The dependence of the properties of InP grown by chloride vapor phase epitaxy on the growth temperature and on the $PCl_3/H_2$ molar fraction

Chloride VPE법에 의한 InP 에피층 성장시 성장온도 및 $PCl_3/H_2$ 몰비에 따른 특성변화

  • 김현수 (고려대학교 재료공학과) ;
  • 신동석 (고려대학교 재료공학과) ;
  • 최인훈 (고려대학교 재료공학과)
  • Published : 1997.02.01

Abstract

We examined the dependence of the growth of undoped InP epilayer by chloride vapor phase epitaxy on the growth temperature and on the $PCl_3$molar fraction. The growth temperature was varied from $620^{\circ}C$ to $650^{\circ}C$ and the $PCl_3$molar franction from $2.5{\times}10^{-2}$ to $4.5{\times}10^{-2}$. The undoped InP epilayer with hillock free surface was obtained at the growth temperature of $640^{\circ}C$ and at the PCl$_3$molar fraction of $3.0{\times}10^{-2}$. The surface morphology was improved with a decrease of the PCl$_3$molar fraction. The carrier concentration measured by Hall and ECV was less than $1{\times}10^{14}cm^{-3}$. The resistivity of the undoped InP epilayer, measured by using four probe method, showed a high value of <$3.0{\times}10^6{\Omega}\textrm{cm}$.

$In/PCI_3/H_2$계 chloride VPE법을 이용하여 반절연(semi-insulating) Fe-doped InP 기 판위에 undoped InP 에피층(epilayer) 성장시 중요한 변수인 성장온도와 $PCl_3/H_2$몰비가 에피층 성장에 미치는 영향을 조사하였다. 성장온도를 $620^{\circ}C$에서 $650^{\circ}C$까지 변화시켰고, $PCl_3/H_2$ 몰비는 $2.5{\times}10^{-2}$에서 4.5$\times$10-2까지 변화시켰다. 성장온도가 $640^{\circ}C$이고 $PCl_3/H_2$ 몰비가 $3.0{\times}10^{-2}$에서 표면결함이 최소가 되었고, $PCl_3/H_2$ 몰비가 증가할수록 표면결함이 증가하는 경향을 나타내었다. photoluminescence(PL), Hall, electrochemical capacitance-voltage(ECV) 측정을 통해 모든 undoped InP 에피층의 상온 이동자 농도가 $1{\times}10^{14}cm^{-3}$ 보다 이하인 것을 확인하였고, four point probe method를 이용하여 측정한 비저 항(resistivity)은 성장온도가 $640^{\circ}C$, PCl3/H2 몰비가 $3.0{\times}10^{-2}$에서 $3.0{\times}10^6{\Omega}\textrm{cm}$으로 가장 높 은 값을 보였다.

Keywords

References

  1. J. Cryst. Growth v.54 S. B. Hyder
  2. Materials aspects of GaAs and InP Based Structure V. Swaminathan;A. T. Macrander
  3. J. Cryst. Growth v.31 R. C. Clarke;L. L. Taylor
  4. Appl. Phys. Lett. v.48 Masataka Hoshino(et al.)
  5. J. Cry. Growth v.64 L. L. Taylor;D. A. AZnderson
  6. Solid State Comm. v.8 R. C. Clarke
  7. J. Cry. Growth v.54 R. C. Clarke(et al.)
  8. J. Cry. Growth v.59 G. H. Olsen(et al.)
  9. J. Appl. Phys. v.57 L. D. Zhu(et al.)
  10. J. Phys. Chem. Solids. v.31 O. Roder(et al.)
  11. J. Appl. Phys. v.57 M. Bugajki;W. Lewandowski
  12. 연세대학교 물리학과 박사 학위 논문 CBE법으로 성장된 반도체 광소자의 황처리 특성 한일기
  13. J. Appl. Phys. v.51 W. Walukiewicz(et al.)
  14. J. Electrochem. Soc. v.105 M. Glisksman;K. Weiser
  15. J. Cryst. Growth v.60 J. Ashen(et al.)