KR100493768B1 - 질화갈륨으로 이루어진 분말을 제조하는 방법 및 이를제조하는 장치 - Google Patents

Abstract

GaN 결정핵의 생성부에서, 갈륨 증기 및 암모니아 가스가 화학적으로 반응하여, GaN 결정핵이 생성되고, 질소 운반 가스와 함께 GaN 분말의 성장부로 운반된다. GaN 분말의 성장부에서, 사전반응기에서 생성된 염화갈륨이 GaN 결정핵 상의 GaN 결정핵의 생성부로부터 운반된 암모니아 가스와 화학적으로 반응하여, 결정 성장을 통하여 GaN 분말이 생성된다.

Description

질화갈륨으로 이루어진 분말을 제조하는 방법 및 이를 제조하는 장치{METHOD FOR PRODUCING POWDERS MADE OF GALLIUM NITRIDE AND APPARATUS FOR PRODUCING THE SAME}

본 발명은 광학 디스플레이를 제조하기 위하여 형광 분말로 바람직하게 사용되는 질화갈륨 분말 (gallium nitride powder) 를 제조하는 방법 및 질화갈륨 분말을 제조하는 장치에 관한 것이다.

최근에, GaN 계 Ⅲ 질화물 반도체의 뛰어난 발광 성능을 활용하는 단파장 반도체 레이져 및 LED 가 실용화되게 되었고, 또한 GaN 의 형광 성질을 활용하는 광학 디스플레이가 개발되었다.

GaN 을 광학 디스플레이에 적용하기 위해서는, 예컨대 암모니아 용액이 갈륨 니트릭 히드레이트 용액에 첨가되어서 수소화갈륨이 형성되고, 증기 제거를 통하여 다공질 산화 갈륨이 획득되고, 암모니아 분위기 하에서 가열하여, GaN 분말이 획득되는, 일본 특개평 제 10-373540 호에 개시된 기술에 따라서 제조될 수 있는 GaN 분말을 준비해야 한다.

또한, GaN 분말은 금속성 갈륨이 900 내지 1000 ℃ 의 온도 범위 내에서 가열되고 용융되어, 용융 갈륨을 형성하고, 암모니아 가스와 화학적으로 반응하여 GaN 분말을 획득하는 J. American Ceramic Society, 79, 2309-2312 (1996) 에 개시된 기술에 의하여 제조될 수 있다.

그러나, 상술한 바와 같은 GaN 분말의 제조 방법에서는, 일괄처리 공정에서 수 시간 내지 수 일의 장시간이 걸리므로, 제조 효율이 매우 낮으며, 대량생산이 구현될 수 없다. 따라서, 지금으로는 GaN 분말의 상용 제조 방법 및 장치가 제공될 수 없다.

본 발명의 목적은 상용가능하며 대량 생산을 구현할 수 있는 GaN 분말의 제조 방법 및 GaN 분말을 제조하는 장치를 제공하는데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 질화갈륨으로 이루어진 결정핵이 생성되는 결정핵 생성 단계, 및 질화갈륨으로 이루어진 결정이 상기 질화갈륨의 결정핵 상에서 할로겐화 갈륨과 암모니아 가스 사이의 화학 반응을 통하여 상기 질화갈륨의 결정핵으로부터 성장되어, 상기 질화갈륨 분말이 제조되는 분말 성장 단계를 포함하며, 상기 분말 성장 단계는 상기 결정핵 생성 단계로부터 시간적으로 연속되는 것을 특징으로 하는 분말 제조 방법과 관련된다.

본 발명자는 단시간의 제조를 통하여 GaN 분말의 대량 생산에 적용될 수 있는 GaN 분말의 제조 방법을 개발하기 위하여 깊이 연구하였다. 그 결과, 본 발명자는 종래의 하나의 제조 단계 대신에 GaN 분말에 대한 2 개의 연속적인 제조 단계를 사용하여, 단시간에 대량의 GaN 분말을 제조하였다.

