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6H-SiC 기판 위에 혼합소스 HVPE 방법으로 성장된 AlN 에피층 특성

Properties of AlN epilayer grown on 6H-SiC substrate by mixed-source HVPE method

김석환|김경화|안형수|양민|이삼녕|전인준|조채용|박정현
한국결정성장학회 (The Korea Association Of Crystal Growth, Inc.)|2020.06|한국결정성장학회지 (Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology)|제30권 제3호|pp. 96-102|DOI 10.6111/JKCGCT.2020.30.3.096

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6H-SiCAlN epilayerMixed-sourceHVPE methodPower semiconductor device
주제분류재료공학

초록

본 논문에서는 6H-SiC (0001) 기판 위에 AlN 에피층을 혼합 소스 수소화물 기상 에피택시 방법에 의해 성장하였다. 시간당 5 nm의 성장률로 0.5 μm 두께의 AlN 에피층을 얻었다. FE-SEM과 EDS 결과를 통해 6H-SiC (0001) 기판 위에 성장된 AlN 에피층 표면을 조사하였다. HR-XRD와 계산식을 통해 전위 밀도를 예측하였다. 1.4×10⁹cm⁻²의 나사 전위밀도와 3.8 × 10⁹cm⁻²의 칼날 전위 밀도를 가지는 우수한 결정질의 AlN 에피층을 확인하였다. 혼합소스 HVP E 방법에 의해성장된 6H-SiC 기판 위의 AlN 에피층은 전력소자 등에 응용이 가능할 것으로 판단된다.

Abstract

In this paper, AlN epilayers on 6H-SiC (0001) substrate are grown by mixed source hydride vapor phase epitaxy(MS-HVPE). AlN epilayer of 0.5 μm thickness was obtained with a growth rate of 5 nm per hour. The surface of AlN epilayergrown on 6H-SiC (0001) substrate was investigated by field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS). Dislocation density was considered through HR-XRD and related calculations. A fine crystalline AlN epilayer with screw dislocation density of 1.4 × 10⁹cm⁻² and edge dislocation density of 3.8 × 10⁹cm⁻² was confirmed. The AlN epilayer on 6H-SiC (0001) substrate grown by using the mixed source HVPE method could be applied to power devices.

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