일반기술

p-GaN 나노막대 형성방법

본 발명에 따른 p-GaN 나노막대 형성방법은, GaClx 기체, NH3 기체, 및 억셉터 함유 기체를 400 내지 600℃의 온도범위에서 반응시켜 기판 상에 p-GaN 나노막대를 형성하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 반응은 30분 내지 10 시간 동안 이루어진다. 상기 억셉터 함유 기체로는 Cp2Mg 기체 또는 MgCl 기체 등을 사용할 수 있으며, 여기서, 상기 MgCl 기체는Mg 금속과 HCl 기체를 600 내지 900℃에서 서로 반응시켜서 얻을 수 있다. 본 발명에 의하면, 각각의 나노막대들이 p형 특성을 갖게 되어 GaN 나노막대의 다각적 응용을 도모할 수 있게 된다.이러한 화합물 반도체의 예로서 대표적으로 들 수 있는 것이 GaN이다. GaN은 부르자이(Wurzite) 구조를 가지는 질화물 반도체로서 상온에서 가시광선의 청색 파장대에 해당하는 3.4 eV의 직접천이형 밴드갭을 가질 뿐만 아니라 InN 및 AlN와 전율고용체를 이루어 금지대폭의 조정이 가능하며 전율고용체의 전 조성 범위 내에서 직접천이형 반도체의 특성을 나타내기 때문에 청색표시 및 발광소자재료로서 가장 각광 받고 있다.따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, HVPE법을 이용하여 고밀도로 규칙적으로 배열된 GaN 나노막대를 형성하되, 인-시튜로 억셉터를 도핑하여 각 나노막대들이 p형 특성을 갖도록 함으로써 GaN 나노막대의 다각적 응용을 도모 할 수 있도록 하는 p-GaN 나노막대 형성방법을 제공하는 데 있다.기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 p-GaN 나노막대 형성방법은, GaClx 기체, NH3 기체, 및 억셉터 함유기체를 400 내지 600℃의 온도범위에서 30분 내지 10 시간 동안 반응시켜 기판 상에 p형 GaN 나노막대를 형성하는 것을 특징으로 한다. 억셉터 함유 기체로는 cp2Mg 기체 또는 MgCl 기체 등을 사용할 수 있으며, 여기서, MgCl 기체는 Mg 금속과 HCl 기체를 600 내지 900℃에서 서로 반응시켜서 얻을 수 있다.본 발명은 HVPE(hydride VPE)방법을 사용한다. 이를 구체적으로 설명하면, GaClx 기체와 NH3 기체를 기판이 장입되어 있는 HVPE 반응기 안으로 흘려보내고 상기 기판의 온도를 400 내지 600℃ 로 하면 GaClx 기체와 NH3기체가 서로 반응하여 GaN 나노막대가 상기 기판 상에 저절로 형성된다. 이때, 억셉터, 예컨대 Mg를 함유한 기체를 상기 GaClx 기체 및 NH3 기체와 함께 상기 HVPE 반응기에 공급하여 상기 반응을 진행시키면 억셉터가 상기 GaN 나노막대에 인-시튜(in-situ)로 도핑된다. GaN 나노막대의 성장에 따라 억셉터가 인-시튜로 도핑되기 때문에 특별한 후속처리를 하지 않더라도 GaN 나노막대의 길이방향으로 억셉터가 균일하게 분포하게된다.HVPE법을 이용하여 400 내지 600℃의 저온에서 인-시튜로 억셉터를 도핑하면서 p-GaN 나노막대를 형성하는 본 발명에 의하면, 각각의 나노막대들이 p형 특성을 갖게 되어 GaN 나노막대의 다각적 응용을 도모할 수 있게 된다. 본 발명은 상기 실시예에만 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 많은 변형이 가능함은 명백하다. GaClx 기체, NH3 기체, 및 억셉터 함유 기체를 400 내지 600℃의 온도범위에서 30분 내지 10 시간 동안 반응시켜 기판상에 p형 GaN 나노막대를 형성하는 것을 특징으로 하는 p-GaN 나노막대 형성방법. 상기 억셉터가 Mg인 것을 특징으로 하는 p-GaN 나노막대 형성방법.