일본 특개평 제 10-373540 호에 기재된 바와 같이, 종래 제조 방법에서는, 하나의 제조 단계를 통하여 다공성 산화갈륨으로부터 직접 GaN 분말이 제조된다. 반면에, 본 발명에서는 GaN 결정핵이 제 1 제조 단계에서 성장시키고 할로겐화 갈륨 및 암모니아 가스가 GaN 결정핵 상에서 반응하여, 제 2 제조 단계에서 GaN 분말이 생성된다.

본 발명에서, 다중 제조 단계가 상술한 바와 같이 GaN 분말을 제조하는데 사용되지만, 각 단계의 반응 기간이 훨씬 짧고 2 개의 제조 단계가 시간 연속적으로 수행되기 때문에 전체 제조 시간은 훨씬 단축될 수 있다. 따라서, 본 발명의 제조 방법은 GaN 분말의 대량 생산에 사용될 수 있다.

본 발명에서, 결정핵의 생성 단계 및 분말의 성장 단계는 개개의 반응기에서 독립적으로 수행될 수 있다. 이 경우에, 결정핵 생성 단계 및 분말 성장 단계의 조작성이 증대되어, 각 단계에서의 파라미터들이 쉽게 제어될 수 있다.

본 발명에 따른 GaN 분말 제조 장치는 질화갈륨으로 이루어진 결정핵을 생성하는 결정핵 생성 수단, 및 상기 질화갈륨 분말을 제조하기 위하여, 상기 질화갈륨의 결정핵 상의 암모니아 가스와 할로겐화 갈륨 사이의 화학 반응을 통하여 상기 질화갈륨의 결정핵으로부터 질화갈륨으로 이루어진 결정을 성장시키는 분말의 성장 수단을 포함한다.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1 은 본 발명에 따른 GaN 분말을 제조하는데 바람직하게 사용되는 제조 장치를 개략적으로 나타내는 구조도이다. 도 1 에 도시한 GaN 분말의 제조 장치는 2 개의 연속적인 반응기로 구성되는데, 하나는 GaN 결정핵의 발생부 (10) 로 분류되며, 다른 하나는 GaN 분말의 성장부 (30) 로 분류된다.

발생부 (10) 는 반응기 (1) 및 반응기 (1) 의 둘레에 설치된 실린더형 전기로 (2, 3) 를 포함한다. 그 후, 예컨대 BN 으로 이루어진 도가니 (4) 가 반응기 (1) 의 하부에 설치되고, 가열을 위한 코일 (5) 이 도가니 (4) 주위에 감겨지도록 설치된다. 또한, 가스 흡입구 (6, 7) 가 반응기 (1) 의 하부에 설치된다.

성장부 (30) 는 반응기 (11) 및 반응기 (11) 의 둘레에 설치된 실린더형 전기로 (12-15) 를 포함한다. 반응기 (11) 에, 예컨대 BN 으로 이루어진 도가니 (16) 가 설치되는 사전반응기 (21) 가 설치되고, 그 상부에 가스 흡입구 (17-19) 가 설치된다. 또한, 반응기 (11) 의 하부에 필터 (25) 및 가스 배출구 (26) 가 설치된다.

GaN 결정핵의 생성부 (10) 및 GaN 분말의 성장부 (30) 는 소정의 실린더형 부재 (20) 로 결합된다.

본 발명의 GaN 분말의 제조 방법에서는, 먼저, GaN 결정핵이 생성부 (10) 에서 생성된다. 금속성 갈륨 원료가 도가니 (4) 내에 준비되고, 그 후, 1400 ℃ 이상에서 가열되어 갈륨 증기가 생성된다. 그 후, 암모니아 가스가 질소 운반 가스 (nitrogen carrier gas) 와 함께 가스 흡입구 (6) 로부터 반응기 (1) 내에 주입되고, 질소 운반 가스가 가스 흡입구 (7) 로부터 반응기 (1) 내에 주입되어, 암모니아 가스와 갈륨 증기가 화학적으로 반응하여, GaN 결정핵이 생성된다.

