The properties of InGaAs/(100)InP were studied, which is a promising material for the electrical device using its highest room temperature mobility and for the optical device utilizing its long wavelength region (λ=1.3-1.55㎛) band gap.
The growth characteristics were studied experimentally. As grown surface were wavy and partially flat, which were the characteristics of LPE grown layer and were suspected to be due to the ternary-binary interface and long time baking.
To make an optical device, the diode was fabricated and tested. To check its electrical properties, I-V and C-V measurements were taken.
지난 수년간 λ=1.3~1.5㎛ 영역에서 저손실 특성을 갖는 광섬유가 개발되어 왔다. 이에따라 이 영역에서의 광통신을 위해 발광소자 및 수광소자가 필요하게 되었다. 이중 수광소자로는 $In_{0.53}Ga_{0.47}As$/ InP가 Ge 이나 AlGaAsSb/GaAs 에 비해 암전류가 적고 제조상의 결점이 적으므로 많이 개발되고 있다. InGaAs 는 또한 상온에서 복합반도체중 가장 큰 전자이동도를 갖는다.
이상의 성질을 이용하기 위해 본 논문에서는 InGaAs/InP 의 Epi 층 성장 및 제작한 수광소자의 특성 측정을 다루었다.
InGaAs 의 Epi 층 성장은 630℃ 근방에서 이루어졌으며, 액체 중 조성비는 보간법에 의해서 구했다. 성장된 Epi 층의 lattice mismatch 는 $10^{-4}$ 근방이었다.
길러진 Epi 층으로 mesa pn diode 를 제작해서 전기적, 광학적 특성을 조사하였다. 광학적 특성은 GaAs LD 를 이용해서 수광소자의 구형파에 대한 상승시간을 측정했으며, 약 8us 였다. 전기적 특성은 I-V, C-V 측정을 함으로써 Doping 정도 및 Doping 의 균일성등을 측정하였다. 각종 측정에 의하면 n-InGaAs 의 Doping 이 $10^{17}cm^{-3}$ 근방이었다.
이 결과로는 좋은 수광특성을 기대할 수 없었다. 좀 더 좋은 특성을 얻기 위해서는 이것을 $10^{15}cm^{-3}$으로 낮추는데 연구가 진행되어야 하고 p-n 접합을 형성하는 과정이 좀 더 확립되어서 abrupt junction 을 형성할 수 있어야 한다.
