Ga2O3 단결정의 질화 기구 연구

Abstract

$\beta$-Ga$_2$O$_3$ 단결정의 ammonolysis 기구 연구를 통하여 Ga$_2$O$_3$를 GaN 단결정 성장을 위한 승화법 원료로써의 사용 가능성에 대하여 연구하였다. FZ(floating zone) 방법으로 성장된 $\beta$-Ga$_2$O$_3$ 단결정을 NH$_3$ 가스 분위기 하에서 850$\sim$1150 $^\circ$C의 범위에서 열처리한 시료에 대하여 전자 상자성 공명, PL(photoluminescence) 및 XRD(X-ray diffraction)측정을 통하여 온도의 변화에 따른 특성을 조사하였다. 1050 $^\circ$C의 열처리 온도에서 Cr$^{3+}$ 이온의 전자 상자성 공명 중심이 급격히 바뀌는 것을 관찰하였고 이는 Ga$_2$O$_3$ 단결정이 질화 과정을 통하여 GaN와 같은 질화물로 전환되는 반응과 밀접한 관련이 있음을 확인하였다.