LOGIN

Archieve

전기전자재료학회논문지 / v.32, no.6, 2019년, pp.528-533

미스트화학기상증착시스템의 전구체 수용액 혼합비 조절을 통한 (AlxGa1-x)2O3 에피박막의 밴드갭 특성 제어 연구

Bandgap Control of (AlxGa1-x)2O3 Epilayers by Controlling Aqueous Precursor Mixing Ratio in Mist Chemical Vapor Deposition System

김경호, 신윤지, 정성민, 배시영

Kyoung-Ho Kim, Yun-Ji Shin, Seong-Min Jeong, Si-Young Bae

초록(국문)

본 연구에서는 미스트화학기상증착시스템을 이용한 (AlxGa1-x)2O3 박막을 사파이어 기판 위에 성장하였다. Ga과 Al 전구체를 포함하는 수용액의 혼합비를 0~4.0까지 혼합하여 이에 대한 물성을 측정하였다. 전구체 수용액의 혼합비를 증가시킴에 따라 성장률이 크게 감소하는 반면, 표면은 3차원 성장모드가 진행되어 표면이 거칠어졌다. XRD 측정 결과 성장된 박막은 α-(AlxGa1-x)2O3 형태의 커런덤(corundum) 구조를 유지하였다.  박막의 조성은 8~13%에서 분포하고 있음을 확인하였다.  이에 따라, 광학적으로 측정된 밴드갭은 Al 조성비를 증가시킴에 따라 5.18 eV에서 5.38 eV까지 점차 증가하는 것을 확인하였다.

초록(영문)

We investigated the growth of (AlxGa1-x)2O3 thin films on c-plane sapphire substrates that were grown by mist chemical vapor deposition (mist CVD). The precursor solution was prepared by mixing and dissolving source materials such as gallium acetylacetonate and aluminum acetylacetonate in deionized water. The [Al]/[Ga] mixing ratio (MR) of the precursor solution was adjusted in the range of 0~4.0. The Al contents of (AlxGa1-x)2O3 thin films were increased from 8 to 13% with the increase of the MR of Al. As a result, the optical bandgap of the grown thin films changed from 5.18 to 5.38 eV. Therefore, it was determined that the optical bandgap of grown (AlxGa1-x)2O3 thin films could be effectively engineered by controlling Al content.

키워드

  • 산화갈륨
  • Ga2O3
  • (AlxGa1-x)2O3
  • Alloy
  • Ultrawide bandgap
  • mist CVD

DOI

https://doi.org/10.4313/JKEM.2019.32.6.528