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한국결정성장학회지 = Journal of the Korean crystal growth and crystal technology v.28 no.3, 2018년, pp.135 - 139   KCI
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HVPE 방법으로 성장된 alpha-Ga2O3의 특성에 대한 VI/III ratio 변화 효과
Effect of VI/III ratio on properties of alpha-Ga2O3 epilayers grown by halide vapor phase epitaxy

손호기   (한국세라믹기술원  ); 최예지   (한국세라믹기술원  ); 이영진   (한국세라믹기술원  ); 이미재   (한국세라믹기술원  ); 김진호   (한국세라믹기술원  ); 김선욱   (한국세라믹기술원  ); 라용호   (한국세라믹기술원  ); 임태영   (한국세라믹기술원  ); 황종희   (한국세라믹기술원  ); 전대우   (한국세라믹기술원  );
  • 초록

    본 연구에서는 HVPE 성장법을 이용하여 사파이어 기판 위에 알파 갈륨옥사이드를 성장시키며 VI/III 비의 변화에 따른 효과를 확인하였다. 성장된 알파 갈륨옥사이드의 표면은 평평하고 crack 없이 성장되었다. 성장된 갈륨옥사이드의 광학적 특성을 분석하기 위해 투과율을 측정하고 광학 밴드갭을 얻었다. 광학 밴드갭은 약 5.0 eV로 나타났고 VI/III 비가 증가함에 따라 비례하여 증가하는 결과를 보여주었다. 이론적 광학 밴드갭에 가장 근접한 VI/III 비가 23인 조건에서 성장된 알파 갈륨옥사이드의 결정성을 확인하기 위해 HR-XRD를 이용하여 FWHM을 측정하였고 이를 바탕으로 전위밀도를 계산하였을 때 나선형 전위밀도는 $1.5{\times}10^7cm^{-2}$ , 칼날 전위 밀도는 $5.4{\times}10^9cm^{-2}$ 로 계산되었다.


    In this study, we report the effect of VI/III ratio on ${\alpha}-Ga_2O_3$ epilayer on sapphire substrate by halide vapor phase epitaxy. The surface of ${\alpha}-Ga_2O_3$ epilayer grown with various VI/III ratios was flat and crack-free. To analyze the optical properties of the ${\alpha}-Ga_2O_3$ epilayers, the transmittance and an optical band gap were measured. The optical band gap was shown to be around 5 eV and showed a proportional increase in VI/III ratios. To determine the crystal quality of alpha gallium oxide grown with a ratio of 23, closed to the theoretical optical band gap, the FWHM was measured by HR-XRD. The calculated dislocation density of screw and edge were $1.5{\times}10^7cm^{-2}$ and $5.4{\times}10^9cm^{-2}$ , respectively.


  • 주제어

    ${\alpha}-Ga_2O_3$ .   HVPE .   VI/III ratio .   Optical band gap.  

  • 참고문헌 (19)

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 저자의 다른 논문

  • 손호기 (8)

    1. 2013 "HVPE법에 의해 성장된 AlN 에피층의 V/III비에 따른 특성변화" 한국재료학회지 = Korean journal of materials research 23 (12): 732~736    
    2. 2015 "Freestanding GaN 기판의 Ga-polar 면에 기계적 연마 방법을 적용한 Bow 제어 및 그 특성 연구" 전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers 28 (12): 776~780    
    3. 2015 "나노구조를 응용한 AlN 성장 방법 및 특성" 전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers 28 (11): 711~714    
    4. 2016 "N-polar면의 선택적 에칭 방법을 통한 Free-standing GaN 기판의 Bowing 제어" 전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers 29 (1): 30~34    
    5. 2016 "AlN/PSS Template 위에 HVPE로 성장한 GaN 막의 특성" 전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers 29 (6): 348~352    
    6. 2016 "Self-Separation 방법을 적용한 고품질 Free-Standing GaN" 전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers 29 (11): 702~706    
    7. 2017 "FS-GaN을 열산화하여 제작된 Beta-Ga2O3 박막의 특성" 전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers 30 (7): 427~431    
    8. 2018 "HVPE 방법으로 성장한 Alpha-Ga2O3의 특성 분석" 전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers 31 (6): 357~361    
  • 이영진 (59)

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