• 제목/요약/키워드: $GaAs_{1-x}N_x$

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${In_{0.5}}({Ga_{1-x}}{Al_x})_{0.5}P$/GaAs 이중 이종접합 구조에 대한 표면 광전압 특성 (Surface Photovoltage Characteristics of ${In_{0.5}}({Ga_{1-x}}{Al_x})_{0.5}P$/GaAs Double Heterostructures)

  • 김기홍;최상수;배인호;김인수;박성배
    • 한국재료학회지
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    • 제11권8호
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    • pp.655-660
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    • 2001
  • Metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD)으로 성장한 $In_{0.5}$ ($Gal_{1-x}$ $Al_{x}$ )0.5P/GaAS 이중 이종접합 구조의 특성을 표면 광전압 (surface Photovoltage ; SPV) 측정으로 연구하였다. $In_{0.5}$($Gal_{1-x}$ $Al_{x}$ )0.5P/GaAS 이중 이종접합 구조의 SPV 측정값을 Lorentzian 피팅한 띠 간격에너지 ($E_{0}$ ) 값과 조성비 (x)로 구한 이론 값이 잘 일치하였다. 그리고 변조 주파수 의존성을 측정한 결과 SPV 신호의 형태는 변하지 않고, 신호의 크기만이 변하는 것은 광 조사에 따른 전기적 상태의 과도 현상에 따른 것이고, GaAs와 InGaAlP의 특성시간의 차이는 광 캐리어의 수명의 차이로 분석된다. 그리고 온도 의존성 측정으로 $In_{0.5}$ /($Gal_{1-x}$ $Al_{x}$ )0.5P/GaAS 이중 이종 접합 시료의 균일한 변형분포와 계면상태가 양호함을 알 수 있었다.

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초음파 분무 열분해와 화학적 변환 공정을 이용한 (GaN)1-x(ZnO)x 나노입자의 합성과 광학적 성질 (Synthesis and Optical Property of (GaN)1-x(ZnO)x Nanoparticles Using an Ultrasonic Spray Pyrolysis Process and Subsequent Chemical Transformation)

  • 김정현;류철희;지명준;최요민;이영인
    • 한국분말재료학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.143-149
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    • 2021
  • In this study, (GaN)1-x(ZnO)x solid solution nanoparticles with a high zinc content are prepared by ultrasonic spray pyrolysis and subsequent nitridation. The structure and morphology of the samples are investigated by X-ray diffraction (XRD), field-emission scanning electron microscopy, and energy-dispersive X-ray spectroscopy. The characterization results show a phase transition from the Zn and Ga-based oxides (ZnO or ZnGa2O4) to a (GaN)1-x(ZnO)x solid solution under an NH3 atmosphere. The effect of the precursor solution concentration and nitridation temperature on the final products are systematically investigated to obtain (GaN)1-x(ZnO)x nanoparticles with a high Zn concentration. It is confirmed that the powder synthesized from the solution in which the ratio of Zn and Ga was set to 0.8:0.2, as the initial precursor composition was composed of about 0.8-mole fraction of Zn, similar to the initially set one, through nitriding treatment at 700℃. Besides, the synthesized nanoparticles exhibited the typical XRD pattern of (GaN)1-x(ZnO)x, and a strong absorption of visible light with a bandgap energy of approximately 2.78 eV, confirming their potential use as a hydrogen production photocatalyst.

Effect of Boron Content and Temperature on Interactions and Electron Transport in BGaN Bulk Ternary Nitride Semiconductors

  • Bouchefra, Yasmina;Sari, Nasr-Eddine Chabane
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제18권1호
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    • pp.7-12
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    • 2017
  • This work takes place in the context of the development of a transport phenomena simulation based on group III nitrides. Gallium and boron nitrides (GaN and BN) are both materials with interesting physical properties; they have a direct band gap and are relatively large compared to other semiconductors. The main objective of this paper is to study the effect of boron content on the electron transport of the ternary compound $B_xGa_{(1-x)}N$ and the effect of the temperature of this alloy at x=50% boron percentage, specifically the piezoelectric, acoustic, and polar optical scatterings as a function of the energy, and the electron energy and drift velocity versus the applied electric field for different boron compositions ($B_xGa_{(1-x)}N$), at various temperatures for $B_{0.5}Ga_{0.5}N$. Monte carlo simulation, was employed and the three valleys of the conduction band (${\Gamma}$, L, X) were considered to be non-parabolic. We focus on the interactions that do not significantly affect the behavior of the electron. Nevertheless, they are introduced to obtain a quantitative description of the electronic dynamics. We find that the form of the velocity-field characteristic changes substantially when the temperature is increased, and a remarkable effect is observed from the boron content in $B_xGa_{(1-x)}N$ alloy and the applied field on the dynamics of holders within the lattice as a result of interaction mechanisms.

