변동진 연구실
고려대학교 신소재공학부
변동진 교수
GaN 에피택시
Selective-Area Growth
Patterned Sapphire Substrate
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변동진 연구실
고려대학교 신소재공학부 변동진 교수
변동진 연구실은 박막증착 기반의 반도체 공정기술을 중심으로 GaN 및 관련 산화물/질화물 박막의 결정성, 계면 구조, 광학 특성을 제어하는 연구를 수행합니다. 특히 공기 터널 구조를 활용한 chemical lift-off 기반 GaN 템플릿 제작과 patterned sapphire 및 버퍼층에서의 selective-area growth 메커니즘 규명에 집중합니다. 또한 SiO2 마스크 도입을 통한 polycrystalline 성장 억제, CrN buffer 및 LT-GaN nucleation layer의 결정학적 엔지니어링, ALD ZnO 패시베이션의 온도 의존 거동 분석을 통해 고품질 에피택셜 공정 레시피를 축적하고 있습니다.
GaN 에피택시Selective-Area GrowthPatterned Sapphire SubstrateChemical Lift-OffBuffer Layer Engineering
대표 연구 분야
연구 영역 전체보기
공기 터널 구조 기반 GaN 화학적 리프트오프 템플릿 제작 연구
Air-tunnel-structured GaN templates for chemical lift-off research
연구 분야 상세보기
패턴 기판에서의 GaN 선택적 성장 및 마스크프리 공정 연구
Selective-area GaN growth on patterned buffers and mask-free microrods research
연구 분야 상세보기
버퍼층·표면 패시베이션을 통한 GaN 에피택셜 품질 제어 연구
Crystallographic engineering and surface passivation for high-quality GaN epitaxy research
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
5
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1
Article
|
·
인용수 0
·
2025Mask-free selective GaN growth driven by LT-GaN redistribution on patterned CrN buffers
Seongho Kang, Y.H.C. Cha, Kyu-Yeon Shim, Eojin-Gyere Ham, Do‐Hoon Kim, Dongjin Byun
IF 2.5 (2025)
Journal of Crystal Growth
https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2025.128375
Gallium nitride
Light-emitting diode
Nucleation
Nitride
Chromium nitride
Substrate (aquarium)
Surface energy
2
Article
|
인용수 1
·
2025Crystallographic Engineering of CrN Buffer Layers for GaN Thin Film Epitaxy
Kyu-Yeon Shim, Seongho Kang, Min-joo Ahn, Y.H.C. Cha, Eojin-Gyere Ham, Do‐Hoon Kim, Dongjin Byun
IF 3.7 (2025)
Materials
N(110) 상이 공존하였다. CrN 완충층 위에 증착한 저온(LT) GaN 핵형성층의 의의는 원자힘현미경과 접촉각 측정을 사용하여 평가하였다. X-선 phi 스캔 결과는 성장된 GaN의 6중 대칭성을 확인하였으며, 이는 LT-GaN 핵형성층의 기여를 한층 더 강조한다. 이러한 결과는 GaN 박막 성장의 기저 메커니즘을 이해하는 데 통찰을 제공하고, 고품질 GaN 에피택셜 필름을 얻기 위한 완충층 조건 최적화에 대한 지침을 제공한다.
