MOCVD에 대해

목차

1. MOCVD 기술

2. MOCVD 기술의 특징
(1) MOCVD 기술의 장 ․ 단점
(2) 기술의 문제점과 해결책

3. MOCVD 장치

4. MOCVD의 응용분야

본문내용

<표1> 사파이어(0001) 기판과 GaN의 열팽창계수
Material
Coefficient of Thermal Expansion (K-1)
Δa/a
Δc/c
Sapphire
(0001)
7.5 × 10-6
8.5 × 10-6
Wurtzite
GaN
5.59 × 10-6
3.17 × 10-6
√ 해결책
AlN의 저온 버퍼층의 형성기술이 도입되면서 격자부정합과 열팽창계수 차이를 보상하여 양질의 GaN 성장을 가능하게 한다. 이로 인해 GaN LED의 경우 고휘도의 발광소자로 작동하는 특성을 보이고 있다.
3. MOCVD 장치
MOCVD 장치는 다섯가지 부속장치인 reservoir, vapor delivery & mixed system, deposition chamber, pumping system, chemical scrubber system로 이루어진다. 박막의 조성과 증착속도는 반응기 내의 여러 가지 precursor의 분압과 박막이 증착되는 곳의 온도와 반응기를 통해서 가스의 흐름방식에 의해 주로 조절된다. 성공적인 증착 장치는 이들 조건들의 안정성과 정확한 조절이 요구된다.
(1) reservoir
√ reservoir는 chemical precursor과 운반가스를 포함하는 장치이다. 이러한 reservoir는 압력통(gas를 위한), bubbler나 boat(고체를 위한)등이 될 수 있다.
(2) vapor delivery & mixed system
√ vapor delivery & mixed system은 reservoir로부터 chemical vapor를 운송하는데 필요하고 필요시 반응물들을 혼합하는 장치이다.
(3) deposition chamber
√ deposition chamber는 박막을 성장시키는데 필요하다. 반응물들은 piping network를 경유하여 chamber로 유입된다. 그리고 요구하는 박막을 얻기 위해 조절하여 반응한다.
(4) pumping system
√ pumping system은 deposition chamber내의 압력을 조절하고 배기가스를 제거하기 위해 사용된다.
(5) chemical scrubber system
√ chemical scrubbing system는 배기가스를 대기중으로 배출하기 전에 처리하는데 사용된다.
<그림4> MOCVD의 개요도
4. MOCVD의 응용분야
MOCVD 장치 및 MOCVD 공정은 레이져다이오드(LD: laser diode) 뿐만 아니라 질화물 반도체 LED(Light Emitting Diode: 발광다이오드)의 대량생산 및 자외선 수광소자의 제조에 이용하고 있다.
(1) 청색 LD
√ 청색 LD는 고밀도 정보저장 및 laser projection display장치의 개발을 촉진 할 것이다. 예를들어 650nm LD를 사용할 때 4.7G를 저장 할 수 있는데, 청색 LD를 사용할 경우 15 ~ 20G를 저장 할 수 있게 된다. 광 저장장치에는 DVD-ROM, DVD-RAM, DVD+RW, DVD-video, DVD-audio등이 있다. laser projection display는 high power CRT display, LED display의 경쟁상품으로 home theater, conference room용으로의 개발이 진행되고 있다. 이를 위해 고수명 및 25~30mW급 고출력 개발이 국내외에서 진행중에 있다
(2) 고휘도 청,녹,백색 LED
√ 고휘도 청,녹,백색 LED는 Large full color 및 full motion video LEDsigns에 적용되고 있다. large full color signs은 아시아(한국, 일본, 중국, 대만, 홍콩, 인도)를 중심으로 옥내외홍보 및 정보판시장이 형성되어 있다. 북미, 유럽을 중심으로는 스포츠스타디움(실내외 경기장, 수영장등)에 활용이 예상되고 있다.
√ 자동차 내부전등, 교통신호등, 휴대전화 backlight용, 조명기구, 표시재료응용품, 다목적지시용등으로 사용되고 있다.
(3) UV photodetector
√ 자외선 수광소자는 오존, SO2, NOx 측정과 같은 환경측정소자로의 적용과 flame detector와 같은 산업용, 태양으로 발산되는 빛으로부터 자외선 A, B를측정하는 health care용, 비행기연료 조절 및 미사일방어시스템을 위한 군사용으로의 연구가 진행되고 있다. health care용으로는 국내에서 맥사이언스택, 국외에서는 APA Optics등에서 연구개발을 끝내고 판매에 나서고 있다.

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MOCVD,   MOCVD장치,   MOCVD 문제해결