암모니아 가스와 갈륨 증기의 반응 온도가 특히 제한되는 것은 아니지만, 바람직하게는 노 (2, 3) 을 제어함으로써 1050 내지 1100 ℃ 내로 설정된다. 이 경우에, GaN 결정핵의 결정성이 훨씬 향상될 수 있다.

용어 "갈륨 증기" 는 완전히 가스화된 증기와 미세한 액체 방울을 포함하는 증기를 의미한다. GaN 결정핵은 상술한 바와 같이 갈륨 증기와 암모니아 가스 사이의 화학 반응을 통하여 생성되어야만 하는 것은 아니다. GaN 결정핵은 다른 수단에 의하여 생성될 수도 있다.

그 후, 그 결과 얻어지는 GaN 결정핵은 예컨대 질소 운반 가스를 활용함으로써 실린더 부재 (20) 를 통하여 GaN 분말의 성장부 (30) 로 운반된다.

성장부 (30) 에서, 금속성 갈륨 그레인이 사전반응기 (21) 에서의 도가니 (16) 내에 충전되고, 그 후 가열되어 용융 갈륨이 형성된다. 그 후, 할로겐화 수소 가스 (hydrogen halide gas) 가 질소 운반 가스와 함께 가스 흡입구 (18) 로부터 사전반응기 (21) 내에 주입되고, 질소 운반 가스가 또한 가스 흡입구 (17) 로부터 사전반응기 (21) 내에 주입된다. 그 후, 그 결과 얻어지는 용융 갈륨이 할로겐화 수소 가스와 화학적으로 반응하여, 할로겐화 갈륨 원료 가스가 생성된다. 그 결과 얻어지는 할로겐화 갈륨 원료 가스가 상기 질소 운반 가스와 함께 반응기 (11) 아래로 운반된다.

반응기 (11) 내에 생성부 (10) 로부터의 GaN 결정핵 및 암모니아 가스가 운반되고, 가스 흡입구 (19) 로부터 질소 운반 가스가 주입된다. 따라서, 할로겐화 갈륨 원료 가스가 GaN 결정핵 상에서 암모니아 가스와 화학적으로 반응하여, GaN 결정핵 사이에 GaN 의 결정핵을 통하여 원하는 GaN 분말을 얻게 된다.

그 결과 얻어지는 GaN 분말이 아래로 운반되어 필터 (25) 로 선택 및 취합된다. 원료 가스들 사이의 화학 반응을 통하여 제조된 부산물인 나머지 암모니아 가스, 하드로젠 할리드 가스, 및 NH₄Cl 는 가스 배출구 (26) 를 통하여 방출된다.

GaN 결정핵 상의 GaN 의 결정 성장은 바람직하게는 노 (12-14) 를 적절히 제어함으로써 900-1100 ℃ 내에서 수행된다. 이 경우에, GaN 분말의 결정성이 향상될 수 있다.

노 (15) 는 기화를 통하여 NH₄Cl 로부터의 부산물의 퇴적을 방지하도록 필터 (25) 를 가열하는데 사용된다. 이 점에서, 필터 (25) 주위의 영역은 노 (15) 로 약 500 ℃ 로 가열된다.

도 1 에 도시한 제조 장치에서, 용융 갈륨은 사전반응기 (21) 에서 할로겐화 수소와 화학적으로 반응하여, GaN 의 분말 성장에 사용되는 할로겐화 갈륨 원료 가스를 형성하게 된다. 그러나, 할로겐화 갈륨 원료 가스는 사전반응기 (21) 없이 외부로부터 직접 반응기 (11) 내로 주입될 수도 있다.

그러나, 상술한 바와 같이, 할로겐화 수소는 GaN 의 분말 성장이 수행되는 반응기 내로 직접 주입되고, 그 후에 갈륨 원료 가스가 반응기에서 직접 생성되는 것이 요망된다. 이 경우에, GaN 결정핵의 생성부 (10) 에서 암모니아 가스와 화학적으로 반응하지 않는 나머지 갈륨 증기가 질소 운반 가스와 함께 GaN 의 성장부 (30) 로 운반되고, 그 후, 할로겐화 수소와 화학적으로 반응할 수 있다. 따라서, GaN 분말의 수율이 향상될 수 있다.

