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MBE에 의한 HEMT 소자용 In0.53Ga0.47As / In0.52Al0.48As / InP 에피택셜층 성장 연구
노동완(Dong-Wan Roh),이해권(Hae-Gwon Lee),이재진(Jae-Jin Lee),편광의(Kwang-Eui Pyun),남기수(Kee-Soo Nam) 한국진공학회(ASCT) 1995 Applied Science and Convergence Technology Vol.4 No.2
저잡음 HEMT 소자 제작을 위한 에피택셜 기판을 MBE 방법을 이용하여 In_(0.53)Ga_(0.47)As / In_(0.52)Al_(0.48)As / InP 물질계로 성장하였다. 기판 온도의 변화, 채널층과 격리층 사이의 성장 일시 멈춤 등의 성장 조건 변화에 따른 Hall 이동도의 변화를 연구하였다. 전자 공급층을 Si으로 델타도핑한 결과 같은 조건에서 성장기판의 온도를 520℃에서 540℃로 증가시키면 실온의 전자이동도는 7,850 ㎠/Vsec에서 9,600 ㎠/Vsec으로 증가하였으며, 격리층과 채널층 사이에서 약 50초간 성장을 일시 중단하면 이동도는 상온 측정 결과 30%, 77 K 측정 결과 100% 향상됨을 알 수 있었다. 이는 성장중 채널층의 표면 adatom의 surfaca migration 시간을 충분히 제공하여 결정결함의 감소로 계면의 급격성이 향상된 결과로 사료된다. 본 실험을 통하여 얻은 최고 이동도 값은 격리층의 두께가 100Å인 경우에 상온 측정결과 11,400 ㎠/Vsec 및 77 K 측정 결과 50,300 ㎠/Vsec이었다. The In_(0.53)Ga_(0.47)As/In_(0.52)Al_(0.48)As HEMT structures for low noise application were grown by MBE onto InP substrates. The influence of growth temperature profile, growth interruption between spacer and channel, and structural parameters on the electrical characteristics has been systematically studied based on Hall measurements. The growth of Si δ-doped structure at increased temperature gives improved mobility from 7850 ㎠/Vsec to 9600 ㎠/Vsec at 300 K. And growth of the whole layer with interruption results in increase of mobility due to a improvement of interface abruptness. Maximum mobilities with values amounting to as high as 11,400 ㎠/Vsec (300 K), 50,300 ㎠/Vsec (77 K) were obtained near d_(spacer)=100Å.
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