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본 연구에서는 HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy)를 이용하여 각각 다른 V/III ratio를 가지는 multi-step의 성장 시간 변화에 따라 r-plane 사파이어 위에 성장되는 a-plane GaN 에피층의 결정성에 대하여 연구하였다. 또한 이번 연구의 결과를 선행 연구에서 single-step으로 r-plane 사파이어 위에 성장시킨 a-GaN 에피층의 결과와 비교하였다. Multi-step으로 r-plane 사파이어 위에 a-plane GaN 에피층을 성장시켰을 때, source HCl의 유량과 성장 시간이 증가함에 따라 a-plane GaN 에피층에 대한 rocking curve의 FWHM(Full Width at Half Maximum) 값이 감소하였다. 높은 source HCl의 유량을 갖는 first step과 second step의 성장 시간과 source HCl의 유량이 증가할수록 a-plane GaN 에피층 내부의 void가 감소하였다.
결과적으로 first step과 second step의 성장 시간이 가장 긴 조건에서 성장된 a-plane GaN 에피층이 가장 낮은 FWHM 값인584 arcsec을 가지며, azimuth angle의 의존도가 가장 적은 것으로 확인되었다.
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J. J. Jang / 2011 / Current status of non-/semi-polar GaN based light emitting diodes / J. Photon. Sci. Technol 1:1
S. Nakamura / 1991 / High-power GaN P-N junction blue-light-emitting diodes / Jpn. J. Appl. Phys 30:L1998
S. Nakamura / 1999 / InGaN/GaN/AlGaN-based laser diodes grown on free-standing GaN substrates / Mater. Sci. Eng. B 59:370
D. A. B. Miller / 1985 / Electric field dependence of optical absorption near the band gap of quantum-well structures / Phys. Rev. B 32:1043
P. Waltereit / 2000 / Nitride semiconductors free of electrostatic fields for efficient white light-emitting diodes / Nature 406:865
S. Nakamura / 1991 / High-power GaN P-N junction blue-light-emitting diodes / Jpn. J. Appl. Phys 30:L1998
S. Nakamura / 1999 / InGaN/GaN/AlGaN-based laser diodes grown on free-standing GaN substrates / Mater. Sci. Eng. B 59:370
D. A. B. Miller / 1985 / Electric field dependence of optical absorption near the band gap of quantum-well structures / Phys. Rev. B 32:1043
P. Waltereit / 2000 / Nitride semiconductors free of electrostatic fields for efficient white light-emitting diodes / Nature 406:865
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