할로겐화 갈륨의 예시로써, 염화갈륨 (gallium chloride) 과 브롬화갈륨 (gallium bromide) 를 들 수 있다. 반응성 및 이용가능성의 측면에서, 염화갈륨이 바람직하게 사용될 수도 있다.

도 2 는 본 발명에 따른 GaN 분말을 제조하는데 바람직하게 사용되는 제조 장치를 개략적으로 나타내는 또 다른 구조도이다. 유소한 구성요소는 유사한 참조부호에 의하여 표시되어 있다.

도 2 에 도시한 GaN 분말의 제조 장치도 도 1 에 도시한 것과 같이 2 개의 연속적인 반응기로 구성되며, 그 하나는 GaN 결정핵의 생성부 (10) 로 분류되며, 나머지 하나는 GaN 분말의 성장부 (30) 로 분류된다. 생성부 (10) 는 반응기 (1) 와 반응기 (1) 의 둘레에 설치된 실린더형 전기로 (2, 3) 를 포함한다. 그 후, 예컨대 BN 으로 이루어진 도기니 (4) 가 반응기 (1) 의 하부에 설치되고, 가열용 코일 (5) 이 도가니 (4) 의 주위에 감겨 설치된다. 또한, 가스 흡입구 (6, 7) 이 반응기 (1) 의 하부에 설치된다.

성장부 (30) 는 반응기 (11) 와 반응기 (11) 의 둘레에 설치된 실린더형 전기로 (12-15) 를 포함한다. 반응기 (11) 에서 예컨대 BN 으로 제조된 도가니 (16) 가 설치된 사전반응기 (21) 가 설치되고, 그 상부에 가스 흡입구 (18) 가 설치된다. 또한, 반응기 (11) 의 상부에 가스 흡입구 (19) 가 설치된다. 또한, 반응기 (11) 의 하부에 필터 (25) 및 가스 배출구 (26) 가 설치된다.

GaN 결정핵의 생성부 (10) 및 GaN 분말의 성장부 (30)가 소정의 실린더형 부재 (20) 로 결합된다.

도 2 에 도시한 제조 장치에서도, GaN 결정핵은 도 1 에 도시한 제조 장치에서처럼 생성부 (10) 에서 생성된다. 그러나, 여기서는, 암모니아 가스가 가스 흡입구 (6) 로부터 반응기 (1) 내로 주입되고, 질소 운반 가스가 가스 흡입구 (7) 로부터 반응기 (1) 내로 주입된다. 그 결과 GaN 결정핵이 실린더형 부재 (20) 를 통하여 상기 질소 운반 가스와 함께 성장부 (30) 내로 운반된다.

도 2 에 도시한 제조 장치의 성장부 (30) 에서는, 근본적으로 도 1 에 도시한 제조 장치를 참조하여 설명한 제조 단계 상에서 GaN 분말이 제조된다. 즉, 사전반응기 (21) 에 설치된 도가니 (16) 에서 갈륨 원료를 가열함으로써 생성되는 용융 갈륨이 가스 흡입구 (18) 로부터 주입된 할로겐화 수소와 화학적으로 반응하여, 할로겐화 갈륨 원료 가스를 형성한다. 그 후, 할로겐화 갈륨 원료 가스는 생성부 (10) 로부터 운반된 GaN 분말이 결정핵 상의 암모니아 가스와 화학적으로 반응하여, 핵 상의 GaN 분말의 결정 성장을 통하여 GaN 분말이 제조된다.

그러나, 도 2 에 도시한 제조 장치에서, 질소 가스가 사전반응기 (21) 와 반응기 (11) 사이의 공간에서 흐르게 된다. 이 경우에, 도 1 에 도시한 제조 장치와 비교하여, GaN 분말은 분말 수율이 훨씬 향상된다. 따라서, GaN 분말의 제조 비율이 훨씬 증가된다. 부가하여, 반응기 (11) 의 내부 벽 상의 GaN 분말 파편의 퇴적이 효율적으로 방지될 수 있어, 제조 장치의 정비가 경감될 수 있다.

