본문 바로가기
KERD
논문KCI 등재

HCl 용액을 이용한 α-Ga2O3 epitaxy 박막의 습식 식각

Wet etching of α-Ga2O3 epitaxy film using a HCl-based solution

0

조회

0

다운로드

0

인용

0

참고문헌

키워드

주제분류재료공학

초록

35 % 농도의 염산 용액을 이용하여 α-Ga2O3 epitaxy 박막의 습식 식각을 수행하였다. 35 % 염산 용액의 온도가 증가함에 따라 α-Ga2O3 epitaxy 박막의 식각 속도가 증가하였고, 본 연구에서 시도한 가장 높은 온도인 75°C에서 119.6 nm/min의 식각 속도를 나타내었다. 식각 반응의 활성화 에너지는 0.776 eV로 계산되었고, HCl 용액에서의 습식 식각은 reactionlimited 반응 기구에 의해 지배됨을 확인하였다. 각 온도에서 식각된 표면들의 AFM 분석결과 식각 용액의 온도가 증가함에 따라 식각된 표면의 표면조도가 증가함을 알 수 있었다.

Abstract

Wet etching of α-Ga2O3 epitaxy film was performed using a 35 % hydrochloric (HCl) acid solution. As the temperature of the 35 % HCl solution increased, the α-Ga2O3 etch rate increased, and the etch rate of 119.6 nm/min was obtained at 75°C, the highest temperature examined in this work. The activation energy for etch reaction was determined to be 0.776 eV, and this suggests that the wet etching of α-Ga2O3 in the 35 % HCl solution was dominated by the reactionlimited mechanism. AFM analysis showed that the surface roughness of the etched surface increased as the temperature of the etchant solution increased.

참고문헌 (17)

  1. S.I. Stepanov, "Gallium oxide: Properties and applicationsA review", Rev. Adv. Mater. Sci, 44, pp.63~ (2016)
  2. M. Higashiwaki, "Current status of Ga2O3 power devices", Jpn. J. Appl. Phys, 55, pp.1202A1~ (2016)
  3. S.J. Pearton, "A review of Ga2O3 materials, processing, and devices", Appl. Phys. Rev, 5, pp.011301~ (2018)
  4. S.J. Pearton, "Perspective: Ga2O3 for ultra-high power rectifiers and MOSFETS", J. Appl. Phys, 124, pp.220901~ (2018)
  5. M. Higashiwaki, "Recent progress in Ga2O3 power devices", Semicond. Sci. Technol, 31, pp.034001~ (2016)
  6. C. Roy, "Polymorphism of Ga2O3 and the system Ga2O3-H2O", J. Am. Chem. Soc, 74, pp.719~ (1952)
  7. A.J. Green, "Recent progress of B-Ga2O3 MOSFETs for power electronic applications", DoD Tech. Rep, pp.391~ (2017)
  8. N. Yadava, "Review-Recent advances in designing gallium oxide MOSFET for rf application", ECS J. Solid State Sci. Technol. J. Vac. Sci. Technol, 9, pp.065010~ (2020)
  9. 손호기, "HVPE 방법으로 성장된 alpha-Ga2O3의 특성에 대한 VI", III ratio 변화 효과, 2018, pp.28(3), 135~139[DOI]
  10. 손호기, "원뿔 형태의 patterned sapphire substrate 위에 성장한 α-Ga2O3의 특성분석", 한국결정성장학회지, 29(4), pp.173~178 (2019), 한국결정성장학회[DOI]
  11. J. Moloney, "Atomic layer deposited B-Ga2O3 solar-blind photodetectors", J. Phys. D: Appl. Phys, 52, pp.475101~ (2019)
  12. 엄지훈, "Chlorine-based high density plasma etching of α-Ga2O3 epitaxy layer", Electronic Materials Letters, 17(2), pp.142~147 (2021), 대한금속·재료학회[DOI]
  13. J. Yang, "Annealing of dry etch damage in metallized and bare (-201) Ga2O3", J. Vac. Sci. Technol, B35, pp.051201~ (2017)
  14. S. Ohira, "Wet chemical etching behavior of B-Ga2O3 single crystal", Phys. Stat. Sol, C 5, pp.3116~ (2008)
  15. S. Jang, "A comparative study of wet etching and contacts on (-201) and (010) oriented B-Ga2O3", J. Alloys Compd, 731, pp.118~ (2018)
  16. H. Cho, "Photoelectrochemical etching of InxGa1-xN", MRS Internet J. Nitride Semicond. Res, 4S1, pp.G6.40~ (1999)
  17. C. Bae, "Low-temperature preparation of GaN-SiO2 interfaces with low defect density. II. Remote plasma-assisted oxidation of GaN and nitrogen incorporation", J. Vac. Sci. Technol. A, 22, pp.2411~ (2004)

관련 논문AI추천

이 간행물의 다른 논문 (6건)