단결정 AlN의 미세구조 분석 및 어닐링 공정이 결정성에 미치는 영향

김정운; 배시영; 정성민; 강승민; 강성; 김철진

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김정운 배시영 정성민 강승민 강성 김철진

저널정보: 한국결정성장학회 한국결정성장학회지 한국결정성장학회지 제28권 제4호

발행연도: 2018.1

수록면: 152 - 158 (7page)

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PVT(Physical vapor transport)법은 고품질의 대면적 웨이퍼를 생산하기에 이점을 가져 질화물계 반도체의 상용화를 위해 많은 연구가 진행되고 있는 단결정 성장 방법이다. 하지만 복잡한 공정 변수들로 인하여 비평형적인 성장 조건을 갖게 될 경우 수많은 결함들이 발생하게 된다. 결정성장 후 어닐링 공정은 결정성 개선을 위해 널리 사용된다. 효과적인결정성 개선을 위해서는 적절한 온도, 압력과 시간을 설정하는 게 중요하다. 본 연구에서는 PVT법으로 성장된 AlN 단결정 및 어닐링 조건에 따른 단결정의 결정 미세구조 변화를 X-ray topography, Electron Backscattered Diffraction(EBSD), Rietveld refinement를 통해 분석하였다. Synchrotron Whitebeam X-ray topography 분석 결과 어닐링을 진행하지 않은 단결정에 2차상 및 sub grain, impurity가 존재하였으며 이로 인해 결정성이 저하되는 것을 확인 할 수 있었다. EBSD 결과 어닐링을 진행한 시편의 경우 결정립수가 증가함과 동시에 basal plane의 뒤틀림이 일어나는 것을 관찰할 수 있었다. Rietveldrefinement 결과 일부 격자들이 a, b, c축 방향으로 응력을 받아 변형된 것으로 분석되었다. 이는 어닐링 과정 중 hot zone내의 상하 온도구배에 의해 발생한 응력으로 결정립 방향의 뒤틀림이 일어날 뿐만 아니라 격자 상수가 달라진 것으로 분석된다.

참고문헌 (9)

참고문헌 신청

A. Khan / 2008 / Ultraviolet light-emitting diodes based on group three nitrides / Nat. Photonics. 2:81

M. Miyanaga / 2007 / Evaluation of AlN single crystal grown by sublimation method / J. Cryst. Growth 300:45

주영준 / 2015 / 투과전자현미경과 전자후방산란회절을 이용한 AlN의 미세구조 분석 / 한국결정성장학회지 25(4):127~134

강승민 / 2017 / PVT 법으로 성장된 AlN 단결정의 열처리 공정에 대한 연구 / 한국결정성장학회지 27(2):65~69

강효상 / 2017 / PVT법으로 성장된 AlN 단결정의 표면 특성 평가 및 고온 어닐링 공정의 효과에 대한 연구 / 한국결정성장학회지 27(3):143~147

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