Korean Journal of Materials Research (한국재료학회지)

Materials Research Society of Korea (한국재료학회)
권호 표지

Air-exposure of GaAs Treated with $({NH_4})_2{S_x}$ Solution; the Oxidation Mechanism and the Stability of GaAs surface

$({NH_4})_2{S_x}$ 용액 처리된 GaAs의 대기중 노출;GaAs 표면산화기구 및 안정성

  • 강민구 (연세대학교 세라믹공학과) ;
  • 사승훈 (연세대학교 세라믹공학과) ;
  • 박형호 (연세대학교 세라믹공학과) ;
  • 서경수 (한국전자통신연구소 반도체연구단) ;
  • 오경희 (국립기술품질원) ;
  • 이종람 (포항공과대학 재료금속공학과)
  • Published : 1996.12.01
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Abstract

고진공하에서 벽개된 GaAs를 대기중 노출시킨후, 결합상태 및 조성의 변화를 정량적으로 연구하여 Ga의 우선적 산화경향 및 결합의 붕괴에 기인한 원소상태 Ga 및 As의 생성을 관찰하였다. 대기중 노출시, 초기 Ga/As 비(=0.01)는 Ga의 우선적 산화에 의해 증가하였으며 원소상태 As의 증가와 더불어 일정값(=1.25)으로 유지되었다. 습식세정된 GaAs와 유황처리된 (S-passivated)GaAs를 각각 대기중에 노출시켜, 각각의 표면상태 변화를 비교, 관찰하였다. 유황처리된 GaAs는 습식세정처리만한 GaAs에 비해 산화막 성장이 크게 억제되었고, 이는 (NH4)2Sx 용액 처리로 형성된 Ga-S 및 As-S 겹합의 표면보호 효과에 기인한 것이다. 특히 대기중 노출에 따른 유황처리된 GaAs 표면조성 및 결합상태 변화의 정량적 관찰을 통하여, 유황보호막(S-passivation layer) 및 GaAs 표면과 대기중 산소와의 반응 기구를 규명할 수 있었다. 대기중 노출에 따라, 표면의 Ga-S 및 As-S 결합은 대기중 산소와 반응하여 점차 붕괴, 감소하는 경향을 나타냈으며, 이와 동시에 unpassivated 상태의 GaAs가 산소와 반응하여 Ga-O 결합을 형성함을 관찰할 수 있었다. 본 연구에서는 X-선 광전자 분광기를 사용하여 GaAs 표면 조성 및 결합상태의 변화를 관찰하였다.

Keywords

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