화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2012년 가을 (11/07 ~ 11/09, 라카이샌드파인 리조트)
권호 18권 2호
발표분야 B. 나노재료(Nanomaterials)
제목 InAs buffer layer의 두께에 따른 (100) Si 기판 위 GaAs/AlGaAs MQW의 특성 분석 (Characteristics of GaAs/AlGaAs MQW on Si (100) with a variation of InAs buffer layer thickness)
초록   현재 상용화되고 반도체 소자들은 대부분 Si 반도체 물질을 이용하고 있다. Si의 경우 값이 싸고 구하기 쉽다는 장점을 가지고 있지만 간접 천이형 밴드갭을 가지고 있기 때문에 광소자로 이용하기 쉽지 않다. 이와는 반대로 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체는 직접 천이형 밴드갭을 갖고 Si에 비해 전자와 홀의 유효질량이 작기 때문에 더 높은 이동도를 갖는다. 또 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체는 합성조성을 다르게 하면 밴드갭을 조절할 수 있어 다양한 광소자에 응용이 가능하다. Si과 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체의 장점을 극대화하기 위해 Si 기판 위에 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체를 성장하는 연구가 다양한 물질과 방법으로 시도되고 있다. 그리고 Si 기판상에 화합물 반도체의 성장에 따라 저가형 고급 광원 및 고속 전자 소자에 적용이 가능하다.
  본 연구에서는 MBE (Molecular Beam Epitaxy)를 이용하여 (100) Si 기판상에 다양한 두께의 InAs buffer layer를 성장하고 그 위에 GaAs/AlGaAs Multiple Quantum Well (MQW)을 성장하였다. 기존의 연구와는 다르게 Si 기판에 아무런 처리를 하지 않은 (100) 기판을 사용하였으며, Si기판과 Ⅲ-Ⅴ족 화합물층 사이의 격자 불일치에 의한 strain을 줄이기 위해 InAs buffer layer를 사용하였다.
  GaAs/AlGaAs MQW의 구조적 특성을 XRD (X-Ray Diffraction)와 TEM (Transmission Electron Microscopy)을 통해 확인하였다. 그리고 표면의 RMS roughness를 AFM을 통해 확인 하였고, 광학적 특성은 PL을 통해 확인하였다.
저자 오현지1, 박성준1, 김호성2, 최원준2, 명재민1
소속 1연세대, 2한국과학기술(연)
키워드 MBE; GaAs/AlGaAs MQW; InAs layer
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