여기서, 상술한 바와 같이, 할로겐화 갈륨 원료 가스가 사전반응기 (21) 를 사용하는 대신에 반응기 (11) 의 외부로부터 주입될 수도 있다. 이 경우에, 질소 가스가 반응기 (11) 의 내부 벽을 따라 흐르게 된다. 질소 가스에 더하여 수소 가스와 같은 또 다른 불활성 가스가 사용될 수도 있다.

그 결과 얻어지는 상술한 바와 같이 분말이 상기 질소 운반 가스와 함께 아래로 운반되고, 그 후 필터 (25) 에서 선택 및 취합된다. 원료 가스들 사이의 화학 반응을 통한 부산물로써 얻어지는 암모니아 가스, 할로겐화 수소 가스, 및 NH₄Cl 가스는 가스 배출구 (26) 로부터 외부로 방출된다. 필터 (25) 주위의 영역은 기화를 통한 NH₄Cl 로부터의 부산물의 퇴적을 방지하도록 노 (15) 로 약 500 ℃ 로 가열된다.

GaN 결정핵 상의 GaN 의 결정 성장은 바람직하게는 노 (12-14) 를 적절히 제어함으로써 900-1100 ℃ 이내에서 수행된다. 이 경우에, GaN 분말의 결정성이 향상될 수 있다. 이 제조 장치에 대한 다른 조건은 도 1 에 도시한 제조 장치와 같이 사용될 수도 있다.

(예 1)

이 예에서, GaN 분말이 도 1 에 도시한 생산 장치를 사용함으로써 연속적으로 제조되었다. GaN 결정핵의 생성부 (10) 에서의 반응 온도는 1100 ℃ 로 설정되었고, GaN 분말의 성장부 (30) 에서의 반응 온도는 900 ℃, 1000 ℃ 또는 1100 ℃ 로 설정되었다.

생성부 (10) 에서의 가스 흡입구 (6) 로부터의 암모니아 가스의 공급율은 500 sccm 으로 설정되었고, 가스 흡입구 (6) 으로부터의 질소 운반 가스의 공급율은 500 sccm 으로 설정되었다. 가스 흡입구 (7) 로부터의 질소 운반 가스의 공급율은 3000 sccm 으로 설정되었다. 성장부 (30) 에서의 가스 흡입구 (17) 로부터의 질소 운반 가스의 공급율은 500 sccm 으로 설정되었고, 가스 흡입구 (18) 로부터의 염화수소 가스의 공급율은 8 sccm 으로 설정되었다. 가스 흡입구 (18) 로부터의 질소 운반 가스의 공급율은 500 sccm 으로 설정되었고, 가스 흡입구 (19) 로부터의 질소 운반 가스의 공급율은 500 sccm 으로 설정되었다.

도 3 은 그 결과 얻어지는 GaN 분말의 평균 직경과 Ga 공급율 (g/hr) 사이의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 3 으로부터 알 수 있듯이, GaN 분말의 평균 직경은 Ga 공급율이 증가함에 따라 증가한다. 이 예에서, GaN 분말은 평균 직경이 상용가능한 정도로 충분히 성장되어, 상용가능한 GaN 분말을 본 발명에 따라서 얻을 수 있다. 따라서, 제조 시간이 단축될 수 있어서, 본 발명의 생산 방법이 상용가능하다는 것을 알 수 있다.

이 예에서, GaN 분말의 수율은 10 % 이고, GaN 분말의 제조율은 0.04 g/hr 이다.

도 4 는 각각 900 ℃, 1000 ℃, 및 1100 ℃ 에서 제조된 GaN 분말의 X 선 회절을 나타내는 그래프이다. 도 4 로부터 알 수 있듯이, GaN 결정으로부터의 회절 피크는 2θ= 30 - 70 도이다. 따라서, GaN 분말의 결정성이 뛰어나다는 것을 알 수 있다.

