KR20150015579A - 갈륨 아세나이드 합성장치 및 합성방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 발광소자 및 고주파 신호 처리 반도체 소자의 원재료인 다결정 갈륨비소(GaAs) 잉곳을 결정성장 시키는 갈륨 아세나이드 합성장치 및 합성방법에 관한 것이다.
본 발명에 의한 갈륨 아세나이드 합성장치는 석영을 재질로 성형되어 내부가 진공 환경인 관 형태인 앰플(200); 내부에 갈륨(202)이 장입되어 상기 앰플(200) 상측의 내부에 설치되는 그릇 형태의 갈륨장입 도가니(201); 내부에 아세닉(206)이 장입되어 상기 앰플(200) 하측의 내부에 설치되는 그릇 형태의 아세닉 저장소(205); 상기 앰플(200)의 갈륨장입 도가니(201) 부분을 가열하는 상부 히터(110)가 설치되고, 상기 상부 히터(110)의 하부에서 상기 앰플(200)의 아세닉 저장소(205)를 가열하는 하부 히터(120)가 설치된 합성장치(100);를 포함하여 구성된다.

Description

갈륨 아세나이드 합성장치 및 합성방법 {VGF Synthesis apparatus and method for GaAs}
본 발명은 발광소자 및 고주파 신호 처리 반도체 소자의 원재료인 다결정 갈륨비소(GaAs) 잉곳을 결정성장 시키는 갈륨 아세나이드 합성장치 및 합성방법에 관한 것이다.
갈륨 아세나이드 화합물 반도체는 갈륨(Ga)과 비소(As)의 화학적 결합에 의해 이루어진 화합물로서 실리콘 반도체보다 동작속도가 3~10배 빠르고, 전력의 소모가 적으며, 내온도변화, 내동작전압 변화, 내방사선 등의 능령이 우수하고, 빛을 전기로 바꿔주는 특성이 뛰어나 태양전지 적용시 에너지 변환효율 35% 향상시켜 초고주파 동작 및 저전력 소모 특성이 필요한 제품에 널리 활용되며, 가시광, 적외선 LED, 모바일 소자 및 차세대 태양광 기판 재료로 각광 받고 있다.
이러한 수요의 증가는 기술 혁신으로 이어져 갈륨 아세나이드(GaAs) 반도체의 시장 요구가 커져 가고 있는 실정이다.
종래의 갈륨 아세나이드 다결정 합성법은 LEC 방법과 HB 방법이 있다. LEC 방법은 갈륨(Ga)과 비소(As)를 고압 챔버 내에 위치하여 고온에서 갈륨(Ga)과 비소(As)를 반응시켜 다결정 폴리를 제조하는 방법이고, HB 방법은 수평의 노에 갈륨(Ga)을 고온부에 위치시키고 비소(As)를 저온부에 위치시켜 갈륨(Ga)과 비소(As)의 합성반응을 유도하는 방법이다.
상기 LEC 방법은 갈륨 아세나이드를 대량생산 및 잉곳의 원형화가 가능하나 많은 장치 및 부가 장치가 필요하기 때문에 생산비용이 고가이고 특히, LED제조시 광출력을 저하시키는 것으로 알려진 부자재인 산화붕소(B2O3)를 필수적으로 사용하여야 하는 단점이 있다.
그리고 상기 HB방법은 LEC방법에 비해 장치의 비용은 경쟁력을 갖추고 있으나 갈륨 아세나이드 잉곳 원형 형태가 아닌 중력의 영향을 받는 D-shape 형태로 얻어지기 때문에 공정이 불편하고, 생산량의 증대 및 크기 잉곳 크기 확장이 제한적인 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2003-70477호 (공개일자 2003,08.30.)
