KR101494764B1 - 질화물 반도체 나노 구조체 및 이의 제조 방법 - Google Patents

질화물 반도체 나노 구조체 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

기판 상에 반응 전구체를 포함하는 반응 가스를 주입하여 판상 구조인 나노 월들(nano-wall)의 집합체인 나노 구조체를 형성한다. 상기 반응 가스는 산소(O2)를 포함하고, 상기 나노 구조체는 상기 기판과 접촉하여 직접 형성된다.

Description

질화물 반도체 나노 구조체 및 이의 제조 방법 {NITRIDE COMPOUND SEMICONDUCTOR NANO STRUCTURES AND METHOD OF FORMING THE SAME}
본 발명은 질화갈륨 및 Ⅲ-Ⅴ족 질화물 나노소재 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 교육과학기술부 지원, 경북과학기술진흥센터 관리 및, 금오공과대학교 산학협력단 주관의 반도체 나노 소재 기반의 태양전지에 관한 연구 결과물이다.(과제고유번호:GBSP-001-111201-001, 과제명 반도체 나노소재 기반의 태양전지, 연구기간:2011년12월1일-2012년11월30일)
현재, 정보 통신의 기술은 규소(Si) 또는 비소화 갈륨(GaAs) 등의 반도체를 기반으로 한 기술이 주를 이루고 있다. 그러나 규소 반도체의 경우 직접천이 전자띠 구조를 가지고 있지 않아 광소자로 사용에 있어 한계가 있으며 비소화 갈륨은 직접천이의 전자띠 구조를 가지기는 하지만 질화 갈륨 계열 보다 금지대 폭이 작아 가시광의 청색파장 대의 발광소자로의 응용이 불가능하다. 그러나 질화 갈륨은 직접천이형 금지대 폭을 가지는 반도체로 청색 파장대에 해당되는 3.4 eV의 전자 금지대 폭을 가질 뿐만 아니라 질화 인듐이나 질화 알루미늄과 전율고용을 이룰 수 있고 직접천이형 금지대 폭을 0.7 ~ 6.2 eV로 연속적으로 조절할 수 있어 총천연색 표시 소자 및 백색광 발광소자로의 응용이 가능하다. 이러한 우수한 성질 외에도질화 갈륨은 전자의 이동도가 매우 높고 또한 질화갈륨계 소재는 고온에서 안정하고 화학적으로 매우 안정하기 때문에 광소자 뿐만 아니라 고주파용 소자 및 고온 안정 반도체 소자로 각광받고 있다. 이러한 물리, 화학적 우수성을 나노 기술에 적용하려는 연구가 많은 세계 유수의 연구진에서 수행되어왔다.
특히, 나노 크기의 작은 직경을 갖는 물질들은 새로운 물리화학적 성질, 즉 독특한 전기적, 광학적, 기계적인 특성 때문에 최근 과학계에서 매우 중요한 분야로 대두되고 있으며, 지금까지 진행되어 온 나노 구조에 관한 연구로 양자크기효과(Quantum size effect)와 같은 새로운 현상은 반도체 나노구조체의 미래의 새로운 광소자 물질로써의 가능성을 시사한다. 나노막대는 그 형태적 특성 및 물리적 특성 때문에 나노 전자소자와 반도체 발광소자를 포함한 광소자뿐만 아니라, 환경관련 소재에 응용될 수 있고, 특히 반도체 나노 화합물의 경우, 단일 전자 트랜지스터(SET) 소자뿐만 아니라 새로운 광소자 재료로 응용이 가능하다. 특히, 수직 또는 일방향 배향되어 있고 직경 및 길이 조절이 가능한 나노막대의 제조기술은 나노기술의 근간이 되는 중요한 소자 재료의 개발이라는 면에서 큰 의미를 갖고있다. 이러한 반도체 나노 소재 제조기술은 기존의 수 마이크로미터 크기의 전자소자가 가지는 많은 문제점을 해결해 줄 수 있기 때문에 21세기 나노소자 개발을 위한 기초 연구 발전에도 큰 영향을 미칠 것이다. 또한, 나노세계가 아직 미개척 분야인 점을 감안한다면 나노구조물은 보다 넓은 분야에 응용될 수 있다. 현재까지 나노구조의 합성에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, Si, Ge, GaN, GaAs 등 여러 가지 물질들로 제조된 나노소재가 보고되고 있다. 이러한 나노소재의 제조에는 주로 금, 철, 코발트, 니켈과 같은 금속을 촉매로 이용하는 기상이송법(vapor-phase transport process), 물리증착법(physical vapor deposition)을 응용한 방법 등이 이용되어 직경이 대략 30 내지 150 nm인 나노막대 및 나노선을 합성하는 방법이 개발된 바 있다. 