III족-질화물의 결정성장

전문가 제언

○ III-족질화물 가운데 GaN은 화학식 AX(A; 양성원소 X; 음성원소)로 나타나는 화합물에서 볼 수 있는 육방결정구조이다. A원자와 X원자는 각각 육방밀집구조에 가까운 배열을 하고 있다. 실온에서 3.39eV의 직접천이 형 에너지 갭(gap)을 가지는 반도체이다. 청색에서 자외영역에 이르는 광소자로 곽광을 받고 있다.

○ GaN은 성장온도에서 분해압력이 매우 높기 때문에 벌크(bulk)단결정을 만들기는 대단히 어렵다. 일반적으로는 사파이어(a-Al2O3)와 같은 이종의 기판을 사용하여 해태로 에피택시(hetero-epitaxy)방법에 의하여 결정을 성장하고 있다. GaN단결정 박막성장에는 VPE(vapor phase epitaxy), MOVPE(metalorganic VPE)방법 등을 주로 사용한다.

○ 특허에서 소개하는 GaN의 단결정 제조방법은 시중에서 간혹 수행되고 있는 암모니아 열(ammono-thermal)방법과 유사하다. 이 방법은 III-족금속(Ga, Al, In)과 질소함유화합물(N2, 원상태 N, NH3, N2H4 등)을 높은 온도에서 반응하여 III-족 질화물 GaN, AlInN등을 만든다. 나트륨(Na)을 융제(촉매)로 사용한 하나의 변형된 암모니아 열 방법이다.

○ 한국에서도 오래전부터 연구가 수행되고 있다. 대덕연구단지 화학연구원에서는 1990년대부터 III-V반도체의 결정성장에 관한 연구가 이루어지고 있다. 대학에서도 이 분야의 연구가 활발하게 진행 중인 것으로 알고 있다. 박막결정은 쉬우나 대형결정의 성장은 매우 어려운 것으로 알고 있다.

저자

Pimputkar, siddha et al.

자료유형

특허정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2013

권(호)

WO20130010118

잡지명

PCT특허

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

~23

분석자

박*학

분석물

• III?족 질화물의 결정성장.pdf [284,089 byte]

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