본 발명은 갈륨 아세나이드(GaAs) 다결정 잉곳(Ingot)을 수직 온도 구배법을 통해 원재료의 합성을 보론(Boron)의 영향을 적게 받고, 고품위 광효율이 뛰어난 양질의 원형 원료를 얻을 수 있는 갈륨 아세나이드 합성장치 및 합성방법을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 갈륨 아세나이드 합성장치는 석영을 재질로 성형되어 내부가 진공 환경인 관 형태인 앰플(200); 내부에 갈륨(202)이 장입되어 상기 앰플(200) 상측의 내부에 설치되는 그릇 형태의 갈륨장입 도가니(201); 내부에 아세닉(206)이 장입되어 상기 앰플(200) 하측의 내부에 설치되는 그릇 형태의 아세닉 저장소(205); 상기 앰플(200)의 갈륨장입 도가니(201) 부분을 가열하는 상부 히터(110)가 설치되고, 상기 상부 히터(110)의 하부에서 상기 앰플(200)의 아세닉 저장소(205)를 가열하는 하부 히터(120)가 설치된 합성장치(100);를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 앰플(200) 내부의 갈륨장입 도가니(201)와 아세닉 저장소(205) 사이에 설치되어 갈륨장입 도가니(201)와 아세닉 저장소(205)이 소정 간격을 유지하도록 하는 석영지지대(204)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 갈륨장입 도가니(201)와 석영지지대(204) 사이와, 아세닉 저장소(205)와 석영지지대(204) 사이에는 그라파이트 재질로 성형된 스페이서(203)가 삽입된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부 히터(110)와 하부 히터(120) 사이에는 열 전달을 차단하는 세라믹보드(130)가 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하부 히터(120)의 하부에는 앰플(200)을 지지하고, 앰플(200)을 승강시킬 수 있는 앰플지지봉(140)이 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 갈륨장입 도가니(201)에 장입된 갈륨(202)과 아세닉 저장소(205)에 장입된 아세닉(206)은 1:1.074의 중량비로 각각 장입되고, 상기 아세닉 저장소(205)에는 갈륨과 화학반응하는 갈륨 외에 잉여 아세닉이 더 장입되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 앰플(200)의 하부는 개방되고, 개방된 앰플(200)의 하부에 체결되어 앰플 내부를 밀폐하는 앰플플러그(207)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명에 의한 갈륨 아세나이드 합성방법은 다음과 같이 구성된다.
(가) 수직 파이프 형태의 앰플 상부에 갈륨이 장입된 갈륨장입 도가니를 위치시키고, 앰플 하부에 아세닉이 장입된 아세닉 저장소를 위치시킨 후 앰플 내부를 진공상태로 형성하는 앰플내 원료장입 공정.
(나) 갈륨과 아세닉이 장입된 앰플을 합성장치에 설치하되, 앰플의 상부 갈륨장입 도가니 부분이 상부 히터에 위치하고, 앰플의 하부 아세닉 저장소가 하부 히터에 위치하도록 하는 앰플 장비내 장입 공정.
(다) 상부히터에 전원을 인가하여 갈륨장입 도가니 부분을 가열하는 상부히터 승온 공정.
(라) 상부 히터의 가열이 이루어진 후에 하부 히터에 전원을 인가하여 아세닉을 휘발시킴으로써 갈륨과 반응하여 갈륨아세나이드를 생성시키는 하부히터 승온 공정.
(마) 상부 히터의 온도를 냉각시켜 갈륨장입 도가니에서 액상의 갈륨 아세나이드를 결정화 시키는 결정화 공정.
(바) 앰플을 상온까지 하강시키는 냉각 공정.
이때, 상기 앰플내 원료장입 공정에서 갈륨장입 도가니와 아세닉 저장소 사이에 석영지지대를 삽입하여 갈륨장입 도가니와 아세닉 저장소가 소정 간격으로 이격되도록 구성한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 앰플내 원료장입 공정에서 아세닉 저장소에는 갈륨과 반응하는 아세닉 외에 추가로 잉여 아세닉을 더 장입하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부히터 승온 공정은 상부 히터가 갈륨장입 도가니를 1,280℃까지 가열하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하부히터 승온공정은 하부히터가 아세닉 휘발온도 이하로 아세닉 저장소를 가열하는 하부히터 1차 승온 공정 후에, 하부히터가 아세닉 휘발온도 이상으로 아세닉 저장소를 가열하는 하부히터 2차 승온공정으로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하부히터 1차 승온공정은 1 내지 3시간 동안 아세닉 저장소를 610℃ 까지 가열하고, 하부 히터 2차 승온공정은 상부히터 온도를 계속 유지하면서 2 내지 4시간 동안 하부히터를 650℃까지 가열하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 열처리 공정과 냉각 공정 사이에는 상,하부 히터를 가열하여 결정화된 갈륨 아세나이드에 생긴 잔류 응력을 풀어주는 열처리 공정을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 냉각 공정은 앰플 내부온도가 800℃가 되도록 분당 1 내지 3℃ 하강시키는 1차 냉각과, 1차 냉각 후 30분 내지 2시간 동안 유지한 후 다시 상온까지 시간당 5℃ 하강시키는 2차 냉각으로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 갈륨 아세나이드 합성장치 및 합성방법은 갈륨 아세나이드(GaAs)의 수직 온도 구배법에의한 다결정 성장을 통해 기존에 문제점으로 지적된 보론(Boron) 함유가 억제된 양질의 원통형 잉곳을 얻을 수 있고, 장비 또는 부자재의 절감과 합성량의 증대를 가져와 시간과 비용 면에서 양질의 제품을 효과적으로 생산할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 갈륨 아세나이드 결정을 합성하기 위한 합성장치를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 의한 갈륨 아세나이드 결정을 합성하기 위한 앰플을 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 의한 갈륨 아세나이드 결정을 합성하기 위한 앰플의 수직 단면도.