이와 같은 기존의 금속 촉매를 이용한 나노막대 및 나노선 합성 방법에서는 상기의 금속을 적당한 온도로 열처리하여 나노미터 크기의 액적(liquid droplet)을 만들고 이를 촉매로 이용한다. 이러한 방법에서는 나노선의 액체상태의 금속 촉매에 의해 고용화된 후 석출과정을 거치면서 합성되기 때문에, 이 과정에서 미량의 금속 촉매들이 나노구조물 내에 들어가는 것을 막을 수 없다. 이러한 원치 않는 불순물은 나노구조물의 고유 특성을 저하시키며, 특히 반도체 나노구조물에서 이러한 불순물은 의도하지 않은 결함 준위를 형성시켜서 전기적, 광학적 특성을 급격히 저하시키는 문제점이 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 금속 촉매를 사용하지 않는 화학기상증착법 내지는 유기금속화학기상증착법을 이용함으로써, 크기가 수 나노미터 내지 수백 마이크로미터 범위인 비교적 균일한 크기/두께를 갖는 질화갈륨 및 Ⅲ-Ⅴ족 질화물 나노소재를 제조할 수 있음을 밝혀내고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명이 해결하려는 과제는 씨드(seed) 없이 기판 또는 템플릿 상에 직접 질화 갈륨 또는 Ⅲ-Ⅴ족 질화물 나노소재를 합성하는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 과제는 씨드 없이 기판 또는 템플릿 위에 다양한 형상의 나노소자를 합성하는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 과제는 씨드 없이 기판 또는 템플릿 위에 형성된 다양한 형상의 나노 소재를 이용한 반도체 소자 및 그 응용 방법을 제공하는데 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 질화물 반도체 나노 구조체의 형성 방법은 기판 상에 반응 전구체를 포함하는 반응 가스를 주입하여 판상 구조인 나노 월들(nano-wall)의 집합체인 나노 구조체를 형성하는 것을 포함하고, 상기 반응 가스는 산소(O2)를 포함하고, 상기 나노 구조체는 상기 기판과 접촉하여 직접 형성될 수 있다.
상기 반응 전구체는 트리메틸갈륨(Ga(CH3)3)일 수 있다.
상기 트리메틸갈륨(Ga(CH3)3)은 0.1 내지 10sccm으로 주입될 수 있다.
상기 트리메틸갈륨(Ga(CH3)3)은 질소, 수소, 또는 아르곤을 운반 기체로 이용하여 주입될 수 있다.
상기 반응 가스는 암모니아(NH3)를 더 포함할 수 있다.
상기 반응 전구체는 상기 산소와 반응하여 갈륨 산화물을 형성하고, 상기 갈륨 산화물은 상기 암모니아와 반응하여 질화 갈륨을 형성할 수 있다.
상기 갈륨 산화물은 상기 기판 직접 접촉하여 형성될 수 있다.
상기 갈륨 산화물은 Ga2O3일 수 있다.
상기 산소는 10 내지 100sccm 으로 주입될 수 있다.
상기 나노 구조체는 10-5 내지 760 mmHg의 압력에서 형성될 수 있다.
상기 나노 구조체는 400 내지 1200℃ 에서 형성될 수 있다.
기판 상에 직접 접촉하여 형성된 판상 구조인 나노 월들(nano-walls)의 집합체인 나노 구조체를 포함할 수 있다.
상기 기판은 실리콘 기판이고, 상기 나노 구조체는 상기 실리콘 기판의(111) 면 상에 제공될 수 있다.
상기 나노 구조체는 상호 분리된 복수의 나노 구조체들을 포함하고, 상기 복수의 나노 구조체들 각각은 구(sphere) 형상을 가질 수 있다.
상기 나노 구조체와 상기 기판 사이에 씨드(seed)가 제공되지 않을 수 있다.
본 발명에 따라 제조된 질화물 반도체 나노 구조체는 씨드에 의한 나노 소자의 오염을 방지할 수 있기 때문에, 전기적, 광학적 성질이 우수하며, 형태 면에서는 두께 및 밀도 그리고 길이 조절이 가능하고 사용자의 요구에 따라 다양한 구조로 합성이 가능하기 때문에 반도체 소자, 발광 소자, 태양전지, 나노 센서 또는 차세대 디스플레이용 전계 방출 소자 등에 이용될 수 있다.
