HVPE방법에 의해 Si(111) 기판위에 성장된 SAG/ELO GaN의 시간에 따른 성장형태 변화 = Investigation of the Growth Pattern in SAG/ELO GaN Grown on a Si(111) Substrate by Using HVPE

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 HVPE (hydride vapor phase epitaxy)방법을 사용하여 GaN
버퍼층 위에 선택성장 (SAG, selective area growth)과 에피측면성장
(ELO, epitaxial lateral overgrowh)방법으로 GaN를 성장시켰고 이때
시간에 따른 성장형태의 변화를 살펴 보고자 하였다. 기판은 Si(111)을
사용하였고 GaN 버퍼층을 MOCVD (metal organic chemical vapor
deposition)방법으로 성장시킨 후 그위에 SiO$_2$를 증착시키고
포토리소그라피 과정을 통해 선형 마스크 패턴을 형성시켰다. 그 다음
HVPE장치를 이용하여 GaN를 성장시켰다. SEM (scanning electron
microscopy) 측정 결과 초기 성장 형태는 사다리꼴 모양으로서 그 후
점차 평탄화 과정을 거침을 볼 수 있었고 SiO$_2$ 마스크 윗 부분에
평평한 면 위에 볼록한 형태를 가진 공간 (void)이 관찰되었으며
표면에서는 육방정계 형태의 섬 (island)이 관찰 되었다. 또한 GaN의
평탄화 과정을 사다리꼴 경사면의 기울기,
$<1\overline{1}00>$방향/$<$0001$>$방향의 길이의 비 등을 통해 분석해
보았다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Selective area growth (SAG) and epitaxial lateral overgrowth (ELO)
of GaN grown on a Si(111) substrate by using a HVPE (hydride vapor
phase epitaxy) facility have been studied, and the variation in
growth pattern has been determined at each step. A GaN buffer layer
was prepared by using MOCVD (metal-organic chemical vapor
deposition); then, a SiO$_2$ film was deposited by RF sputtering.
SAG/ELO GaN was the grown on the prepared stripe-mask-pattern
substrate. Cross-sectional SEM (scanning electron microscopy) images
of the SAG/ELO GaN showed planar convex type voids between the
SiO$_2$ and the overgrown GaN films and hexagonal-type islands on
the surface. Also, the flatness of the GaN was analyzed by using a
trapezoidal cross-sectional shape, the inclination of the side
surface, and the length ratio of $<1 \overline{1} 00>/<0001>$.

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