• 제목/요약/키워드: $GaAs_{1-x}N_x$

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Control of electrical types in the P-doped ZnO thin film by Ar/$O_2$ gas flow ratio

  • Kim, Young-Yi;Han, Won-Suk;Kong, Bo-Hyun;Cho, Hyung-Koun;Kim, Jun-Ho;Lee, Ho-Seoung
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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    • pp.11-11
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    • 2008
  • ZnO has a very large exciton binding energy (60 meV) as well as thermal and chemical stability, which are expected to allow efficient excitonic emission, even at room temperature. ZnO based electronic devices have attracted increasing interest as the backplanes for applications in the next-generation displays, such as active-matrix liquid crystal displays (AMLCDs) and active-matrix organic light emitting diodes (AMOLEDs), and in solid state lighting systems as a substitution for GaN based light emitting diodes (LEDs). Most of these electronic devices employ the electrical behavior of n-type semiconducting active oxides due to the difficulty in obtaining a p-type film with long-term stability and high performance. p-type ZnO films can be produced by substituting group V elements (N, P, and As) for the O sites or group I elements (Li, Na, and K) for Zn sites. However, the achievement of p-type ZnO is a difficult task due to self-compensation induced from intrinsic donor defects, such as O vacancies (Vo) and Zn interstitials ($Zn_i$), or an unintentional extrinsic donor such as H. Phosphorus (P) doped ZnO thin films were grown on c-sapphire substrates by radio frequency magnetron sputtering with various Ar/ $O_2$ gas ratios. Control of the electrical types in the P-doped ZnO films was achieved by varying the gas ratio with out post-annealing. The P-doped ZnO films grown at a Ar/ $O_2$ ratio of 3/1 showed p-type conductivity with a hole concentration and hole mobility of $10^{-17}cm^{-3}$ and $2.5cm^2/V{\cdot}s$, respectively. X-ray diffraction showed that the ZnO (0002) peak shifted to lower angle due to the positioning of $p^{3-}$ ions with a smaller ionic radius in the $O^{2-}$ sites. This indicates that a p-type mechanism was due to the substitutional Po. The low-temperature photoluminescence of the p-type ZnO films showed p-type related neutral acceptor-bound exciton emission. The p-ZnO/n-Si heterojunction LEO showed typical rectification behavior, which confirmed the p-type characteristics of the ZnO films in the as-deposited status, despite the deep-level related electroluminescence emission.

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Si 함유 다이아몬드상 카본 필름의 환경 변화에 따른 마찰거동 연구