도 1a-j는 은 본 발명에 의해 제조된 대표적인 질화물 반도체 나노소재의 주사 전자현미경 사진이다.
도 2a 및 2b는 각각 본 발명에 따른 실험예로부터 제조된 질화물 반도체(GaN)의 X-선 회절법(XRD) θ-2θ스캔 결과와 광발광(Photoluminescence) 스펙트럼이다.
도 3은 본 발명에 따른 실험예로부터 제조된 질화물 반도체의 일반적인 온도에 따른 형상 변화를 나타낸 결과이다.
도 4은 본 발명에 따른 실험예로부터 제조된 질화물 반도체의 온도 900도에서 암모니아(NH3) 유량에 따른 형상 변화를 나타낸 결과이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 막(또는 층)이 다른 막(또는 층) 또는 기판 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 막(또는 층) 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 막(또는 층)이 개재될 수도 있다 또한 게이트 전극이 채널 영역 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 게이트 전극이 채널 영역의 위 또는 옆에 배치될 수 있음을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성들의 크기 및 두께 등은 명확성을 위하여 과장된 것이다. 또한, 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 영역, 막들(또는 층들) 등을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 영역, 막들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 소정 영역 또는 막(또는 층)을 다른 영역 또는 막(또는 층)과 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시예에의 제1막질로 언급된 막질이 다른 실시예에서는 제2막질로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시예는 그것의 상보적인 실시예도 포함한다. 본 명세서에서 '및/또는' 이란 표현은 전후에 나열된 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용된다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 나노 구조체의 제조 방법은, 기판 상에 반응 전구체를 포함하는 반응 가스를 주입하여 형성된다. 형성 공정은 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition) 또는 유기금속 화학 기상 증착(Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 공정을 이용하여 형성될 수 있다.
기판은 실리콘 기판일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 기판이 실리콘 기판인 경우 상기 질화물 반도체 나노 구조체는 실리콘 기판의 (111)면 상에 형성될 수 있다. 상기 반응 전구체는 갈륨 (Ga), 인듐 (In), 알루미늄 (Al) 또는 이의 유기금속 전구체를 사용할 수 있다. 일 예로, 상기 반응 전구체는 트리메틸갈륨(Ga(CH3)3)일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 갈륨을 공급할 수 있는 다양한 전구체가 사용될 수 있다. 상기 반응 전구체는 수소, 질소 또는 아르곤과 같은 비활성 기체를 운반 기체로 이용하여 챔버에 주입될 수 있다.
상기 반응 가스는 상기 반응 전구체 이외에 암모니아(NH3) 및 산소(O2)를 포함할 수 있다. 먼저, 산소는(O2)는 트리 메틸 갈륨(Ga(CH3)3)과 반응하여 중간 물질로 갈륨 산화물을 형성할 수 있다. 갈륨 산화물은 Ga2O3일 수 있다. 형성된 갈륨 산화물은 이후 형성되는 질화 갈륨 나노 구조체를 위한 자체 촉매(self-catalyst)가 될 수 있다. 그 후, 암모니아(NH3)와 상기 갈륨 산화물이 반응하여 질화 갈륨(GaN)이 형성될 수 있다. 그 외에, 상기 반응 가스는 질소를 더 포함할 수 있다.
