| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2014년 가을 (11/27 ~ 11/28, 대전컨벤션센터) |
| 권호 | 20권 2호 |
| 발표분야 | A. 전자/반도체 재료(Electronic and Semiconductor Materials) |
| 제목 | Investigation of abnormal clustered basal plane dislocation etch pit by transmission electron microscope |
| 초록 | 전력반도체 응용을 위한 SiC는 재료과학 분야에서 AlN등과 같이 가장 유망한 소재중 하나이다. 우수한 재료 고유의 성질을 이용하여 전력 반도체 소자로의 적용을 위해서는 고품질의 단결정 성장 기술과 에피성장 기술의 확보가 매우 필요하다. 무엇보다도, 재료 내의 구조적 결함을 감소시키는 연구가 매우 중요하다. SiC 재료에는 다양한 구조결함이 존재하며 대부분의 구조적 결함은 직접 또는 간접적으로 전위와 관련이 있다. 재료 내 존재하는 결함은 선택적인 에칭에 의해 형성되는 에치핏을 이용하여 결함을 인식하는 방법이 널리 사용된다. SiC재료의 경우, 일반적으로 molten KOH를 이용하여 Etch-pit을 형성한다. SiC에 형성된 에치핏을 연구하는 것은 관련된 결함의 특성평가에 유용한 도구가 될 수 있다. 또한 투과 전자 현미경을 이용하여 Etch-pit의 미세구조적 특성 평가는 세부 결함 구조를 관찰하고 이해하는 강력한 방법이다. 본 연구에서 우리는 일반적인 molten KOH에 의해 에칭된 Si면에 형성되어진 비정상적으로 밀집된 에치핏들을 TEM을 이용하여 연구하였다. PVT법에 의해 성장된 4H-SiC 잉곳을 폴리싱을 통하여 기판으로 제작하였고 Si면의 Etch-pit은 510°C에서 10분간 molten KOH를 이용하여 형성하였다. 표면에 형성된 Etch-pit은 노말스키 현미경으로 관찰하였고 우리는 표면에서 약 78μm의 폭을 가진 줄무늬 형상을 발견하였으며 그 지역에는 밀집된 BPD(Basal Plane Dislocation)가 형성된 것이 관찰되었다. 줄무늬 형상의 방향은 SiC방향과 평행하고 수백마이크로미터 이상 전파되었다. 줄무늬 형상의 내부에 비하여 외부는 작은 밀도의 일반적으로 TED에서 형성되는 에치핏들이 관찰되었다. 이에 본 연구에서는 비정상적으로 밀집된 에치핏을 TEM을 이용하여 관찰하고 관련된 미세구조적 결함 특성평가에 관한 연구결과를 제시하고자 한다. |
| 저자 | 김동엽, 홍순구 |
| 소속 | 충남대 |
| 키워드 | Silicon Carbide; Etch-pit; TEM(Transmission electron microscope); BPD(Basal Plane Dislocation); SFs(Stacking fault) |
