GaN의 위스커 제조

전문가 제언

○ 위스커(whisker)는 수염결정, 또는 침상결정이라고도 부른다. 위스커결정은 결함이 거의 없는 깨끗한 결정체로 알려져 있다. 성장조건과 성장기구가 매우 다양하다. 성장조건만 알면 비교적 대량으로 쉽게 얻어지는 결정형태이다. 현재는 어느 정도 결정성질이 판명되어 있기 때문에 위스커결정의 응용이 앞으로 기대되고 있다.

○ 전형적인 위스커는 고양이의 수염처럼 직선 형태를 나타내나, 가지를 벌린 것도 있고, 꾸부러진 것, 불규칙적인 형태를 가진 것도 존재한다. 위스커의 측면은 면지수가 낮은 촘촘히 쌓인 면구조로 둘러싸여 있다. 미세한 위스커의 단면은 원형이나 타원형을 나타내는 것도 있다. 위스커결정의 굵기는 주기적으로 변한다.

○ 반도체 Si, Ge, GaAs, InAs, 그리고 전이 금속 Cd, Zn 등의 위스커는 VLS(vapor liquid solid)법에 의하여 성장한다. 이 방법으로 GaAs, InAs의 지름이 20nm정도 되는 양자세선도 성장이 가능하다. 위스커성장에는 위스커성분이외의 불순물, 주로 I족, II족의 금속을 촉매로 사용하는 경우가 많다.

○ 각종 세라믹스 위스커를 CVD(chemical vapor deposition)방법으로 성장한다. CVD는 VLS와 유사한 방법이다. 어떤 경우에도 위스커성장에는 불순물첨가를 필요로 한다. 금속할로겐화물, 금속산화물을 수소를 사용해서 환원하면 금속이 석출하는데, 석출한 금속은 예외 없이 위스커이다. 위스커성장에 금속을 촉매로 사용하는 이유이기도하다.

○ 위스커산업은 한국에서도 흔하게 이루어지고 있다. 금속의 정제, 석면제조 등을 꼽을 수 있다. 반도체 분야에서는 한구화학연구원에서 수년전에 GaN성장반응로를 러시아에서 도입하여 현재 필라멘트 형 단결정과 잉곳을 성장하고 있다. 용융, 또는 용해법에 의한 GaN성장에는 고온과 고압이 필요하기 때문에 항상 위험이 따른다.
키워드; 1. GaN위스커 2. MOCVD 3. MBE 4. CVD 5. VLS

*

저자

Feigelson et al.

자료유형

특허정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2011

권(호)

WO20110063365

잡지명

PCT특허

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

~26

분석자

박*학

분석물

• GaN의 위스커 제조.pdf [235,469 byte]

이미지변환중입니다.