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사파이어 단결정 성장을 위한 Kyropoulos 성장법
사파이어 단결정은 GaN를 대체한 것이기 때문에 격자상수나 열팽창계수등 물리적 특성이 GaN와 유사하여야 합니다. LED에 사용되는 화합물 반도체인 GaN의 물리적 성질과 유사하면서 가격 경쟁력을 확보하고 있는 재료는 사파이어와 SiC로 알려져 있습니다. 두가지 재료중에서 SiC의 격자 불일치와 열적 불일치가 사파이어에 비하여 작은 사파이어 기판을 양산하고 있는 미국의 루비콘(Rubicon), 러시아의 모노크리스탈(Monocrystal), 우리나라의 사파이어테크놀로지등 사파이어 잉곳 및 기판 생산 기업들은 LED 시장규모가 확대되면서 Capacity 증설과 함께 생산량을 확대하고 있습니다.
웨이퍼 생산은 사파이어 단결정을 MOCVD에서 에피성장 시킬 수 있도록 약 1㎜ 두께의 웨이퍼 형태로 절단하고 표면을 부드럽게 연마하는 절단, 가공 단계를 거치게 됩니다. 200㎜가 넘는 잉곳을 1㎜로 균일하게 절단하기 위하여 다이아몬드가 코팅된 Wire saw가 사용되며 이 공정의 부가가치는 사파이어 단결정 성장에 비하여 상당히 낮은 수준으로 판단됩니다.
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