화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2013년 가을 (11/06 ~ 11/08, 제주롯데호텔)
권호 19권 2호
발표분야 F. 광기능/디스플레이 재료(Optical Functional and Display Materials)
제목 HVPE법으로 성장된 후막 GaN의 열처리에 따른 응력이완(Stress release in HVPE Grown Thick-film GaN by Heat-treatment)
초록 통상적으로 사파이어 기판 위에 성장된 GaN 내에는 두 물질 사이의 물리적 성질 차이에 의해 응력이 존재하게 된다. 본 연구에서는 사파이어 기판 위에 HVPE법으로 성장시킨 서로 다른 두께의 후막 GaN를 열처리한 후 응력의 이완에 대하여 조사하였다.  

   HVPE법에 의한 GaN의 성장은 수평형 전기로에서 2-인치 크기의 사파이어(c-Al2O3) 기판 위에 Ga+HCl과 NH3 가스를 1100 ℃의 온도에서 반응시켜 20 μm, 150 μm, 200 μm으로 두께로 성장시켰다. GaN/Al2O3를 10 mm x 10 mm의 크기로 잘라 800~1000 ℃의 온도범위에서 1~4시간 동안 열처리하였으며, 열처리에 따른 구조적 특성과 광학적 특성을 XRD와 AFM 및 PL 등을 측정하여 평가하였다.  

   열처리 후, XRD 회절선의 FWHM과 격자변형도가 감소하였다. 또한 AFM 분석을 통해 표면 거칠기와 결함밀도가 감소하는 것을 확인할 수 있었다. GaN의 두께가 증가함에 따라 상온 PL 스펙트럼은 372nm 부근에서의 GaN 에너지갭 부근 발광강도가 감소하였다. 10 K의 온도로부터 온도가 증가함에 따라 에너지갭 부근의 발광강도는 감소하였으며, red-shift하였다.  
저자 조수진, 변창섭, 김선태
소속 한밭대
키워드 GaN; GaN/Al2O3; HVPE; Photoluminescence
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