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사파이어, 실리콘 카바이드, 산화아연, 실리콘 및 비화칼륨으로 이루어진 군에서 선택되는 원소로 이루어진 기판; 및 상기 기판의 평면 상에, 복수 개의 규칙적으로 반복형성된 패턴이며, 표면에 질화알루미늄막이 형성되어 있는 질소이온주입 패턴부; 및 상기 패턴을 구획하는 질소이온비주입 구획부를 포함하는 질화갈륨 박막 제조용 단결정기판
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제 1항에 있어서, 상기 패턴의 형상은 원형, 타원형, 스트라이프형(줄무늬형) 또는 다각형인 것을 특징으로 하는 질화갈륨 박막 제조용 단결정기판
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제 1항에 있어서, 상기 질소이온주입 패턴부에 대한 질소이온의 도즈량은 1×1015/cm2 내지 1×1017/cm2 이고, 주입에너지는 10 내지 100 keV범위인 것을 특징으로 하는 질화갈륨 박막 제조용 단결정기판
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(a) 단결정기판을 준비하는 단계;(b1) 상기 단결정기판의 표면에 유전체층을 성장시키는 단계;(b2) 상기 유전체층의 표면에 복수개의 규칙적으로 반복형성된 패턴을 구획하는 구획부보호막을 형성하는 단계;(b3) 상기 패턴의 유전체층을 제거하여 패턴부를 형성하는 단계;(b4) 상기 패턴부에 질소이온을 주입하여 질소이온주입 패턴부를 형성하는 단계;(b5) 상기 구획부보호막을 제거하는 단계; 및(b6) 상기 구획부보호막이 제거된 후에 노출된 유전체층을 제거하여 상기 패턴을 구획하는 질소이온비주입 구획부를 형성함으로써, 상기 단결정기판의 동일 평면상에 규칙적으로 반복형성된 패턴을 포함하는 질소이온주입 패턴부 및 상기 패턴을 구획하는 질소이온비주입 구획부를 형성하는 단계; 및(c) 상기 질소이온주입 패턴부 및 질소이온비주입 구획부의 표면에 질화갈륨박막을 성장시키는 단계를 포함하는 질화갈륨 박막 제조방법
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제 5항에 있어서, 상기 단결정기판은 사파이어, 실리콘 카바이드, 산화아연, 실리콘 및 비화갈륨으로 이루어진 군으로부터 선택되는 원소로 이루어진 것을 특징으로 하는 질화갈륨 박막 제조방법
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제 5항에 있어서, 상기 (b2)단계의 패턴의 형상은 원형, 타원형, 스트라이프형(줄무늬형) 또는 다각형인 것을 특징으로 하는 질화갈륨 박막 제조방법
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제 5항에 있어서, 상기 (b4)단계의 질소이온주입처리는 이온도즈량 1×1015/cm2 내지 1×1017/cm2 및 주입에너지 10 내지 100 keV범위에서 행하는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 박막 제조방법
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제 5항에 있어서, 상기 유전체층은 실리콘산화막(SiO2), 실리콘질화막(Si3N4) 또는 실리콘산화질화막(SiON)인 것을 특징으로 하는 질화갈륨 박막 제조방법
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제 5항에 있어서, 상기 (b2)단계의 구획부보호막을 형성하는 방법은 포토리소그래피공정, 잉크젯법 또는 임프린팅법인 것을 특징으로 하는 질화갈륨 박막 제조방법
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제 5항에 있어서, 상기 (b3)단계의 유전체층을 RIE로 제거하는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 박막 제조방법
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제 5항에 있어서, 상기 (b6)단계의 유전체층 제거는 불산으로 제거하는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 박막 제조방법
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제 5항에 있어서, 상기 (c)단계의 질화갈륨 박막 성장은 먼저 기판에 완충층을 형성한 후, 그 위에 에피층을 형성하는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 박막 제조방법
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제 5항에 있어서, 상기 (c)단계의 질화갈륨 박막 성장은 유기금속화학기상증착법, 분자선 에피탁시법, 원자층단위증착법 또는 플라즈마화학증착법에 의한 것을 특징으로 하는 질화갈륨 박막 제조방법
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제 1항 또는 제 2항 또는 제 4항의 질화 갈륨 박막 제조용 단결정기판에 의해 제조된 질화갈륨 박막을 포함하는 발광다이오드
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제 1항 또는 제 2항 또는 제 4항의 질화갈륨 박막 제조용 단결정기판에 의해 제조된 질화갈륨 박막을 포함하는 레이저다이오드
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