| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2006년 봄 (05/19 ~ 05/20, 경상대학교 ) |
| 권호 | 12권 1호 |
| 발표분야 | 반도체재료 |
| 제목 | 스핀코팅을 이용한 GaOOH 선구물질로부터 GaN 박막의 성장 |
| 초록 | Ⅲ-Ⅴ족 질화물 반도체 GaN는 상온에서 직접천이형 에너지 갭이 3.4eV로 넓기 때문에 가시영역에서부터 자외파장영역까지 동작하는 고효율 발광소자를 제작하는 데 유용하다. 이와 같은 발광소자를 위한 GaN는 통상적으로 MOCVD법 또는 HVPE법 등으로 제조하고 있다. 한편, 액체상태의 선구물질을 사용하는 것은 MOCVD법 또는 HVPE법 등에 비해 간단하게 질화물 막을 제조할 수 있는 장점을 가지며 저가격, 대면적, 대량생산에 적합한 장점을 가져올 수 있다. 본 실험에서는 원료분말인 GaOOH분말 50g으로 초음파 분산 등을 통해 얻은 선구물질을 제조한 후 기판 위에 스핀코팅하여 비교적 균일하게 도포하였으며, 도포회수에 따른 GaN의 두께를 조사하기 위하여 도포회수를 1회부터 100회로 각각 달리하였다. 선구물질이 도포된 기판을 석영판과 석영반응관을 이용하여 전기로의 중심영역에 위치시키고, N2를 주입하면서 전기로의 온도를 승온시켰으며 반응온도와 반응시간은 각각 1000℃~1150℃와 30분부터 16시간까지 변화시켰으며, NH3의 유량은 100sccm으로 일정하게 유지시켰다. 전자현미경을 이용하여 기판표면의 상태와 단면을 통한 반응물의 두께를 관찰하였으며, X선 회절분석장치를 사용하여 반응물의 결정구조와 결정성여부를 조사하였다. 성장된 GaN 박막의 표면은 육안 관찰에 의해 1000 ℃의 온도에서 성장시킨 경우에는 우유 빛을 띄고 있었으며, 1100℃의 온도에서 성장시킨 경우에는 거울면 상태를 유지하고 있었다. 전자주사현미경 관찰에 의하면, 성장된 GaN는 크기가 약 50~100 nm 정도의 결정들이 응집되어 있었으며, 두께는 1회 스핀 코팅한 경우 약 50 nm 정도 이었으며 코팅횟수에 따라 박막의 두께가 증가하였다. 한편, X선 회절도에 의하면 (002)에 의한 회절만이 관찰됨으로써 c-축으로 성장되는 특징을 보였으며, X선 회절강도는 반응시간에 대하여 선형적으로 증가하고, 반응온도에 대해서는 지수함수적으로 변화하였다. 이와 같이 성장된 GaN의 광학적 성질에 대해서는 발표될 것이다. |
| 저자 | 이재범, 김선태 |
| 소속 | 한밭대 |
| 키워드 | GaOOH; GaN; Spin coating; precursor |