  • 박세준;이광렬;공호성;양승호
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.126-126
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    • 2000
  • 다이아몬드상 카본(DLC) 필름은 경도가 높고, 마찰계수가 낮다는 장점을 가지고 있기 때문에 내마모성 코팅이나 윤활성코팅에 응용을 위한 연구가 활발히 진행중이다. 하지만 마찰계수가 주변환경에 매우 큰 영향을 받는다는 단점이 있다. 이러한 단점은 DLC필름의 응용에 대한 저해 요인이 되며, 이 점을 보완하기 위해서 DLC 필름에 Si을 첨가하는 연구들이 진행되고 있다. 본 실험에서는 r.f-PACVD 법을 이용하여 Si이 첨가된 DLC 필름의 주위 환경 변화에 따른 마찰특성의 변화를 연구하였다. 사용한 반응 가스는 벤젠(C6H)과 희석된 Silane(SiH4 : H2 = 10 : 90)이며, 희석된 Silane과 벤젠의 첨가비율을 조절하여 필름내 Si의 함량을 조절하였고, 증착시 바이아스의 전압은 -400V로 하였다. 마찰테스트는 Ball-on-Disk type의 조건에서 대기, 건조공기, 진공의 세가지 분위기에서 마찰테스트를 실행하였다. 실험결과 마찰계수는 건조공기, 대기, 진공의 순으로 증가하였고, 필름내에 포함되어 있는 Si의 양이 증가할수록 마찰계수는 낮고 안정한 값을 나타내었다. Tribochemiacal 분석과, ball과 track의 전자현미경 사진 분석 결과, 진공에 비해서 건조공기와 대기중에서 마찰계수가 낮은 것은 DLC 필름내에 마모 track 중심부에 Si-C-O 계의 화합물이 형성되어, 이 화합물이 마찰계면에 존재하여 마찰계수를 낮추었음을 확인하였다. 그리고 대기중에서 실험한 경우, 습기의 존재로 인해 마모입자가 볼의 표면에서 엉김으로써 건조공기의 상태에서 보다 높은 마찰저항을 갖게 됨으로 인하여 마찰계수가 높아짐을 알 수 있었다.a)는 as-deposit 상태이며, 그림 1(b)는 45$0^{\circ}C$, 60min 열처리한 plan-view TEM 사진이다.dical의 영향을 조사하였으며 oxygen radical의 rf power에 따른 변화는 OES(Optical emission spectroscopy)를 사용하였다. 너무 적은 oxygen ion beam flux나 oxygen radical은 film의 전도도 및 투과도를 저하시켰고 반면 너무 과도한 flux의 증가 시는 전도도는 감소하였고 투과도는 증가하는 경향을 보였다. 기판에 도달하는 oxygen ion flux는 faraday cup을 이용하여 측정하였으며 증착된 ITO film은 XPS, UV-spectrometer, 4-point probe를 이용하여 분석하였다. 때문으로 생각되어진다. 또한, 성장 온도가 낮아짐에 따라 AlGaN의 성장을 저해하기 때문으로 판단된다. 성장 온도 변화에 따라 성장된 V의 구조적 특성 및 표면 거칠기 변화를 관찰하여 AlGaN의 성장 거동을 논의하겠다.034, 0.005 정도로 다시 감소하였다. 박막의 유전율은 약 35 정도의 값을 나타내었으며 X-선 회절 data로부터 분석한 박막의 변형은 증온도에 따라 7.2%에서 0.04%로 감소하였고 이 이경향은 유전손실은 감소경향과 일치하였다.는 현저하게 향상되었다. 그 원인은 SB power의 인가에 의해 활성화된 precursor 분자들이 큰 에너지를 가지고 기판에 유입되어 치밀한 박막이 형성되었기 때문으로 사료된다.을수 있었다.보았다.다.다양한 기능을 가진 신소재 제조에 있다. 또한 경제적인 측면에서도 고부가 가치의 제품

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개조된 MOCVD법으로 성장한 Bi2Te3 박막의 기판온도에 따른 열전 특성 (Thermoelectric Properties of Bi2Te3 Films Grown by Modified MOCVD with Substrate Temperatures)

  • 유현우;권오정;김광천;최원철;박찬;김진상
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제24권4호
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    • pp.340-344
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    • 2011
  • Thermoelectric bismuth telluride ($Bi_2Te_3$) films were deposited on $4^{\circ}$ off oriented (001) GaAs substrates using a modified metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) system. The effects of substrate temperature on surface morphologies, crystallinity, electrical properties and thermoelctric properties were investigated. Two dimensional growth mode (2D) was observed at substrate temperature lower than $400^{\circ}C$. However, three dimensional growth mode (3D) was observed at substrate temperature higher than $400^{\circ}C$. Change of growth mechanism from 2D to 3D was confirmed with environmental scanning electron microscope (E-SEM) and X-ray diffraction analysis. Seebeck coefficients of all samples have negative values. This result indicates that $Bi_2Te_3$ films grown by modified MOCVD are n-type. The maximum value of Seebeck coefficient was -225 ${\mu}V/K$ and the power factor was $1.86{\times}10^{-3}\;W/mK^2$ at the substrate temperature of $400^{\circ}C$. $Bi_2Te_3$ films deposited using modified MOCVD can be used to fabricate high-performance thermoelectric devices.