도 4는 본 발명에 의한 갈륨 아세나이드 결정을 합성하기 위한 합성방법을 도시한 공정도.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 의한 갈륨 아세나이드 합성장치 및 합성방법을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 갈륨 아세나이드 결정을 합성하기 위한 합성장치를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 의한 갈륨 아세나이드 결정을 합성하기 위한 앰플을 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명에 의한 갈륨 아세나이드 결정을 합성하기 위한 앰플의 수직 단면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 갈륨 아세나이드 결정을 합성하기 위한 합성방법을 도시한 공정도이다.
본 발명에 의한 갈륨 아세나이드 결정을 합성하기 위한 합성장치는 도 1에 도 시한 바와 같이 상부 히터(110)와 하부 히터(120)로 구성되고, 상기 상부 히터(110)의 온도에 의해 하부 히터(120)의 급격한 온도상승을 방지하기 위하여 상부 히터(110)와 하부 히터(120) 사이에 세라믹보드(130)가 설치된다.
그리고 이후 설명하는 앰플(200)를 상기 상,하부 히터(110,120)에 고정,지지하고 승강이 가능한 앰플 지지봉(140)이 형성된다.
상기 상부히터(110)와 하부 히터(120)는 각각 앰플(200)의 상,하부를 다른 온도로 독자적으로 가열하도록 구성된 것으로서 앰플(200) 상부를 고온으로 가열하는 상부 히터(110)는 9개의 다중 전열히터로 구성되고, 앰플(200) 하부를 상부에 비해 저온으로 가열하는 하부 히터(120)는 2개의 다중 전열히터로 구성된다.
상기 상,하부 히터(110,120)은 서로 분리가 가능하나 공정 진행시에는 하나의 몸체로 기밀하게 연결된다.
상기 상,하부 히터(110,120) 내부에 설치되고, 내부에 원재료를 포함한 석영 재질의 앰플(200)은 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 상부는 밀폐되고 하부가 개방된 관 형태로서 앰플(200)의 내측 상부에는 갈륨(Ga)(202)이 저장된 갈륨장입 도가니(201)가 형성되고, 앰플(200)의 내측 하부에는 아세닉(As)(206)이 저장된 아세닉 저장소(205)가 형성되며, 상기 갈륨장입 도가니(201)와 아세닉 저장소(205) 사이 공간에는 석영지지대(204)가 위치한다.
그리고 상기 아세닉 저장소(205)에 저장된 아세닉(206)은 갈륨장입 도가니(201)에 저장된 갈륨(202)과 화학 반응하여 갈륨 아세나이드가 생성되는데, 갈륨과 아세나이드는 1:1.074의 중량비로 서로 반응한다.
갈륨장입 도가니(201) 내부에 저장된 갈륨(202)과 화학반응할 양의 아세닉(206) 외에 초과로 잉여 아세닉(excess arsenic)을 상기 아세닉 저장소(205)에 저장한다.
최종적으로 앰플(200)의 내부는 진공 상태가 되는데, 이 상태에서 상,하부 히터(110,120)로 앰플(200)을 가열하면 앰플(200) 내,외부의 압력차에 의해 앰플(200)이 파괴될 수 있기 때문에, 상기와 같이 아세닉 저장소에 잉여 아세닉을 저장함으로써 앰플(200) 가열 과정에서 아세닉이 휘발되어 앰플(200) 내부를 대기압과 유사한 압력으로 조성함으로써 압력차에 의한 앰플(200) 파괴가 발생하는 것을 방지한다.
