AlN/Si(111) 기판 위 성장온도 및 In 분자선속 변화에 따른 InN 양자점 성장

Abstract

본 연구에서는 성장온도 및 In 양 변화에 대하여 AlN/Si(111) 기판 위InN 양자점 성장 모드 변화에 대하여 reflection high-energy electron diffraction 및 scanning electron microscopy 측정을 통하여조사하였다. 격자상수 변화로부터 350℃에서는 2차원에 가까운Stranski-Krastanov (S-K) 성장 모드, 400℃와 450℃에서는 2차원의 젖은층 성장 후 3차원 구조로 변화되는Volmer-Weber (V-W) 성장 모드, 마지막으로 550℃에서는 젖은층성장 없이 3차원 구조의 V-W 모드로 성장이 일어났음을 알 수 있었다. 또한 InN 양자점에 있어 크기는 성장온도와 In 혹은 N 분자선속의 변화로제어를 할 수 있지만 밀도는 성장온도에 더 민감함을 알 수 있다. 본연구를 통하여 InN 양자점 성장 조건과 특성 이해는 양질의 나노소자를얻는데 많은 도움이 될 것이다.

In this work, we used reflection high-energy electron diffraction and scanning electron microscopy to investigate the growth mode variation of InN quantum dots (QDs) grown on AlN/Si(111) substrates at various growth temperatures and indium molecular fluxes. From the lattice constant variation, we know that the growth mode of the InN quantum dots is the Stranski-Krastanov (S-K) mode until a growth temperature of 350℃, and transfers to the Volmer-Weber (V-W) mode at temperatures between 400℃and 450℃,and follows the V-W growth mode until 550℃. Although the size of the InN QDs can be controlled by varying the growth temperature and the indium or the nitrogen vapor pressure, the density is found to be more sensitive to the growth temperature. These results, such as the growth conditions and an understanding of the properties of InN QDs, provide important information on high-quality nano-devices.