Hot Wall Epitaxy (HWE)법에 의한 $CuInSe_2$ 단결정 박막 성장과 점결함 (Growth and photoluminescience propeties for $CuInSe_2$ single crystal thin film by Hot Wall Epitaxy)

  • 홍광준;이상열
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2005년도 추계학술대회 논문집 Vol.18
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    • pp.111-112
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    • 2005
  • To obtain the single crystal thin films, $CuInSe_2$, mixed crystal was deposited on thoroughly etched semi-insulating GaAs(100) substrate by the hot wail epitaxy (HWE) system. The source and substrate temperatures were 620$^{\circ}C$ and 410$^{\circ}C$, respectively. The crystalline structure of the single crystal thin films was investigated by the photoluminescence and double crystal X-ray diffraction (DCXD). The carrier density and mobilily of $CuInSe_2$ single crystal thin films measured with Hall effect by van der Pauw method are $9.62\times10^{16}$ $cm^{-3}$ and $296cm^2/V{\cdot}s$ at 293 K, respectively. The temperature dependence of the energy band gap of the CulnSe$_2$ obtained from the absorption spectra was well described by the Varshni's relation E$_g$(T) = 1.1851 eV - ($8.99\times10^{-4}$ ev/K)T$_2$/(T + 153K). After the as-grown $CuInSe_2$ single crystal thin films was annealed in Cu-, Se-, and In-atmospheres the origin of point defects of $CuInSe_2$ single crystal thin films has been investigated by the photoluminescence(PL) at 10 K. The nat ive defects of V$_{Cu}$, $V_{Se}$, Cu$_{int}$, and $Se_{int}$ obtained by PL measurements were classified as a donors or accepters type. And we concluded that the heat-treatment in the Cu-atmosphere converted $CuInSe_2$ single crystal thin films to an optical n-type. Also, we confirmed that In in $CuInSe_2$/GaAs did not form the native defects because In in $CuInSe_2$ single crystal thin films existed in the form of stable bonds.

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Ca($OH_2$)-$H_2 O$-$CO_2$계의 기액반응으로부터 비정질 탄산칼슘의 합성 및 결정화 (Synthesis and Crystallization of Amorphous Calcium Carbonate by Gas-Liquid Reaction of System Ca($OH_2 O$)-$H_2$-$CO_2$)

  • 임재석;김가연;임굉
    • 공학논문집
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    • 제5권1호
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    • pp.73-87
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    • 2004
  • 수산화칼슘현탁액과 탄산가스를 출발물질로 15~$50^{\circ}C$의 온도에서 기액반응으로 비정질 탄산칼슘($CaCO_3$.$nH_2 O$)의 생성과정을 전기저도도의 연속측정법, X-선회절법 및 투과전자현미경법을 이용하여 조사한 결과, 반응초기생성물은 비정질 탄산칼슘으로 반응현탁액의 전기전도도는 비정질 탄산칼슘의 생성 중 크게 강하하고 있으며, 이것은 수산화칼슘의 입자표면이 비정질 탄산칼슘미립자로 뒤덮여 용해를 방해받는 것과 비정질 탄산칼슘이 용액 속에서 불안정하여 즉시 용해한 다음 석출하여 칼사이트로 전이되어 미세한 침강성 탄산칼슘이 나란히 결합한 연쇄형 칼사이트가 생성된다. 비정질 탄산칼슘이 연쇄형 칼사이트로 변화하는 동안 현탁액의 전기전도도는 급격히 회복되고 이 과정에서 고농도 수산화칼슘현탁액의 외관점도가 상승한다. 이것은 연쇄형 칼사이트의 뒤얽힘에 의한 것이며, 다시 전기전도도의 1회 회복단계 이후에는 미반응 수산화칼슘에 의하여 비정질 탄산칼슘이 생성이 소멸되어 칼사이트의 성장반응이 이루어지고 pH가 9.5이하에서 연쇄형 칼사이트는 결합부분이 먼저 용해하여 결정질 탄산칼슘으로 분리생성된다. 비정질 탄산칼슘의 생성 및 합성온도의 영역은 전기전도도법에서 $15^{\circ}C$일 때 1차 강하단계(a-단계)에서 가장 적합하다.