InGaN/GaN 다중 양자우물 구조에서의 결정상 분리 현상 연구 (Phenomenological Study on Crystal Phase Separation in InGaN/GaN Multiple Quantum Well Structures)

  • 이상준;김준오;김창수;노삼규;임기영
    • 한국진공학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.27-32
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    • 2007
  • 양자우물의 두께가 다른 4종류의 $In_xGa_{1-x}N(x=0.15)/GaN$ 다중 양자우물 구조의 PL 스펙트럼을 분석하여 InGaN에서의 결정상 분리 현상을 조사하였다. 우물폭이 1.5 nm에서 6.0 nm로 증가함에 따라, PL스펙트럼은 비대칭성이 점점 강해지는 이중 피크의 특성을 나타내었다. 곡선맞춤을 수행하여 분리한 2개의 피크를 분석하여, InGaN 우물에서의 부준위 천이에 해당하는 고에너지 피크의 세기는 줄어드는 반면, 상분리에 의하여 생성된 저에너지 피크의 강도는 점점 강해짐을 볼 수 있었다. 이것은 InGaN 우물에는 In 조성이 다소 다른 2개의 결정상이 존재하여, 우물폭 증가와 함께 InN 상분리가 강해지면서 In 조성이 큰(In-rich) InGaN 결정상이 상대적으로 증대됨을 보여 주는 결과로 해석된다. 우물 두께가 6.0 nm인 시료에서는 저에너지 영역(${\sim}2.0eV$)에서 또 하나의 피크이 관측되었는데, 이것은 GaN에서 잘 알려져 있는 결함에 기인한 황색준위(YB)와 그 근원이 같은 것으로, InN의 상분리가 임계값 이상으로 발달하여 생성된 결함과 관련된 준위인 것으로 해석된다.

Pt/AIGaN 쇼트키 다이오드의 수광특성 모델링 (Modeling for UV Photo-detector with Pt/AIGaN Schottky diode)

  • 김종환;이헌복;박성종;이정희;함성호
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2004년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.605-608
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    • 2004
  • A $Pt/Al_xGa_{l-x}N$ Schottky type Ultra-violet photodetector was modeled and simulated using the commercial SILVACO software program. In the carrier transport, we applied field model and other analytic model to determine the electron saturation velocity and low field mobility for GaN and $Al_xGa_{l-x}N$. A C-Interpreter function was defined to described the mole-fraction for the ternary compound semiconductor such as $Al_xGa_{l-x}N$. As comparing the simulated and experimental results, we found that the simulated result for type-1 has $15.9 nA/cm^2$ of leakage current at 5V. We confirmed a good agreement of photo-current in the UV Photo-detector, while applying the absorption coefficient and reflective index of active $Al_xGa_{l-x}N$ and other layers. There had been an intensive search for the proper refractive indices of the layers.

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다양한 반도체-유전체 덮개층 조합을 이용한 InGaAs/InGaAsP 양자우물의 무질서화 (Dielectric cap quantum well disordering for band gap tuning of InGaAs/InGaAsP quantum well structure using various combinations of semiconductor-dielectric capping layers)

  • 조재원;이희택;최원준;우덕하;김선호;강광남
    • 한국진공학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.207-211
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    • 2002
  • 반도체-유전체 덮개층의 다양한 조합이 I $n_{0.53}$G $a_{0.47}$As/InGaAsP(Q1.25) 양자우물 무질서화에 미치는 영향을 PL(Photoluminescence)을 이용하여 조사하였다. 청색 편이에 대한 문턱 온도는 약 $750^{\circ}C$ 였으며 전반적으로 온도가 올라감에 따라 청색 편이도 점차 증가하였으나 $SiO_2$의 경우에는 온도가 올라감에 따라 포화되는 경향을 보였다. $SiN_{x}$$SiO_2$보다 더 큰 청색 편이를 야기하였는데 이것은 $SiN_{x}$의 낮은 성장 온도와 관계가 있는 것으로 생각된다. $SiN_{x}$의 경우 P의 확산이, 그리고 $SiO_2$의 경우 Ga의 확산이 청색 편이에 중요한 역할을 하는 것으로 여겨진다.겨진다.