그리고 상기 갈륨장입 도가니(201)와 석영지지대(204) 사이와, 석영지지대(204)와 아세닉 저장소(205) 사이에는 그라파이트 재질의 스페이서(203)를 삽입함으로써 갈륨장입 도가니(201), 석영지지대(204) 및 아세닉 저장소(205)가 서로 접하지 않도록 한다.
상기 앰플(200)의 내부에 갈륨장입 도가니(201), 석영지지대(204) 및 아세닉저장소(205)를 삽입하고 앰플(200)의 내부를 진공 상태로 만든 후 앰플(200)의 하단을 앰플 플러그(207)로 밀폐한다.
본 발명에 의한 갈륨 아세나이드 합성방법은 도 4에 도시한 바와 같다.
a) 앰플내 원료장입
앰플의 상부에 갈륨이 장입된 갈륨장입 도가니를 위치시키고, 앰플의 하부에 갈륨과 화학반응하는 아세닉을 장입한 아세닉 저장소를 위치시킨다.
그리고 ㅇ상기 갈륨장입 도가니와 아세닉 저장소 사이에 석영지지대를 삽입함으로써 갈륨장입 도가니와 아세닉 저장소가 소정 거리 이격되도록 구성한다.
상기 갈륨과 아세닉은 1(갈륨):1.074(아세닉)의 중량비로 화학반응하는데, 아세닉 저장소에 잉여 아세닉을 더 장입함으로써, 가열과정에서 잉여 아세닉이 휘발하여 앰플 내부를 대기압과 유사한 압력으로 형성하여 압력차에 의해 앰플이 파괴되는 것을 방지한다.
b) 앰플 밀봉
상술한 바와 같이 앰플에 갈륨(Ga)과 잉여 아세닉을 포함한 아세닉(As)을 장입하고, 앰플(200)을 진공상태에서 밀봉한다.
c) 앰플 장비내 장입
도 2와 같이 갈륨과 아세닉이 장입되어 내부가 진공상태인 앰플(200)을 도 1에 도시한 갈륨 아세나이드 합성장치(100)에 설치한다.
갈륨 아세나이드 합성장치(100)에 앰플(200)을 설치하되, 앰플(200)이 수직이 되도록 하여 앰플의 상부(갈륨장입 도가니 부분)가 합성장치(100)의 상부 히터(110) 내측에 위치되도록 하고, 앰플(200)의 하부(아세닉 저장소 부분)가 합성장치의 하부 히터(120) 내측에 위치되도록 앰플을 합성장치에 장입한다.
d) 상부히터 승온
상기와 같이 갈륨 아세나이드 합성장치(100)에 앰플(200)을 설치한 후 상부 히터(110)에 전원을 인가하여 상부 히터(110)가 갈륨 도가니(201) 부분을 1,238℃ 내지 1,250℃가 되도록 앰플(200)의 상부인 갈륨 도가니(201)를 가열한다.
e) 하부히터 1차 승온
상부 히터(110)의 가열이 이루어진 후에 하부 히터(120)에 전원을 인가하여 2시간 동안 하부 히터(120)를 가열하여 아세닉의 휘발온도 영역인 614℃ 이하인 610℃ 까지 승온한다.
이 상태에서는 아세닉이 휘발되지 않기 때문에 아세닉과 갈륨의 반응은 이루어지지 않는다.
f) 하부히터 2차 승온
상기와 같이 하부 히터(120)의 1차 승온 후, 상부 히터의 온도를 계속 유지 시키면서 하부 히터(120)의 온도를 3시간 동안 650℃로 승온시킨다.
하부 히터(120)의 온도가 아세닉의 휘발온도인 614℃를 넘어서면서 부터 아세닉 저장소(205)의 아세닉이 휘발하면서 갈륨과 반응이 일어난다.
상기와 같이 하부 히터(120)를 시간을 두고 1차와 2차로 서서히 승온시키는 이유는 아세닉이 급격하게 휘발하여 앰플(200) 내부의 압력이 급속하게 상승하여 앰플(200)이 파괴되는 것을 방지하기 위함이다.
