As과 Ga 빔 조사에 의해 세척된 Si(100) 기판 위에 GaAs 에피층 성장과 RHEED 패턴
GaAs Epilayer Growth on Si(100) Substrates Cleaned by As/Ga Beam and Its RHEED Patterns
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초록
두 단계 방법을 사용하여 분자선 에피택시 방법으로 Si 기판 위에 GaAs 에피층을 성장 하였다. Si(100) 기판은 기판온도를 800 ℃로 유지하고 진공가열, As 빔, Ga 빔을 이용하여 세 가지 다른 방법으로 세척하였다. GaAs 에피층의 성장온도와 두께는 각각 800 ℃와 1 μm 이었다. 에피층 성장과 표면구조는 반사 고에너지 전자회절(RHEED)와 주사 전자현미경(SEM)으로 관찰하였다. 기판온도 800 ℃에서 Ga 빔으로 세척된 Si(100) 기판은 double domain 2☓1 구조를 가지고 있었다. 진공가열, As 빔, Ga 빔을 이용하여 세척한 Si(100) 기판 위에 성장된 GaAs 에피층의 RHEED 패턴은 각각 spot-like, spot을 가진 (2×4) , 선명한 (2×4) 구조를 가지고 있었다. SEM 측정 결과 Ga 빔으로 세척한 기판 위에 성장된 GaAs 에피층이 가장 좋은 표면 결정성을 가지고 있었다.
Abstract
The GaAs epitaxial layers were grown on Si(100) substrates by molecular beam epitaxy(MBE) using the two-step method. The Si(100) substrates were cleaned with different surface cleaning method of vacuum heating, As-beam, and Ga-beam at the substrate temperature of 800 ℃. Growth temperature and thickness of the GaAs epitaxial layer were 800 ℃ and 1 μm, respectively. The surface structure and epitaxial growth were observed by reflection high-energy electron diffraction(RHEED) and scanning electron microscope(SEM). Just surface structure of the Si(100) substrate cleaned by Ga-beam at 800 ℃ shows double domain 2☓1. RHEED patterns of the GaAs epitaxial layers grown on Si(100) substrates with cleaning method of vacuum heating, As-beam, and Ga-beam show spot-like, (2×4) with spot, and clear (2×4). From SEM, it is found that the GaAs epitaxial layers grown on Si(100) substrates with Ga-beam cleaning has a high quality.
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