(예 2)

이 이예에서, GaN 분말은 도 2 에 도시한 제조장치를 활용함으로써 연속적으로 제조되었다. GaN 결정핵의 생성부 (10) 에서의 반응 온도는 1100 ℃ 로 설정되었고, GaN 분말의 성장부 (30) 에서의 반응 온도는 900 ℃, 1000 ℃, 또는 1100 ℃ 로 설정되었다.

생성부 (10) 에서의 가스 흡입구 (6) 로부터의 암모니아 가스의 공급율은 500 sccm 으로 설정되었고, 가스 흡입구 (7) 로부터의 질소 운반 가스의 공급율은 1000 sccm 으로 설정되었다. 생성부 (30) 에서의 가스 흡입구 (18) 로부터의 염화수소 가스의 공급율은 2 내지 15 sccm 내로 설정되었고, 가스 흡입구 (18) 로부터의 질소 운반 가스의 공급율은 25 내지 60 sccm 내로 설정되었다. 가스 흡입구 (19) 로부터의 질소 운반 가스의 공급율은 3800 sccm 으로 설정되었다.

도 5 는 그 결과 얻어지는 GaN 분말과 염화수소 가스 공급율 사이의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 5 로부터 알 수 있는 바처럼, GaN 분말의 평균 직경은 염화수소 가스 공급율이 증가함에 따라 증가한다. 따라서, GaN 분말은 GaN 결정핵 상의 분말 성장을 통하여 생성됨을 알 수 있다.

이 예에서, GaN 분말의 수율은 25 % 이며, GaN 분말의 제조율은 0.14 g/hr 이다. 따라서, 도 2 에 나타낸 제조 장치가 사용되는 경우, 그 결과 얻어지는 수율 및 제조율이 도 1 에 나타낸 것과 비교하여 향상될 수 있다.

본 발명을 상술한 예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기의 개시사항에 한정되는 것은 아니며, 모든 종류의 변형 및 수정이 본 발명의 범위를 벋어나지 않고서 행해질 수도 있다. 예컨대, 상술한 실시예에서, 2 개의 독립적인 반응기가 준비되었고, 결정핵 생성 단계 및 분말 성장 단계가 독립적으로 각 반응기에서 수행되었다. 그러나, 개방 튜브형 반응기가 준비되는 경우, 생성 단계 및 성장 단계는 동시에 단일 반응기에서 수행될 수 있다.

본 발명의 제조 방법 및 제조 장치에 따르면, GaN 분말이 연속적으로 제조될 수 있다. 따라서, GaN 분말의 제조 시간이 현저히 단축될 수 있으며, GaN 분말의 대량 생산이 구현될 수 있고, 이 점에서 종래의 일괄처리 제조법과 차이가 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 GaN 분말을 제조하는데 바람직하게 사용되는 제조 장치를 개략적으로 나타내는 구조도.

도 2 는 본 발명에 따른 GaN 분말을 제조하는데 바람직하게 사용되는 제조 장치를 개략적으로 나타내는 또 다른 구조도.

도 3 은 본 발명에 따른 GaN 분말의 제조 방법에서 GaN 분말의 평균 직경과 Ga 공급율의 사이의 관계를 나타내는 그래프.

도 4 는 본 발명에 따른 GaN 분말의 제조 방법에 의하여 얻어진 GaN 분말의 X 선 회절 스펙트럼을 나타내는 그래프.

