| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2012년 가을 (11/07 ~ 11/09, 라카이샌드파인 리조트) |
| 권호 | 18권 2호 |
| 발표분야 | A. 전자/반도체 재료(Electronic and Semiconductor Materials) |
| 제목 | 펄스레이저 증착법으로 질소분압에 따른 c축 사파이어 기판에 증착된 AlN박막의 특성 |
| 초록 | 질화알루미늄 (AlN)은 이론 열전도도(320W/m•K)가 알루미나보다 10배 이상이고 전기절연성(9×1013Ω•㎝)이 우수하며 열팽창계수(4×10-6)가 Si 반도체와 비슷하고 기계적강도(430MPa)도 우수하여 고열전도세라믹스의 반도체 기판이나 부품으로 응용되고 있다. 이러한 특성으로 인해 AlN은 분말, 기판, 박막의 다양한 형태로 연구 개발되고 있다. 본 연구에서는 펄스레이저 증착법(Pulsed laser deposition: PLD)을이용하여 0.1에서 10 mTorr의 다양한 N₂분압비에 따른 사파이어 기판 위에 증착 된 Aluminium Nitride (AlN) 박막의 배향성, 표면, 미세조직 그리고 흡수율을 관찰하였다. AlN 타겟을 사용하여기판 온도는 600℃, 초기진공도는 10-7 Torr로 고정하여 증착하였으며, 파장대가 248 nm인 KrF엑시머 레이저를 사용하여 2 J/cm2 의 레이저 에너지로 증착하였다. AlN 박막을 고분해능 X-선 회절 분석(HR-XRD)으로 측정한 결과 분압이 가장 낮은 N₂=0.01 mTorr일 때 (002) 결정면으로 우수한 배향성을 얻을 수 있었으며, 이보다 높은 질소분압에서는 에피탁시 성장을 관찰 할 수 없었다. 주사전자현미경으로 관찰한 미세구조상에서 질소분압에 따른 표면 형상 변화는 없었으며 파단면으로 관찰한 AlN 박막의 두께는 800 nm 임을 확인하였다. 자외선 분광기(UV-vis)를 사용하여 AlN박막의 흡수율을 측정한 결과 4.9-5.9 eV의 밴드갭 에너지를 가지는 것을 확인하였으며, 질소 분압이 커짐에 따라 밴드갭 에너지도 증가하였다. |
| 저자 | 정은희, 정준기, 정래영, 박상엽 |
| 소속 | 강릉원주대 |
| 키워드 | AlN; PLD; Thin films; N₂ |