종래의 기술에 따른 나노 구조체의 제조 방법은 금, 철, 코발트, 니켈과 같은 금속을 씨드(seed)로 이용하는 기상이송법(vapor-phase transport process), 물리증착법(physical vapor deposition)에 의하여 형성되었다. 보다 구체적으로, 종래 기술에서는 금속 씨드층을 박막 형태로 기판 위에 증착한 뒤, 고온으로 승온시켜 국부적으로 분리된 씨드들을 형성하였다. 형성된 씨드들은 질화 갈륨 나노 와이어 등의 형성을 위한 핵 생성 사이트로 활용되었다. 종래 기술에 따르면, 이와 같은 방법은 나노 구조체가 금속 씨드에 의해 고용화된 후 석출 과정을 거치면서 합성되기 때문에 미량의 씨드 금속들이 나노 구조체에 유입되는 것을 막을 수 없다. 이러한 불순물은 나노 구조체의 고유 특성을 저하시키며, 특히 불순물에 의한 의도치 않은 결함 준위가 형성되어 디바이스의 전기적, 광학적 특성을 열화시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제조 방법은, 중간 생성물인 상기 갈륨 산화물이 질화 갈륨 나노 구조체의 형성을 위한 자체 촉매가 되므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 질화 갈륨 나노 구조체는 금속 씨드층 또는 버퍼층 없이 형성될 수 있다. 그 결과, 종래 기술에 따른 불순물 유입 및 그에 다른 디바이스 특성의 열화를 방지할 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 반응 전구체인 트리메틸갈륨(Ga(CH3)3)은 0.1 내지 10sccm으로 주입되고, 암모니아(NH3)는 1000 내지 2500sccm으로 주입되고, 산소(O2)는 10 내지 100sccm으로 주입될 수 있다. 상기 산소가 10sccm 미만으로 주입되는 경우, 자체 촉매(self-catalyst)가 되는 중간 생성물인 갈륨 산화물의 형성이 지연되어 나노 구조체의 형성이 원활히 진행되지 않고, 1000sccm 이상으로 주입될 경우, 중간 생성물인 갈륨 산화물이 모두 질화 갈륨으로 변화되지 않고 잔류하는 문제점이 발생될 수 있다. 상기 반응 공정은 10-5 내지 760mmHg의 압력에서 수행될 수 있다. 상기 반응 공정은 5분 내지 10시간에서 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 나노 구조체는 판상 구조인 나노 월들(nano-walls)의 집합체일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 구조체는 상호 분리된 복수의 나노 구조체들을 포함하고, 상기 복수의 나노 구조체들 각각은 구(sphere) 형상을 가질 수 있다. 상기 반응에 의한 나노 구조체의 형성에 있어서 나노 구조체를 이루는 나노 월들(nano-walls)의 크기(길이/두께/형태/구조/ 종횡비(aspect ratio))를 조절하기 위하여 반응기 내의 압력/온도/반응기체의 유량 변화 시킬 수 있고, 산소 기체, 수소기체와 플라즈마 상태의 수소, 질소, 아르곤, 염소(Cl), 삼염화 붕소(BCl3), 플루오르(F, Fluoric)등 여러 가스를 주입할 수 있다. 도 3은 본 발명에 따른 실시예로부터 제조된 질화물 반도체의 일반적인 온도에 따른 형상 변화를 나타낸 결과이다. 도 4은 본 발명에 따른 실시예로부터 제조된 질화물 반도체의 온도 900도에서 암모니아(NH3) 유량에 따른 형상 변화를 나타낸 결과이다.
설명의 간소화를 위하여 상기 실시예들은 질화 갈륨을 예로 들어 설명하였으나, 그 외의 Ⅲ-Ⅴ족 질화물 나노 소재에도 동일하게 적용될 수 있다. 일 예로, 질화 갈륨 및 그 외의 Ⅲ-Ⅴ족 질화물 나노 구조체는 필요에 따라 질화 인듐, 질화 갈륨, 질화 알루미늄 내지는 이들의 합금 고용체인 Ⅲ-Ⅴ족 질화물로 합성할 수 있으며 인듐, 갈륨과 알루미늄의 조성은 필요에 따라 반응 조건에 의해 임의로 변화시킬 수 있다. 상기의 제조방법에 의해 통상적으로 In1 - xGaxN, Al1 - xGaxN내지는 AlyGaxIn(1-x-y)N와 같은 Ⅲ-Ⅴ족 질화물 나노 소재를 제조할 수 있다.
이하 본 발명의 실험예들에 대하여 보다 상세히 설명된다.
[실험예]
실험예 1: 질화갈륨 (GaN) 나노월(nano-wall or nano-disk)의 제조
각각 개별적인 라인을 통해 운반기체로 질소 또는 수소를 사용하여 반응전구체인 트리메틸갈륨(Ga(CH3)3), 암모니아 (NH3) 및 산소 (O2)기체를 각각 반응기체로 0.1 내지 10 sccm, 1000 내지 2500 sccm, 10 내지 100 sccm 범위의 흐름속도로 주입하고, 기재 상에 상기 물질들을 화학 반응시켜 질화갈륨 나노월을 증착, 성장시켰다. 약 1시간에 걸쳐 나노월의 성장이 진행되는 동안 반응기 내의 압력은 10-5 내지 760 mmHg로, 온도는 900 내지 1100도로 유지하였다.