도 5 는 본 발명에 따른 GaN 분말의 제조 방법에서 GaN 분말의 평균 직경과 할로겐화 수소 가스 공급율 사이의 관계를 나타내는 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 반응기 2, 3 : 실린더형 전기로

4 : 도가니 5 : 코일

6, 7 : 가스 흡입구 10 : 발생부

11 : 반응기 12, 13, 14, 15 : 노

16 : 도가니 17, 18, 19 : 가스흡입구

20 : 실린더형 부재 21 : 사전반응기

25 : 필터 26 : 가스 배출구

30 : 성장부

Claims (19)

1. 질화갈륨으로 이루어진 결정핵을 생성하는 결정핵 생성 단계, 및

   상기 질화갈륨의 결정핵 상에서 할로겐화 갈륨과 암모니아 가스 사이의 화학 반응을 통하여 상기 질화갈륨의 결정핵으로부터 질화갈륨 결정을 성장시켜, 질화갈륨 분말을 제조하는 분말 성장 단계를 포함하며,

   상기 분말 성장 단계는 상기 결정핵 생성 단계로부터 시간적으로 연속되는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 분말 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 결정핵 생성 단계 및 상기 분말 성장 단계는 독립적으로 설치된 개개의 반응기에서 수행되는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 분말 제조 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 결정핵 생성 단계 및 상기 분말 성장 단계는 동일한 반응기에서 수행되는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 분말 제조 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   질화갈륨으로 이루어진 상기 결정핵은 갈륨 증기와 암모니아 가스 사이의 화학적인 반응을 통하여 생성되는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 분말 제조 방법.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 할로겐화 갈륨은 상기 반응기에서 갈륨 원료와 할로겐화 수소 사이의 화학 반응을 통하여 생성되는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 분말 제조 방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 할로겐화 갈륨은 상기 반응기에 설치된 사전반응기에서 용융 갈륨과 할로겐화 수소 사이의 화학 반응을 통하여 생성되는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 분말 제조 방법.
7. 제 4 항에 있어서,

   상기 반응기의 내부 벽을 따라 비활성가스를 흐르게 하는 비활성 가스 흐름 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 분말 제조 방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 할로겐화 갈륨은 상기 반응기에서 갈륨 원료와 할로겐화 수소 사이의 화학 반응을 통하여 생성되는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 분말 제조 방법.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 할로겐화 갈륨은 상기 반응기에 설치된 사전반응기에서 용융 갈륨과 할로겐화 수소 사이의 화학 반응을 통하여 생성되는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 분말 제조 방법.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 비활성가스는 상기 반응기와 상기 사전반응기 사이의 공간에서 흐르는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 분말 제조 방법.
11. 제 7 항에 있어서,

    상기 비활성가스는 질소 가스 및 수소 가스 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 질화갈륨 분말 제조 방법.
12. 제 1 항에 있어서,

    상기 할로겐화 갈륨는 염화갈륨인 것을 특징으로 하는 질화갈륨 분말 제조 방법.
13. 제 1 항에 있어서,

    상기 결정핵 생성 단계는 1050 내지 1100 ℃ 내에서 수행되는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 분말 제조 방법.
14. 제 1 항에 있어서,

    상기 분말 성장 단계는 900 내지 1100 ℃ 내에서 수행되는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 분말 제조 방법.
15. 제 1 항에 있어서,

    분말 선택 및 취합 수단을 이용하여 상기 질화갈륨 분말을 선택 및 취합하는 분말의 선택 및 취합 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 분말 제조 방법.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 분말의 선택 및 취합 단계는, 상기 분말 선택 및 취합 수단 상의 부산물 퇴적을 방지하기 위하여 상기 분말 선택 및 취합 수단 주위의 영역을 소정의 온도까지 가열하는 가열 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 분말 제조 방법.
17. 질화갈륨으로 이루어진 결정핵을 생성하는 결정핵 생성 수단, 및

    상기 질화갈륨의 결정핵 상에서 할로겐화 갈륨과 암모니아 가스 사이의 화학 반응을 통하여 상기 질화갈륨의 결정핵으로부터 질화갈륨 결정을 성장시켜, 질화갈륨 분말을 제조하는 분말 성장 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 분말 제조 장치.
18. 제 17 항에 있어서,

    상기 질화갈륨 분말을 선택 및 취합하는 분말 선택 및 취합 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 분말 제조 장치.
19. 제 17 항에 있어서,

    상기 결정핵 생성 수단은 갈륨 증기와 암모니아 가스 사이의 화학 반응을 통하여 상기 질화갈륨의 결정핵을 생성하는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 분말 제조 장치.