Liquid silicon을 이용하여 carbon을 용해시키고 그 포화도를 조절하여 SiC 단결정을 성장시키는 방법이다. 이 방법은 PVT 법보다 공정온도가 500~700℃정도 낮고 BPD의 개수를 현저히 감소시켰다는 보고가 있다. 이번 연구에서는, 용액 성장법을 이용하여 SiC 단결정을 성장시켰으며, seed crystal은 4°-tilted 4H-SiC를 이용하였으며, top seed crystal을 액면에서 부터 500μm를 인상하여 meniscus를 형성한 상태에서 단결정을 성장시켰으며, 1450℃(상부)/1500℃(하부) 등과 같이 각 온도에서 하부 온도를 50℃를 높여 실험을 진행하였다. 성장시간은 각각 4h 20m 으로 고정하였다. |
저자 | 조상호, 강홍전, 박경암, 허경애, 신동요, 허윤정, 류도형 |
소속 | 서울과학기술대 |
키워드 | SiC 단결정 성장; 용액성장법; 탄화규소 단결정 |