HVPE 성장법을 이용한 고품질 베타-산화갈륨 에피택시 성장
- Abstract
- Gallium oxide (Ga2O3) is one of the ultra-wide-bandgap semiconductor materials and can be used as a high-power electronic material. Recently, many studies have been conducted on the β-Ga2O3, which is the most stable of the five phases of Ga2O3. In particular, various experiments have been conducted on high-quality thin film growth in order to utilize it as a high-power device, but the growth rate is low and it is difficult to adjust the doping concentration.
In this study, it was attempted to suppress the pre-reaction of precursors by adding HCl flow in the growth process of Halide Vapor Phase Epitaxy (HVPE) method. The surface morphology and electrical property of the β-Ga2O3 epilayer were dynamically changed according to the flow rate of additional HCl gas. The β-Ga2O3 epitaxial growth rate increased up to 20 times, and the Si doping concentration increased linearly. As the flow rate of SiH4 gas increased, the carrier concentration was adjusted from 3.67×1017 ea/cm3 to 2.32×1019 ea/cm3. In addition, initial growth control was attempted to reduce defects inside the epitaxy, and the density of bullet-type defects was reduced to 105 ea/cm2.
- Author(s)
- 김형윤
- Issued Date
- 2023
- Awarded Date
- 2023-02
- Type
- Dissertation
- Publisher
- 부경대학교
- URI
- https://repository.pknu.ac.kr:8443/handle/2021.oak/32942
http://pknu.dcollection.net/common/orgView/200000669725
- Affiliation
- 부경대학교 대학원
- Department
- 대학원 재료공학과
- Advisor
- 박운익
- Table Of Contents
- Ⅰ. 서론 1
1. 산화갈륨의 개요 4
2. 베타-산화갈륨 단결정 성장 기술 6
3. 베타-산화갈륨 에피택시 성장 기술 9
Ⅱ. 실험 방법 11
1. HVPE 장비 구성 11
2. 베타-산화갈륨 기판 세척 공정 13
3. 베타-산화갈륨 에피택시 성장 원리 14
4. 베타-산화갈륨 에피택시 특성 측정 방법 16
1) 표면 형상 관찰 방법 16
2) 미세조직 관찰 및 결정성 평가 방법 16
3) 두께 및 전기적 특성 평가 방법 17
4) 결함 분석 및 결함 밀도 평가 방법 18
Ⅲ. 실험 결과 21
1. 산소 유량 조절을 통한 베타-산화갈륨 에피택시 성장 연구 21
2. 성장 온도 조절을 통한 베타-산화갈륨 에피택시 성장 연구 25
1) 표면 형상 관찰 25
2) 결정성 평가 29
3) 결함 분석 및 결함 밀도 평가 32
3. 선반응 억제 및 베타-산화갈륨 에피택시 고속 성장 연구 35
1) 표면 형상 관찰 37
2) 미세조직 관찰 및 결정성 평가 39
3) 두께 및 전기적 특성 평가 41
4) 결함 분석 및 결함 밀도 평가 49
4. 초기 성장 조건 제어를 통한 저결함 베타-산화갈륨 에피택시 성장 연구 55
Ⅳ. 결론 60
참고문헌 62
- Degree
- Master
-
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- 대학원 > 재료공학과
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- Embargo2023-02-08
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