https://doi.org/10.3390/ma18081817
Materials science
Epitaxy
Crystallinity
Nucleation
Thin film
Buffer (optical fiber)
Layer (electronics)
Optoelectronics
Gallium nitride
Nitride
3
Article
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인용수 4
·
2023Selective-Area Growth Mechanism of GaN Microrods on a Plateau Patterned Substrate
Min-joo Ahn, Woo-seop Jeong, Kyu-yeon Shim, Seongho Kang, Hwayoung Kim, Dae-Sik Kim, Junggeun Jhin, Jaekyun Kim, Dongjin Byun
IF 3.1 (2023)
Materials
본 연구는, 동일한 증착 조건에서 질화알루미늄(AlN) 버퍼층을 증착한 연마된 플래토-패턴 사파이어 기판(Polished Plateau-Patterned Sapphire Substrate, PP-PSS) 위에서 질화갈륨(GaN) 선택면적성장(selective-area growth, SAG)의 메커니즘에 관한 실험적 증거를 제시한다. PP-PSS의 플래토 영역에서만, 성장 사이클의 횟수와 무관하게 GaN의 SAG가 관찰되었다. 플래토 영역의 AlN 버퍼층과 이산화규소(SiO2) 사이의 차이를 규명하기 위해, 노출된 c-면 기판 위에 간접 시료를 증착하였다. 플래토 영역의 AlN 버퍼층은 더 높은 표면 에너지를 보였으며, 그 결정 방향은 AlN [001]로 나타났다. 반대로, 플래토 영역을 제외한 다른 영역은 결정성이 나타나지 않았고 더 낮은 표면 에너지를 나타냈다. 투과전자현미경(TEM)과 전자후방산란회절(EBSD)을 이용하여 PP-PSS를 직접 분석한 결과는 간접 시료의 결과와 유사하였다. 따라서 동일한 조건에서 증착층의 GaN SAG는 결정성, 결정 방향, 그리고 표면 에너지와 관련된다.
https://doi.org/10.3390/ma16062462
Materials science
Crystallinity
Layer (electronics)
Substrate (aquarium)
Plateau (mathematics)
Epitaxy
Electron backscatter diffraction
Transmission electron microscopy
Sapphire
Crystal (programming language)
최신 정부 과제
3
과제 전체보기
1
주관|
2010년 5월-2013년 4월
|167,401,000원고성능 나노구조 하이브리드에피 성장기술 연구
본 과제는 녹색 LED의 밝기를 높이기 위해 InGaN 활성층 위에 나노구조 ZnO를 저온에서 성장시키는 새로운 방식의 LED 구조를 개발하는 연구임.
연구 목표는 InGaN의 열화와 phase separation을 억제하는 고품질 하이브리드 에피성장 기술 확보임. 핵심 내용은 MOCVD 기반 저온 ZnO 성장 조건을 제어해 nanorod ZnO/epilayer ZnO 구조를 형성하고 내부양자효율과 외부양자효율을 동시에 향상시키는 공정을 정립하는 것임. 기대 효과는 고휘도 녹색LED 구현을 위한 원천기술 확보, BLU광원 시장 경쟁력 강화, 관련 산업 및 인력 양성 촉진, 에너지 절감 및 친환경 조명 실현임.
고효율 녹색 발광소자
질화 갈륨
산화 아연
에피 성장
나노 구조
나노로드
질화 인듐갈륨
상 분리
유기 금속 화학 증착법
2
2004년 12월-2008년 9월
|4,702,000,000원Non-sapphire 기반 고휘도 LED 칩 개발
(1) GaN on Si 고휘도 LED 칩 개발 - 칩 크기 : 0.3 mm x 0.3 mm - 출력 : 10mW@20mA (5φ lamp) - 작동전압 : < 3.5V@20mA - 주파장 : 460 nm +/- 5nm (2) GaN 기판을 이용한 GaN LED 칩 개발 - 칩 크기 : 0.3 mm x 0.3 mm - 출력 : 20mW@20mA (5φ la...
반도체광원
발광다이오드
사파이어 기판
실리콘
3
2001년 10월-2003년 9월
|19,000,000원Plasma 표면개질과 CVD법에 의한 고효율 광촉매 TiO₂의 저온 증착 연구
본 연구는 별도의 에너지원이 없이도 촉매 작용을 통해 대기중의 오염물질들을 정화시킬 수 있는 고효율의 TiO₂광촉매를 CVD 공정을 통해 실질적으로 바로 적용이 가능하도록 저온에서 유리 기판에 생성시켜 그 특성을 관찰하고자 한다.
최신 특허
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GaN 반도체 구조물 및 이의 선택적 성장 방법
상태
등록출원연도
2022출원번호
1020220006669고전자 이동도 트랜지스터 및 그 제조방법
상태
등록출원연도
2021출원번호
1020210139503기판 및 이를 갖는 반도체 소자
상태
등록출원연도
2017출원번호
1020170005134