그리고 고온으로 가열된 진공 상태의 앰플(200)이 대기압에 의해 파손될 수 있는데, 잉여 아세닉이 휘발하여 앰플 내부의 압력을 대기압과 유사한 압력으로 조성하여 앰플이 파괴되는 것을 방지한다.
그리고 이와 같은 공정상태를 24시간 유지시키는 안정화 구간을 갖는다.
g) 결정화
갈륨과 아세닉이 반응하여 갈륨 아세나이드가 생성되면 상부 히터(110)의 온도를 서서히 냉각시켜 갈륨 도가니(201)에서 갈륨 아세나이드(GaAs)로 합성된 액상 부분의 결정화를 유도한다.
이때, 하부 히터(120)는 도가니 내의 액상 가륨 아세나이드 전체가 고화될 때까지 650℃ 온도를 유지하도록 가열한다.
h) 열처리
갈륨과 아세닉이 반응하여 생성된 갈륨 아세나이드의 결정화가 완료되면 앰플(200)의 내부 온도를 1,000℃가 되도록 상부 히터(110)를 가열함으로써 결정화 된 갈륨 아세나이드에 생긴 잔류 응력을 풀어 주는 열처리를 진행한다.
i) 냉각
결정화된 갈륨 아세나이드의 열처리가 완료된 후 앰플(200) 내부의 온도를 2℃/min의 속도로 800℃까지 1차 온도 하강 한 후, 1시간 동안 유지한 후 다시 상온까지 5℃/hour의 속도로 온도를 하강함으로써 결정화 된 갈륨 아세나이드의 급격한 온도 하강에 의한 균열발생을 억제한다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 갈륨 아세나이드 합성장치 및 합성방법은 갈륨 아세나이드(GaAs)의 수직 온도 구배법에의한 다결정 성장을 통해 기존에 문제점으로 지적된 보론(Boron) 함유가 억제된 양질의 원통형 잉곳을 얻을 수 있고, 장비 또는 부자재의 절감과 합성량의 증대를 가져와 시간과 비용 면에서 양질의 제품을 효과적으로 생산할 수 있다.
이상, 본 발명에 의한 갈륨 아세나이드 합성장치 및 합성방법에 대해 설명하였다.
상기 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 합성장치
110 : 상부 히터
120 : 하부 히터
130 : 세라믹보드
140 : 앰플지지봉
200 : 앰플
201 : 갈륨장입 도가니
202 : 갈륨
203 : 스페이서
204 : 석영지지대
205 : 아세닉 저장소
206 : 아세닉
207 : 앰플 플러그

Claims (16)

  1. 석영을 재질로 성형되어 내부가 진공 환경인 관 형태인 앰플(200);
    내부에 갈륨(202)이 장입되어 상기 앰플(200) 상측의 내부에 설치되는 그릇 형태의 갈륨장입 도가니(201);
    내부에 아세닉(206)이 장입되어 상기 앰플(200) 하측의 내부에 설치되는 그릇 형태의 아세닉 저장소(205);
    상기 앰플(200)의 갈륨장입 도가니(201) 부분을 가열하는 상부 히터(110)가 설치되고, 상기 상부 히터(110)의 하부에서 상기 앰플(200)의 아세닉 저장소(205)를 가열하는 하부 히터(120)가 설치된 합성장치(100);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 갈륨 아세나이드 합성장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 앰플(200) 내부의 갈륨장입 도가니(201)와 아세닉 저장소(205) 사이에 설치되어 갈륨장입 도가니(201)와 아세닉 저장소(205)이 소정 간격을 유지하도록 하는 석영지지대(204)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 갈륨 아세나이드 합성장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 갈륨장입 도가니(201)와 석영지지대(204) 사이와, 아세닉 저장소(205)와 석영지지대(204) 사이에는 그라파이트 재질로 성형된 스페이서(203)가 삽입된 것을 특징으로 하는 갈륨 아세나이드 합성장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 상부 히터(110)와 하부 히터(120) 사이에는 열 전달을 차단하는 세라믹보드(130)가 설치된 것을 특징으로 하는 갈륨 아세나이드 합성장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하부 히터(120)의 하부에는 앰플(200)을 지지하고, 앰플(200)을 승강시킬 수 있는 앰플지지봉(140)이 설치된 것을 특징으로 하는 갈륨 아세나이드 합성장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 갈륨장입 도가니(201)에 장입된 갈륨(202)과 아세닉 저장소(205)에 장입된 아세닉(206)은 1:1.074의 중량비로 각각 장입되고,
    상기 아세닉 저장소(205)에는 갈륨과 화학반응하는 갈륨 외에 잉여 아세닉이 더 장입되는 것을 특징으로 하는 갈륨 아세나이드 합성장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 앰플(200)의 하부는 개방되고,
    개방된 앰플(200)의 하부에 체결되어 앰플 내부를 밀폐하는 앰플플러그(207)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 갈륨 아세나이드 합성장치.
