얇은 AlSb 완충층을 사용한 GaSb/Si(001) 박막평가

Abstract

Molecular Beam Epitaxy 법을 이용하여 Si(001) 기판 위에 저온에서 성장된 얇은 AlSb 완충층을 사용하여 GaSb박막을 성장하였다. AlSb완충층의 표면 및 격자상수 변화와 성장된 GaSb 박막의 결정성을 평가하기 위하여 reflection high-energy electron diffraction, atomic force microscope, high-resolution X-ray diffraction, transmission electron microscope를 각각 사용하였다. AlSb 완충층 없이 직접 GaSb박막을 성장하였을 때 3차원 성장을 보였지만 저온의 얇은 AlSb 완충층을 사용하였을 때 Si과 GaSb의 접합계면에서의 결함을 줄여주어 GaSb 박막의 결정성 향상에 기여함을 확인하였다. 초기 성장 시Si(001)위에 Sb 흡착을 했을 때가 안 했을 때 보다 GaSb 박막의 결정성이 더 좋음을 아울러 확인하였다.

We report the properties of GaSb films grown on thin AlSb buffer layers on Si(001) substrates by using molecular beam epitaxy. The structural properties of the films were investigated using reflection high-energy electron diffraction, atomic force microscopy, high-resolution X-ray diffraction, and transmission electron microscopy measurements. The GaSb layers grow as 3-dimensional islands when they were directly grown on Si substrates. On the other hand, the addition of a low-temperature initiation layer of AlSb was found to reduce the lattice mismatch through twin boundaries. We also observed that the presence of Sb soaking on Si(001) improved the crystal quality of GaSb.