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단파장 광전소자 제조용 장치 및 그를 이용한 단파장 광전소자제조방법

  • 기술번호 : KST2015076943
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명에서는 반도체 광전소자 형성을 위해 p-n 접합에 전류를 흘리는 소수캐리어 주입이 아닌, 음극선발광 현상 즉, 높은 에너지의 전자빔을 주입하여 전자-정공쌍을 형성하고 그들의 재결합으로 광자를 얻는 방식을 이용한다. 본 발명은 900℃ 이하의 저온 성장이 가능하고, 평탄한 계면을 갖는 고품질의 SiC-AlN 초격자층을 성장시킬 수 있는 PA-MOMBE(plasma-assisted metalorganic molecular beam epitaxy) 시스템을 제안하고, 이를 이용하여 (SiC)x(AlN)1-x의 사원계 혼정화합물의 다층양자우물층을 만들어 4∼6eV의 에너지에 해당되는 광자를 얻을 수 있도록 한다. 즉, 본 발명에 따른 PA-MOMBE 시스템은 종래기술에 비해 저온 성장이 가능하다는 장점이 있어 냉각시의 열팽창계수 차이에 의한 열응력, 확산 및 2차 생성물의 발생과 관련한 문제점을 방지하여 재현성 있는 고품질의 초격자층을 성장시킬 수 있다. 그리고, 플라즈마에 존재하는 이온의 에너지를 조절하여 이온충돌에 의한 결함의 생성문제를 해결하며 원자단위로 평탄한 초격자층을 성장시킬 수 있다.
Int. CL H01L 33/00 (2014.01)
CPC
출원번호/일자 1019980038422 (1998.09.17)
출원인 한국전자통신연구원
등록번호/일자 10-0277691-0000 (2000.10.12)
공개번호/일자 10-2000-0020020 (2000.04.15) 문서열기
공고번호/일자 (20010201) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (1998.09.17)
심사청구항수 9

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국전자통신연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 심규환 대한민국 대전광역시 유성구
2 백문철 대한민국 대전광역시 유성구
3 조경익 대한민국 대전광역시 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 신성특허법인(유한) 대한민국 서울특별시 송파구 중대로 ***, ID타워 ***호 (가락동)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국전자통신연구원 대한민국 대전광역시 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 특허출원서
Patent Application		 1998.09.17 수리 (Accepted) 1-1-1998-0116190-18
2 출원심사청구서
Request for Examination		 1998.09.17 수리 (Accepted) 1-1-1998-0116192-09
3 대리인선임신고서
Notification of assignment of agent		 1998.09.17 수리 (Accepted) 1-1-1998-0116191-53
4 등록사정서
Decision to grant		 2000.09.23 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2000-0237857-20
5 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2001.04.19 수리 (Accepted) 4-1-2001-0046046-20
6 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2002.08.08 수리 (Accepted) 4-1-2002-0065009-76
7 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2009.08.04 수리 (Accepted) 4-1-2009-5150899-36
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.02.02 수리 (Accepted) 4-1-2015-0006137-44
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번호 청구항
1 1

SiC-AlN 초격자층을 포함하는 단파장 광전소자 제조용 장치에 있어서,

유기알루미늄 가스 및 암모니아 가스를 사용하는 유기금속 분자빔에피택시(MOMBE) 모드와,

플라즈마 및 1,3디실러부탄(1,3disilanebutane)을 사용하는 제1 플라즈마 어시스티드 분자빔에피택시(PAMBE) 모드를 하나의 챔버 내에 구비한 단파장 광전소자 제조용 장치

2 2

제 1 항에 있어서,

상기 유기알루미늄 가스, 플라즈마 및 질소 가스를 사용하는 제2 플라즈마 어시스티드 분자빔에피택시(PAMBE) 모드를 상기 챔버 내에 더 구비한 것을 특징으로 하는 단파장 광전소자 제조용 장치

3 3

SiC-AlN 초격자층을 포함하는 단파장 광전소자 제조용 장치에 있어서,

플라즈마 여기를 위한 RF 전원 공급수단;

챔버 내부를 고진공으로 유지하기 위한 펌핑수단;

SiC의 소스로서 1,3디실러부탄을 공급하는 제1 플라즈마 소스 셀;

열분해에 의한 AlN의 증착 소스로서 암모니아를 공급하는 암모니아 소스 셀;

AlN의 소스로서 질소를 제공하는 제2 플라즈마 소스 셀; 및

상기 암모니아 또는 상기 질소와 반응하여 AlN을 증착하기 위한 유기알루미늄 유출 셀

을 포함하여 이루어진 단파장 광전소자 제조용 장치

4 4

제 3 항에 있어서,

상기 제2 플라즈마 소스 셀 및 상기 암모니아 소스 셀을 하나의 셀로 공유하는 것을 특징으로 하는 단파장 광전소자 제조용 장치

5 5

제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,

상기 제1 및 제2 플라즈마 소스 셀의 단부 및 상기 기판에 직류전원을 인가하기 위한 직류전원 공급수단과,

상기 직류전원 공급수단을 보호하기 위하여 RF를 필터링하는 RF 초크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단파장 광전소자 제조용 장치

6 6

유기알루미늄 가스 및 암모니아 가스를 사용하는 유기금속 분자빔에피택시(MOMBE) 모드와, 플라즈마 및 1,3디실러부탄(1,3disilanebutane)을 사용하는 제1 플라즈마 어시스티드 분자빔에피택시(PAMBE) 모드와, 상기 유기 알루미늄 가스, 플라즈마 및 질소 가스를 사용하는 제2 플라즈마 어시스티드 분자빔에피택시(PAMBE) 모드를 하나의 챔버 내에 구비하는 단파장 광전소자 제조용 장치를 이용한 단파장 광전소자용 광방출 시편 제조방법에 있어서,

상기 제2 PAMBE 모드를 이용하여 기판 상에 완충 AlN층을 형성하는 제1 단계;

상기 제1 PAMBE 모드 및 상기 MOMBE 모드를 다수번 반복 사용하여 상기 완충 AlN층 상에 SiC-AlN 초격자층을 형성하되, 상기 MOMBE 모드에서 상기 암모니아 가스의 열분해에 의한 성장이 지배적이도록 하는 제2 단계;

열처리를 실시하여 상기 SiC-AlN 초격자층을 (SiC)x(AlN)1-x 혼정화합물층으로 변환시키는 제3 단계;

상기 (SiC)x(AlN)1-x 혼정화합물층, 상기 완충층 및 상기 기판을 패터닝하여 원자외선 대역의 광을 방출하기 위한 시편을 형성하는 제4 단계

를 포함하여 이루어진 단파장 광전소자용 광방출 시편 제조방법

7 7

제 6 항에 있어서,

상기 제2 단계에서,

상기 MOMBE 모드와 함께 플라즈마를 더 사용하여 상기 암모니아 가스의 분해효율을 높임으로써 700℃ 이하의 온도에서 AlN이 성장되도록 하는 것을 특징으로 하는 단파장 광전소자용 광방출 시편 제조방법

8 8

제 6 항에 있어서,

상기 SiC-AlN 초격자층 성장 시스템이 편향전극을 구비하여, 상기 제1 단계에서 질소 이온을 편향시키거나 가속 또는 감속시키는 것을 특징으로 하는 단파장 광전소자용 광방출 시편 제조방법

9 9

제 6 항에 있어서,

상기 제1 단계에서, 20 내지 50eV의 이온빔을 사용하는 것을 특징으로 하는 단파장 광전소자용 광방출 시편 제조방법

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