  8. 다음의 각 공정으로 이루어지는 갈륨 아세나이드 합성방법.
    (가) 수직 파이프 형태의 앰플 상부에 갈륨이 장입된 갈륨장입 도가니를 위치시키고, 앰플 하부에 아세닉이 장입된 아세닉 저장소를 위치시킨 후 앰플 내부를 진공상태로 형성하는 앰플내 원료장입 공정.
    (나) 갈륨과 아세닉이 장입된 앰플을 합성장치에 설치하되, 앰플의 상부 갈륨장입 도가니 부분이 상부 히터에 위치하고, 앰플의 하부 아세닉 저장소가 하부 히터에 위치하도록 하는 앰플 장비내 장입 공정.
    (다) 상부히터에 전원을 인가하여 갈륨장입 도가니 부분을 가열하는 상부히터 승온 공정.
    (라) 상부 히터의 가열이 이루어진 후에 하부 히터에 전원을 인가하여 아세닉을 휘발시킴으로써 갈륨과 반응하여 갈륨아세나이드를 생성시키는 하부히터 승온 공정.
    (마) 상부 히터의 온도를 냉각시켜 갈륨장입 도가니에서 액상의 갈륨 아세나이드를 결정화 시키는 결정화 공정.
    (바) 앰플을 상온까지 하강시키는 냉각 공정.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 앰플내 원료장입 공정에서 갈륨장입 도가니와 아세닉 저장소 사이에 석영지지대를 삽입하여 갈륨장입 도가니와 아세닉 저장소가 소정 간격으로 이격되도록 구성한 것을 특징으로 하는 갈륨 아세나이드 합성방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 앰플내 원료장입 공정에서 아세닉 저장소에는 갈륨과 반응하는 아세닉 외에 추가로 잉여 아세닉을 더 장입하는 것을 특징으로 하는 갈륨 아세나이드 합성방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 상부히터 승온 공정은,
    상부 히터가 갈륨장입 도가니를 1,238℃ 내지 1,250℃까지 가열 유지하는 것을 특징으로 하는 갈륨 아세나이드 합성방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 하부히터 승온공정은,
    하부히터가 아세닉 휘발온도 이하로 아세닉 저장소를 가열하는 하부히터 1차 승온 공정 후에, 하부히터가 아세닉 휘발온도 이상으로 아세닉 저장소를 가열하는 하부히터 2차 승온공정으로 구성된 것을 특징으로 하는 갈륨 아세나이드 합성방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 하부히터 1차 승온공정은 1 내지 3시간 동안 아세닉 저장소를 610℃ 까지 가열하고, 하부 히터 2차 승온공정은 상부히터 온도를 계속 유지하면서 2 내지 4시간 동안 하부히터를 650℃까지 가열하는 것을 특징으로 하는 갈륨 아세나이드 합성방법.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 열처리 공정과 냉각 공정 사이에는,
    상부 히터를 1,000℃로 가열하여 결정화된 갈륨 아세나이드에 생긴 잔류 응력을 풀어주는 열처리 공정을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 갈륨 아세나이드 합성방법.
  15. 제8항에 있어서,
    상기 냉각 공정은,
    앰플 내부온도가 800℃가 되도록 분당 1 내지 3℃ 하강시키는 1차 냉각과, 1차 냉각 후 30분 내지 2시간 동안 유지한 후 다시 상온까지 시간당 5℃ 하강시키는 2차 냉각으로 구성된 것을 특징으로 하는 갈륨 아세나이드 합성방법.
  16. 제8항에 있어서,
    상기 하부히터 승온공정에서 하부 히터에 전원을 인가하여 갈륨아세나이드를 생성시키고 합성이 지속적으로 일어나도록 소정의 시간 동안 히터 가열 상태를 유지하여 합성 안정화를 유도하는 것을 특징으로 하는 갈륨 아세나이드 합성방법.
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