일반기술

GAAS단결정성장용보우트지지구조

본 기술은 수직온도 구배감소법을 사용한 GaAs 단결정 제조시, 보우트를 지지해 주는 지지구조에 관한 것이다. 수직온도 구배감소법을 이용한 GaAs 단결정은 주로 반절연 기판을 제조하기 위한 방법으로, 보우트의 재질은 파이오리틱 보론 나이트 라이드(PBN)로 사용하고 지지대의 재질은 보론 나이트 라이드(BN)으로 사용한다. 그러나 n-형, P-형의 광소자에 사용되는 웨이퍼를 제조할 경우는 값이 싸고 가공이 용이한 석영선(Quartz-Ware)을 사용하는데 이때에는 결정 성장 중 보우트 내의 α-SiO2) 생성을 균질화해야 하고 석영이나 탄소로 된 지지대를 설치함으로써 지지대 때문에 발생하는 결정내부의 거대 결함들을 제어하여야 했다. 현재 BN 지지대에 관한 자료는 많이 있지만 석영지지대에 관한 자료는 많지 않으며, 몇몇 보고된 지지대도 실험해 본 결과 결정성장중에 열 흐름을 저해시켜 좋은 결과를 얻지 못했다. 따라서 본 기술의 목적은 종래의 지지대를 사용하여 발생하는 결함을 제거하기 위해서 지지대를 전혀 사용하지 않고 보우트의 윗부분을 외부 석영 앰푸울에 접합시켜서 GaAs 용융물과 보우트를 지지시키고 보우트의 주몸체부분과 쇼울더 부분의 열 흐름을 균일화시켜 국부적인 열 흐름 변이를 제거함으로써 이에 따라 발생하는 다결정 생성이나 쌍정 발생을 억제하여 시이드 부분에서 테일(Tail)까지 완전한 GaAs 단결정을 제조할 수 있게 하는 보우트 지지구조를 제공하고자 한다.원통형상을 이루는 몸체부와 몸체부의 하단부에 이어지는 원추형상을 이루는 쇼울더와 쇼울더의 하단부에 이어지는 몸체부의 직경보다 작은 직경을 가지며, 하단부가 막혀있는 시이드가 장입되는 시이드부를 구비하고 있는 보우트와, 보우트를 둘러싸며 상단부가 막혀 있는 앰푸울과, 앰푸울 내부의 보우트아래에 설치되며, 앰푸울의 아랫부분과 접합되어 있는 플러그와, 플러그를 지지하는 라이너를 구비하고 있으며, 지지대를 전혀 사용하지 않고, GaAs 용융물이 없는 보우트의 윗부분을 앰푸울의 윗부분과 접합시키며 보우트를 지지하는 GaAs 단결정 성장용 보우트 지지구조이다.. 본 기술에 따른 GaAs 단결정 성장용 보우트 지지구조를 사용한 결과, 시이드부, 쇼울더 및 몸체부 전극에 국부적인 열 흐름 변이가 전혀 발생하지 않아 거대 결함이 없는 GaAs 단결정을 얻었다.