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Hot Wall Epitaxy(HWE)법에 의한 CuAlSe2 단결정 박막의 성장과 가전자대 갈라짐에 대한 광전류 연구 (Photocurrent Study on the Splitting of the Valence Band and Growth of CuAlSe2 Single Crystal Thin Film by Hot Wall Epitaxy)

  • 박창선;홍광준;박진성;이봉주;정준우;방진주;김현
    • 센서학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.157-167
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    • 2004
  • A stoichiometric mixture of evaporating materials for $CuAlSe_{2}$ single crystal thin films was prepared from horizontal electric furnace. To obtain the single crystal thin films, $CuAlSe_{2}$ mixed crystal was deposited on thoroughly etched semi-insulating GaAs(100) substrate by the hot wall epitaxy (HWE) system. The source and substrate temperatures were $680^{\circ}C$ and $410^{\circ}C$, respectively. The crystalline structure of the single crystal thin films was investigated by the photoluminescence and double crystal X-ray diffraction (DCXD). The carrier density and mobility of $CuAlSe_{2}$ single crystal thin films measured with Hall effect by van der Pauw method are $9.24{\times}10^{16}cm^{-3}$ and $295cm^{2}/V{\codt}s$ at 293 K, respectively. The temperature dependence of the energy band gap of the $CuAlSe_{2}$ obtained from the absorption spectra was well described by the Varshni's relation, $E_{g}(T)$ = 2.8382 eV - ($8.68{\circ}10^{-4}$ eV/K)$T^{2}$/(T + 155 K). The crystal field and the spin-orbit splitting energies for the valence band of the $CuAlSe_{2}$ have been estimated to be 0.2026 eV and 0.2165 eV at 10 K, respectively, by means of the photocurrent spectra and the Hopfield quasicubic model. These results indicate that the splitting of the ${\Delta}so$ definitely exists in the ${\Gamma}_{5}$ states of the valence band of the $CuAlSe_{2}$. The three photocurrent peaks observed at 10 K are ascribed to the $A_{1-}$, $B_{1-}$, and $C_{1-}$ exciton peaks for n = 1.

레진-나노세라믹 CAD/CAM블록의 색조와 두께가 이원중합 레진시멘트의 미세경도에 미치는 영향 (Influence of resin-nanoceramic CAD/CAM block shade and thickness on the microhardness of dual-cured resin cement)

  • 최가영;박정길;진명욱;권용훈;손성애
    • 대한치과재료학회지
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    • 제44권2호
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    • pp.151-161
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    • 2017
  • 본 연구에서는 다양한 두께와 색조를 가진 레진 -나노세라믹 CAD-CAM block(RNB)의 시편을 이용하여 광중합 시 시편을 투과하는 광자의 수와 시편을 통과하는 빛의 양에 영향을 미칠 수 있는 반투명도 지수를 측정하고, 시편 하방의 이원중합 레진시멘트의 미세경도 측정을 통해 그 중합적 특성을 파악하였다. Lava Ultimate (3M/ESPE, St. Paul, MN, USA) 세라믹 시편을 A1, A2, A3색조 (HT (high translucency)와 LT (low translucency))로 각각 1, 2, 3, 4 mm 두께로 제작하였다 (n = 3). Photodiode detector (M1420, EG&G PARC, Princeton, NJ, U.S.A.)를 통해 시편을 통과하는 광자의 수를 측정하였고 spectrophotometer (SpectroPro-500, Acton Research, Acton, MA, U.S.A.)를 이용하여 시편의 반투명도 지수를 측정하였다. Stainless steel mold (6 mm 직경, 1 mm 두께)를 제작하여 이원중합 레진시멘트(Rely X ARC, 3M/ESPE, St. Paul, MN, USA)를 제조사의 지시대로 조작하여 적용 후 Mylar strip를 얹은 뒤 주입된 레진시멘트가 완전히 덮일 수 있도록 각 실험군의 시편을 위치시키고 광조사기로 40초간 광중합 하였다. 이후 24시간 동안 $37^{\circ}C$에 보관 후 미세경도를 측정하였다. 광자의 수는 HT, LT군에서 모두 세라믹 시편의 두께가 증가함에 따라 유의하게 감소하였고, A1 군이 A2군과 A3군에 비해 유의하게 적은 감소를 보였다 (p<0.05). 반투명도 지수는 HT, LT 그룹에서 시편의 두께가 증가함에 따라 유의하게 감소하였고 A1군이 A2군과 A3군에 비해 높은 값을 나타냈다 (p<0.05). HT, LT그룹 각각 두께가 증가함에 따라, 색조가 증가함에 따라 미세경도는 감소하였으며, 1 mm군과 4 mm군, 그리고 A1군과 A3군에서는 통계적으로 유의하게 감소하였다 (p<0.05).