실험예 1의 주사전자 현미경 사진을 도 1a 내지 도 1b에 나타내었다.
실험예 1로부터 제조된 질화물 반도체(GaN)의 X-선 회절법(XRD) θ-2θ스캔 결과와 광발광(Photoluminescence) 스펙트럼을 도 2a 및 도 2b에 나타내었다.
실험예 2: 질화갈륨 (GaN) 육각 3차원 나노월 구조 (hexagonal nanowall structure)의 제조
각각 개별적인 라인을 통해 운반기체로 질소 또는 수소를 사용하여 반응전구체인 트리메틸갈륨(Ga(CH3)3), 암모니아 (NH3) 및 산소 (O2)기체를 각각 반응기체로 0.1 내지 10 sccm, 1000 내지 2500 sccm, 10 내지 100 sccm 범위의 흐름속도로 주입하고, 기재 상에 상기 물질들을 화학 반응시켜 질화갈륨 나노월을 증착, 성장시켰다. 약 20-30분에 걸쳐 나노월의 성장이 진행되는 동안 반응기 내의 압력은 10-5 내지 760 mmHg로, 온도는 1000 내지 1100도로 유지하였다. 이후, 반응 전구체의 주입을 10-20분 정도 중단하고 온도와 압력을 유지하였다. 다음 육각 3차원 나노월 구조를 제조하기 위해 온도를 700~900도로 낮추고 다시 개별적인 라인을 통해 운반기체로 질소 또는 수소를 사용하여 반응전구체인 트리메틸갈륨(Ga(CH3)3), 암모니아(NH3) 및 산소(O2)기체를 각각 반응기체로 0.1 내지 10 sccm, 100 내지 2500 sccm, 10 내지 100 sccm 범위의 흐름속도로 주입하고, 기재 상에 상기 물질들을 화학 반응시켜 3차원 육각 나노월 구조를 제조하였다. 실험예 2의 주사전자 현미경 사진을 도 1c 내지 도 1d에 나타내었다.
실험예 3: 질화갈륨 (GaN) 나노 성게볼 (nano sea urchin ball)의 제조
각각 개별적인 라인을 통해 운반기체로 질소 또는 수소를 사용하여 반응전구체인 트리메틸갈륨(Ga(CH3)3), 암모니아 (NH3) 및 산소 (O2)기체를 각각 반응기체로 0.1 내지 10 sccm, 100 내지 800 sccm, 10 내지 100 sccm 범위의 흐름속도로 주입하고, 기재 상에 상기 물질들을 화학 반응시켜 성게볼(sea urchin ball) 형상의 질화갈륨 나노 구조체를 증착, 성장시켰다. 약 1시간에 걸쳐 나노월의 성장이 진행되는 동안 반응기 내의 압력은 10-5 내지 760 mmHg로, 온도는 700 내지 1000 ?로 유지하였다. 실험예 3의 주사전자 현미경 사진을 도 1e 내지 도 1f에 나타내었다.
실험예 4: 질화갈륨 (GaN) 나노꽃 (nano-flower)의 제조
각각 개별적인 라인을 통해 운반기체로 질소 또는 수소를 사용하여 반응전구체인 트리메틸갈륨(Ga(CH3)3), 암모니아 (NH3) 및 산소 (O2)기체를 각각 반응기체로 0.1 내지 10 sccm, 1000 내지 2500 sccm, 10 내지 100 sccm 범위의 흐름속도로 주입하고, 기재 상에 상기 물질들을 화학 반응시켜 질화갈륨 나노월을 증착, 성장시켰다. 약 20-30분에 걸쳐 나노월의 성장이 진행되는 동안 반응기 내의 압력은 10-5 내지 760 mmHg로, 온도는 900 내지 1100℃로 유지하였다. 이후, 반응 전구체의 주입을 10-20분 정도 중단하고 온도와 압력을 유지하였다. 다음 나노막대를 나노월 사이에 성장시키기 위해 온도를 700~900도로 낮추고 다시 개별적인 라인을 통해 운반기체로 질소 또는 수소를 사용하여 반응전구체인 트리메틸갈륨(Ga(CH3)3), 암모니아 (NH3) 및 산소 (O2)기체를 각각 반응기체로 0.1 내지 10 sccm, 500 내지 1500 sccm, 10 내지 100 sccm 범위의 흐름속도로 주입하고, 기재 상에 상기 물질들을 화학 반응시켜 질화갈륨 (GaN) 나노꽃 (nano-flower)를 제조하였다. 실험예 4의 주사전자 현미경 사진을 도 1g 내지 도1h에 나타내었다.