MBE 법으로 성장시킨 $Al_xGa_{1-x}As$ 에피층의 Photoreflectance 특성에 관한 연구 (The study on photoreflectance characteristics of the $Al_xGa_{1-x}As$ epilayer grown by MBE method)

  • 이정렬;김인수;손정식;김동렬;배인호;김대년
    • 한국진공학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.341-347
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    • 1998
  • MBE법에 의해 성장된 AlxGa1-xAs 에피층의 특성을 photoreflectance(PR) 측정으로 분석하였다. Low power Franz Keldysh(LPFK)를 만족하는 GaAs 완충층에 의한 Frang-Keldysh Oscillation(FKO) 분석에서 띠간격에너지(E0) 값은 1.415eV, 계면 전기장(Ei) 은 1.05$\times$104V/cm, 운반자 농도(Ns)는 $1.3{\times}10^{15}\textrm{cm}^{-3}$이였다. PR상온 스펙트럼 분석에서 Eo(AlxGa1-xAs) 신호 아래 $A^*$피크는 시료 성장시 존재하는 불순물 carbon에 의한 것으로 완충층 GaAs보다 다소 PR신호 세기가 낮고 왜곡된 신호를 나타내었다. 또한, GaAs완충층 의 트랩 특성시간은 약0.086ms정도이며, 1.42eV 부근 두 개의 중첩된 PR신호는 화학적 식 각으로 GaAs의 기판에 의해 나타나는 3차 미분형 신호와 GaAs완충층에 의해 나타나는 FKO신호가 중첩되어 나타남을 알 수 있었다.

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Al2Gax-1A3-GaAs 양자우물에서 시도함수에 따른 결합에너지 (Binding Energy in the n-type Al2Gax-1A3-GaAs Quantum well according to the Trial function)

  • 이건영;이무상;전상국
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제18권9호
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    • pp.781-786
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    • 2005
  • The binding energy in the n-type $GaAs/Al_xGa_{1-x}As$ quantum well is calculated. The shooting method, modified from the finite difference method, is used for the calculation of the subband energy level and its wave function. In order to account tot the change of the potential energy due to the charged particles, impurities and electrons, the self consistent method is employed. The wave function used for the calculation of the binding energy is assumed to be composed of the envelope function and hydrogenic 1s function. Then, the binding energies calculated by taking into account lot two different types of the hydrogenic 1s function are compared.

AlxGa1-xN 박막의 조성이 분광학적 특성에 미치는 영향 (Influences of the Composition on Spectroscopic Characteristics of AlxGa1-xN Thin Films)

  • 김대중;김봉진;김덕현;이종원
    • 새물리
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    • 제68권12호
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    • pp.1281-1287
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    • 2018
  • 본 연구에서는 $Al_xGa_{1-x}N$ 박막을 유기금속 화학증착법(metal organic chemical vapor deposition, MOCVD) 을 이용하여 사파이어 (0001) 기판 위에 성장하였다. 성장된 박막의 결정구조를 조사하기 위하여 엑스선 회절 (X-ray diffraction, XRD) 패턴을 이용하였고, 박막의 표면 상태를 관찰하기 위하여 원자간력 현미경(atomic force microscopy, AFM)을 사용하였다. 또한 박막의 화학성분과 결합상태는 엑스선 광전자 분광분석기(X- ray photoelectron spectroscopy, XPS)를 이용하여 분석하였다. 박막의 광학적 특성인 유사유전함수는 분광학적 타원편광분석법(spectroscopic ellipsometry, SE)을 사용하여 실온에서 2.0 ~ 8.7 eV 포톤에너지 범위에서 측정되었다. 타원편광분석법으로 조사된 데이터들을 통해 얻은 유사유전함수 스펙트럼 $<{\varepsilon}(E)>=<{\varepsilon}_1(E)>+i<{\varepsilon}_2(E)>$에 나타난 $E_0$, $E_1$, 그리고 $E_2$ 와 같은 임계점 구조에 대하여 연구하였고, 각각의 임계점 피크들은 획득된 유사유전함수의 데이터를 이차 미분한 이계도함수 $d^2<{\varepsilon}(E)>/dE^2$ 를 이용하여 구하였다. 특히, x = 0.18과 x = 0.29 사이에 위치한 샘플(x = 0.18, 0.21, 0.25, 0.29)들은 Al의 조성이 증가함에 따라 임계점 피크들이 변화(blue-shift)한다는 것을 관측하였고, 이를 다른 문헌들과 비교 분석하였다.