일반기술

ＨＶＰＥ법에 의한 ＧａＮ 나노막대 형성방법

본 발명에 따른 GaN 나노막대 형성방법은, GaClx 기체와 NH3 기체를 400내지 600°C의 온도범위에서 반응시켜 기판상에 GaN 나노막대를 형상하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 반응은 30분 내지 10시간 동안 이루어진다. 상기GaClx 기체는 Ga 금속과 HCI 기체를 600매지 900°C에서 서로 반응시켜 형성시킬 수 있다. 본 발명은 기판의 종류나 촉매(catalyst)나 템플릿(templet)층의 존재여부에 상관없다. 본 발명에 의하면, GaN을 400 내지 600°C 의 저온에서 형성함으로써 GaN을 나노막대 형태로 성장시킬 수 있게 된다. GaN을 박막(thin film)으로 성장시키는 방법에 대해서는 연구가 어느정도 진행되고 있으나, 나노막대(nanorod)형태로 성장시키는 방법에 대해서는 연구가 초기 단계이다. GaN 나노막대는 잠재적인 유용성 때문에 그 형성을 위해서 많은 노력이 이루어지고 있다. 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, HVPE법을 이용하여 GaN 나노막대들이 고밀도로 규칙적으로 배열되도록 할 수 있는 GaN 나노막대 형성방법을 제공하는 데 있다.기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 GaN 나노막대 형성방법은, GaClx 기체와 NH3 기체를 400내지 600°C의 온도범위에서 30분 재지 10시간 동안 반으시켜 기판 상에 GaN 나노막대를 형성하는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 HVPE(hydride VPE)방법을 사용한다. Ga 금속과 HCI 기체를 600내지 900°C의 온도범위, 예컨대 750°C에서 서로 반응시켜서 이 때 형성된 기체를 기판이 장입되어 있는 HVPE 반응기 안에 흘려보냄과 동시에 NH3 기체도 상기 HVPE 반응기 안으로 흘려보낸다. 본 발명과 같이 400 내지 600°C 정도로 기판온도를 낮추면, GaN씨앗층(120a)이 형성된 다음에 이들이 위로 성장하는 것에 비해 옆으로로는 많이 성장하지 못하여 GaN 나노막대(120)가 형성된다. 본 발명은 기판이 사파이어(sapphire)이거나 실리콘이거나 기판의 종류에 상관없으며, 촉매(catalyst)나 템플릿(templet)층의 존재여부에도 상관없다.GaClx 기체와 NH3기체를 400내지 600°C의 온도범위에서 30분 내지 10시간 동안 반응시켜 기판상에 GaN 나노낙대를 형성하는 것을 특징으로 하는 GaN 나노막대 형성방법. GaClx 기체는 Ga 금속과 HCI 기체가 600 내지 900°C에서 서로 반응하여 형성되는 것을 특징으로하는 GaN 나노막대 형성방법.