초록
사파이어 기판 위에 성장된 GaN위에 RUO₂/GaN 쇼트키형 자외선 수광소자를 설계, 제작하였다. 자외선 빛의 흡수율을 높이기 위해, MOCVD 다층구조는 undoped GaN(0.5 ㎛)in￣-GaN(0.1 ㎛)/n＋-GaN(1.5 ㎛)로 성장하였다. 성장층은 3.8×10/sup 18/ cm￣³의 캐리어 농도와 283 ㎠/V· s의 이동도를 가진다. 500 ㎛내외의 직경을 가지는 메사구조를 형성하기 위해 ECR 식각한 후, n＋-GaN층위에 Al으로 저항성 접촉을 하였다. 저항성 및 쇼트키 접촉 사이에 Si₃/N₄ 박막으로 절연한 이후 undoped GaN 층위에 RuO₂ 쇼트키 접촉을 하였다. 제작된 쇼트키 다이오드는 1.15×10/sup -5/ ［Ω-㎠］의 접촉비저항을 가졌다. 제작된 다이오드는 역전압인 -5V에서 305pA의 낮은 누설전류를 확인하였는데, 이 값은 RuO₂ 쇼트키 금속증착에 의해 현저히 향상된 것이다. 광측정에서는 10/sup 5/의 자외선대가시광선 제거비와 365nm 파장에서 0.23A/W로 높은 응답도를 보인다.
A RuO$_2$ Schottky photo-detector was designed and fabricated with GaN layers on the sapphire substrate. For good absorption of UV light, an epitaxial structure with undoped GaN(0.5 ${\mu}{\textrm}{m}$)/n￣-GaN(0.1${\mu}{\textrm}{m}$)/n＋-GaN(1.5${\mu}{\textrm}{m}$) was grown by MOCVD. The structure had the carrier concentrations of 3.8$\times$10$^{18}$ cm￣$^3$, the mobility of 283$\textrm{cm}^2$/V.s. After ECR etching process for mesa structure with the diameter of about 500${\mu}{\textrm}{m}$, Al ohmic contact was formed on GaN layer. After proper passivation between the contacts with Si$_3$/N$_4$, was formed on undoped GaN layer. The fabricated Schottky diode had a specific contact resistance of 1.15$\times$10$^{-5}$ ［$\Omega$.$\textrm{cm}^2$］. It has a low leakage current of 305 pA at -5 V, which was attributed by stable characteristics of RuO$_2$ Schottky contact. In optical measurement, it showed the high UV to visible extinction ratio of 10$^{5}$ and very high responsivity of 0.23 A/W at the wavelength of 365nm.