실험예 5: 질화갈륨 (GaN) 나노막대 (nanorod)의 제조
각각 개별적인 라인을 통해 운반기체로 질소 또는 수소를 사용하여 반응전구체인 트리메틸갈륨(Ga(CH3)3), 암모니아 (NH3) 및 산소 (O2)기체를 각각 반응기체로 0.1 내지 10 sccm, 100 내지 500 sccm, 10 내지 100 sccm 범위의 흐름속도로 주입하고, 기재 상에 상기 물질들을 화학 반응시켜 질화갈륨 나노막대를 증착, 성장시켰다. 약 1시간에 걸쳐 나노월의 성장이 진행되는 동안 반응기 내의 압력은 10-5 내지 760 mmHg로, 온도는 500 내지 900℃로 유지하였다. 실험예 5의 주사전자 현미경 사진을 도 1i 내지 도 1j에 나타내었다.

Claims (15)

  1. 기판 상에 반응 전구체를 포함하는 반응 가스를 주입하여 판상 구조인 나노 월들(nano-wall)의 집합체인 나노 구조체를 형성하는 것을 포함하고,
    상기 반응 가스는 산소(O2)를 포함하고,
    상기 나노 구조체는 상기 기판과 접촉하여 직접 형성되고,
    상기 반응 전구체는 트리메틸갈륨(Ga(CH3)3)인 질화물 반도체 나노 구조체의 형성 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 트리메틸갈륨(Ga(CH3)3)은 0.1 내지 10sccm으로 주입되는 질화물 반도체 나노 구조체의 형성 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 트리메틸갈륨(Ga(CH3)3)은 질소, 수소, 또는 아르곤을 운반 기체로 이용하여 주입되는 질화물 반도체 나노 구조체의 형성 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 반응 가스는 암모니아(NH3)를 더 포함하는 질화물 반도체 나노 구조체의 형성 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 반응 전구체는 상기 산소와 반응하여 갈륨 산화물을 형성하고,
    상기 갈륨 산화물은 상기 암모니아와 반응하여 질화 갈륨을 형성하는 질화물 반도체 나노 구조체의 형성 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 갈륨 산화물은 상기 기판 직접 접촉하여 형성되는 질화물 반도체 나노 구조체의 형성 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 갈륨 산화물은 Ga2O3인 질화물 반도체 나노 구조체의 형성 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 산소는 10 내지 100sccm 으로 주입되는 질화물 반도체 나노 구조체의 형성 방법.
  10. 기판 상에 반응 전구체를 포함하는 반응 가스를 주입하여 판상 구조인 나노 월들(nano-wall)의 집합체인 나노 구조체를 형성하는 것을 포함하고,
    상기 반응 가스는 산소(O2)를 포함하고,
    상기 나노 구조체는 상기 기판과 접촉하여 직접 형성되고,
    상기 나노 구조체는 10-5 내지 760 mmHg의 압력에서 형성되는 질화물 반도체 나노 구조체의 형성 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 나노 구조체는 400 내지 1200℃ 에서 형성되는 나노 구조체의 형성 방법.
  12. 기판 상에 직접 접촉하여 형성된 판상 구조인 나노 월들(nano-walls)의 집합체인 나노 구조체를 포함하되,
    상기 나노 구조체는 상호 분리된 복수의 나노 구조체들을 포함하고, 상기 복수의 나노 구조체들 각각은 구(sphere) 형상을 갖는 질화물 반도체 나노 구조체.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 기판은 실리콘 기판이고, 상기 나노 구조체는 상기 실리콘 기판의 (111) 면 상에 제공되는 질화물 반도체 나노 구조체.
  14. 삭제
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 나노 구조체와 상기 기판 사이에 씨드(seed)가 제공되지 않는 질화물 반도체 나노 구조체.
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Selective-area growth of GaN nanocolumns on titanium-mask-patterned silicon (111) substrates by RF-plasma-assisted molecular-beam epitaxy, Electronics Letters, 2008, Vol. 44, pp. 819-821. *
Selective-area growth of GaN nanocolumns on titanium-mask-patterned silicon (111) substrates by RF-plasma-assisted molecular-beam epitaxy, Electronics Letters, 2008, Vol. 44, pp. 819-821.*

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