화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2007년 봄 (05/10 ~ 05/11, 무주리조트)
권호 13권 1호
발표분야 반도체재료
제목 InGaN/GaN single quantum well의 광학적 특성 및 전기적 특성의 변화에 미치는 ion beam 조사의 영향 (Influence of ion beam bombardment of sapphire substrate on optical and electrical characteristic of InGaN/GaN single quantum well)
초록 GaN와 질화물 반도체는 기존의 화합물 반도체에 비해서 밴드갭 에너지는 0.7 eV에서 6.2 eV까지 넓게 조절될 수 있기 때문에 자외선 영역에서 청/녹색까지의 발광소자 (LED) 및 레이저 다이오드 (LD)와 자외선 검출기 (Detector) 등의 광소자 재현이 가능하다. 발광 소자에 많이 사용되고 있는 InGaN 층은 청․녹색 LED, 황색 LED, 백색 LED로 많이 사용되고 있다. 발광소자에서 매우 중요한 발광파장을 결정하는 InGaN 박막은 Multi Quantum Well (MQW) 구조로 제작되며 well/barrier 의 두께변화 및 주기에 따라 발광효율이 큰 차이를 나타낸다.
본 연구에서는 소자 제조시 광범위하게 사용되는 사파이어 기판과 InGaN/GaN 층의 격자부정합 및 열팽창계수의 차이를 최소화하기 위한 방법으로 사파이어 기판 위에 ion beam을 조사하여 기판의 물리적, 화학적 표면특성을 변화시킨 후 InGaN/GaN의 광학․전기적 특성의 변화에 관하여 연구하였다.
사파이어 기판에 ion beam을 조사한 후에 Metal Organic Chemical Vapor Deposition (MOCVD)를 이용하여 2 ㎛ 두께의 GaN buffer layer를 성장시킨 후에 20 nm 두께의 InGaN layer를 성장시켰다. InGaN layer의 성장 후 capping layer로서 GaN을 성장시켰다. InGaN/GaN single quantum well을 성장시킨 후에 Atomic Force Microscope (AFM)를 이용하여 표면형상의 변화를 확인하고 광학적 특성을 Photoluminescence (PL)로 확인하였다. 또한 Hall-measurement를 이용하여 전기적 특성을 분석하였다.
저자 최승규, 장재민, 정우광
소속 국민대
키워드 MOCVD; InGaN; GaN; quantum well
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