Trimethyl-indium 소스 고갈에 따른 InGaAsP 에피층의 특성 변화

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유기금속 소스의 농도를 연속적으로 in-situ 측정이 가능한 EPISON ultrasonic monitor를 이용하여 TMIn(trimethly-indium)의 소스 고갈이 InGaAs, InGaAsP bulk 에피층과 1.55 $mu extrm{m}$ InGaAs/InGaAsP SMQW (strained multi-quantum well)에 미치는 영향을 조사하였다. TMIn 소스는 사용량이 80%에서 급격하게 소스 고갈 현상을 보였다. TMIn 소스는 사용량이 80%에서 급격하게 소스 고갈 현상을 보였다. TMIn 소스 고갈에 의한 에피층의 특성 변화를 조사한 결과, bulk 에피층의 경우에는 소스가 고갈 되기 전에 성장한 에피층과 비교하여 DCXRD(double crystal X-ray diffractometry) spectrum에서 피크 분리가 약 300 arcsec정도 Ga-rich 방향으로 이동하였으며 relative FWHM은 약 2배 가량 증가하는 것을 보였다. SMQW 구조에서는 bulk 에피층과는 달리, PL 중심파장에서도 약 40 nm 정도 단파장쪽으로 이동하였으며, 피크 분리는 약 300 arcsec정도 Ga-rich 방향으로 이동하였다. 하지만, EPISON의 closed loop 기능을 사용할 경우에는 TMIn 소스 사용량이 95%에서도 피크 분리가 $pm$100 arcsec이내의 재현성 있는 에피층 성장이 가능하다는 것을 알 수 있었다.

기타언어초록

We investigated the effect of TMIn (trimethly-indium) source depletion on InGaAs, InGaAsP and 1.55 $mu extrm{m}$ InGaAs/InGaAsP SMQW by using EPISON ultrasonic monitor for measuring the concentration of metalorganic/carrier gas mixtures. And the problems for the growth reproducibility in MOCVD was solved by using an EPISON ultrasonic monitor with closed-loop mode under the condition of TMIn source depletion. The saturation pressure of TMIn was dramatically decreased over consumption of 80%. In the case of bulk epilayer, Up-shifting of 300 arcsec to Ga-rich direction and FWHM broadening by a factor of two in DCXRD spectrum were observed due to the TMIn source depletion. In the case of SMQW, Up-shifting of 300 arcsec to Ga-rich direction in DCXRD spectrum and blue-shift of 40 nm in PL spectrum were observed due to the TMIn source depletion. However, good reproducibility ($Delta heta$<$pm$100 arcsec) was achieved even the condition of 95% of TMIn consumption, when we used the EPISON with closed-loop mode.

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