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반도체 소자 형성을 위한 반도체 장비의 반응기에서의 템플레이트층 형성 방법으로서, 사이트 형성을 위한 제1반응 가스를 공급하여 사파이어(Al2O3) 기판 상에 N-극성(polar) 사이트와 3족-극성(polar) 사이트를 형성하는 단계;상기 N-극성(polar) 사이트와 3족-극성(polar) 사이트 상에 동시에 질화물 반도체층을 형성할 수 있는 제2반응 가스를 공급하여 상기 N-극성 사이트와 상기 3족-극성 사이트 상에 각각의 극성에 따른 면방향의 AlxGa1-xN(0=x≤=1)층을 형성하는 단계; 및상기 반응기에 건식 식각 가스를 공급하는 방식, 또는 상기 반응기에서 상기 AlxGa1-xN층이 형성된 상기 사파이어 기판을 꺼낸 후 습식 식각 용액에 처리하는 방식으로, 상기 N-극성 사이트 상에 형성된 AlxGa1-xN을 식각하여 상기 3족-극성 사이트 상의 AlxGa1-xN 구조체를 형성하는 단계를 포함하며,상기 3족-극성 사이트 상에 형성되는 AlxGa1-xN(0=x≤=1)층은 상기 N-극성 사이트 상에 형성되는 AlxGa1-xN(0=x≤=1)층보다 결정성이 높고 결함이 적은 것을 특징으로 하는 템플레이트층 형성 방법
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제1항에 있어서,상기 AlxGa1-xN 구조체가 형성된 상기 기판 상에 질화물 반도체층으로서 InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)층을 형성하여, 트랜지스터 또는 발광 다이오드, 레이저 다이오드, 광검출 소자 또는 태양 전지를 포함하는 광소자를 제조하기 위한 것을 특징으로 하는 템플레이트층 형성 방법
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제1항에 있어서,상기 반도체 장비는, MOCVD(Metal-organic chemical vapor depositon), 또는 HVPE(Hydride vapor phase epitaxy) 장비인 것을 특징으로 하는 템플레이트층 형성 방법
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제1항에 있어서,상기 AlxGa1-xN층을 형성하는 단계에서, 상기 N-극성 사이트 상에서 보다 상기 3족-극성 사이트 상에서 결정성이 더 높고 결함이 더 적은 AlxGa1-xN이 형성되는 것을 특징으로 하는 템플레이트층 형성 방법
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제1항에 있어서,상기 N-극성(polar) 사이트와 상기 3족-극성(polar) 사이트를 형성하는 단계에서,H2, Ar, N2, 또는 다른 비활성 가스가 캐리어 가스로서 공급되는 것을 특징으로 하는 템플레이트층 형성 방법
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제1항에 있어서,상기 건식 식각 가스는, H2 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 템플레이트층 형성 방법
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제1항에 있어서,상기 습식 식각 용액은, 수산화나트륨 용액, 수산화칼륨 용액, 또는 이들을 혼합한 용액을 포함하는 것을 특징으로 하는 템플레이트층 형성 방법
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반도체 소자 형성을 위한 반도체 장비의 반응기에서의 템플레이트층 형성 방법으로서, TMA(TriMethylAluminum)를 포함하는 반응 가스를 공급하여 인접(vicinal) 표면 또는 계단형(stepped) 표면을 갖는 사파이어(Al2O3) 기판 상에 N-극성(polar) 사이트와 3족-극성(polar) 사이트를 형성하는 단계;TMA(TriMethylAluminum) 또는 TMGa(TriMethylGallium) 중 어느 하나 이상을 포함하는 반응 가스를 공급하여 상기 N-극성 사이트와 상기 3족-극성 사이트 상에 각각의 극성에 따른 면방향의 AlxGa1-xN(0≤x≤1)층을 형성하는 단계; 및상기 반응기에 건식 식각 가스를 공급하는 방식, 또는 상기 반응기에서 상기 AlxGa1-xN층이 형성된 상기 사파이어 기판을 꺼낸 후 습식 식각 용액에 처리하는 방식으로, 상기 N-극성 사이트 상에 형성된 AlxGa1-xN을 식각하여 상기 3족-극성 사이트 상의 AlxGa1-xN 구조체를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 템플레이트층 형성 방법
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제9항에 있어서,상기 N-극성(polar) 사이트와 상기 3족-극성(polar) 사이트를 형성하는 단계와 상기 AlxGa1-xN층을 형성하는 단계가, 600~1500℃ 사이에서 이루어져, 상기 사파이어 기판의 단차진 표면들에서 상기 3족-극성 사이트 상에 나노로드 형태의 AlxGa1-xN층이 형성되는 것을 특징으로 하는 템플레이트층 형성 방법
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제9항에 있어서,상기 N-극성(polar) 사이트와 상기 3족-극성(polar) 사이트를 형성하는 단계와 상기 AlxGa1-xN층을 형성하는 단계가, 1000~1500℃ 사이에서 이루어져, 상기 사파이어 기판의 단차진 표면들에서 상기 3족-극성 사이트 상에 나노로드와 나노월 형태의 AlxGa1-xN층이 형성되는 것을 특징으로 하는 템플레이트층 형성 방법
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