• 한국재료학회지
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• 제9권9호
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• pp.878-882
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• 1999

분자선증착법으로 (0001) 사파이어 기판 위에 $Al_xGa_1-_xN$ 에피층을 AlN 몰비를 변화시키면서 성장시켰다. AlN 몰비는 0.16에서 0.76까지 변화시켰으며 X선의 회절 실험과 Rutherford backscattering spectroscopy 방법을 이용하여 AlN 몰비를 결정하였다. $Al_xGa_1-_xN$ 에피층의 깊이 방향의 조성 변화를 관찰하였으며 스퍼터 시간에 대해 각 원소가 일정한 원자 농도를 가짐을 알 수 있었다. AlN 몰비의 증가에 따른 표면 특성의 변화를 관찰하기 위하여 atomic force microscopy 측정을 수행하였다. 표면에서의 입자 모양이 AlN 몰비가 변화함에 따라 원형에서 침상형태로 변화함을 알 수 있었다. 표면 입자에 대한 root mean square 값과 average roughness 값을 구하였으며 AlN 몰비를 바꿈에 따라 나타나는 변화를 관찰하였다.

• 한국재료학회지
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• 제22권4호
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• pp.185-189
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• 2012

We report plasma-assisted molecular beam epitaxy of $In_XGa_{1-X}N$ films on c-plane sapphire substrates. Prior to the growth of $In_XGa_{1-X}N$ films, GaN film was grown on the nitride c-plane sapphire substrate by two-dimensional (2D) growth mode. For the growth of GaN, Ga flux of $3.7{\times}10^{-8}$ torr as a beam equivalent pressure (BEP) and a plasma power of 150 W with a nitrogen flow rate of 0.76 sccm were fixed. The growth of 2D GaN growth was confirmed by $in-situ$ reflection high-energy electron diffraction (RHEED) by observing a streaky RHEED pattern with a strong specular spot. InN films showed lower growth rates even with the same growth conditions (same growth temperature, same plasma condition, and same BEP value of III element) than those of GaN films. It was observed that the growth rate of GaN is 1.7 times higher than that of InN, which is probably caused by the higher vapor pressure of In. For the growth of $In_xGa_{1-x}N$ films with different In compositions, total III-element flux (Ga plus In BEPs) was set to $3.7{\times}10^{-8}$ torr, which was the BEP value for the 2D growth of GaN. The In compositions of the $In_xGa_{1-x}N$ films were determined to be 28, 41, 45, and 53% based on the peak position of (0002) reflection in x-ray ${\theta}-2{\theta}$ measurements. The growth of $In_xGa_{1-x}N$ films did not show a streaky RHEED pattern but showed spotty patterns with weak streaky lines. This means that the net sticking coefficients of In and Ga, considered based on the growth rates of GaN and InN, are not the only factor governing the growth mode; another factor such as migration velocity should be considered. The sample with an In composition of 41% showed the lowest full width at half maximum value of 0.20 degree from the x-ray (0002) omega rocking curve measurements and the lowest root mean square roughness value of 0.71 nm.

• 전자공학회논문지A
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• 제28A권1호
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• pp.30-39
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• 1991

The influence of physical parameters (Al mole fraction, thickness, doping concentration) in the window and emitter on the efficiency characteristics of heteroface p-$Al_{x}Ga_{1-x}As/p-GaAs/n-GaAs/n^{+}$-GaAs solar cell is investigated. The maximum efficiency theoretically calculated in this device is obtained when a thickness of the window is in a range of (400-1000))$\AA$and a thickness/doping concentration of the emitter is in a range of (0.5-0.8)$\mu$m/(1-7)${\times}10^{17}cm^{-3}$, respectively. Also is the efficiency improved according to the increase of Al mole fraction in the indirect gap window(0.41${\le}x{\le}1.0$). The optimum designed heteroface cell with an area of 0.165cm$^2$fabricated using MOCVD exhibits an active area conversion efficiency of 17%, having a short circuit current density of 21.2mA/cm\ulcorner an open circuit voltage of 0.94V, and a fill factor of 0.75 under ELH-100mW/cm$^2$illumination.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.119-119
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• 1999

GaN-based 물질들은 blue와 UV 영역의 LED, LD와 같은 광소자가 상용화되었을 뿐만아니라 HBT, FET와 같은 전기소자로도 널리 응용될 시점이지만 아직까지 해결되지 않은 문제점들이 있다. 그 중에 하나가 바로 GaN의 격자상수와 일치하는 기판이 없어 발생하는 dislocation인데, 이를 해결하기 위한 방법으로 새로운 기판이나, buffer, 또는 새로운 성장방법(ELOG) 등을 시도하고 있으나 dislocation density는 아직 높은 (107~1010cm-2) 상태이다. 이에 본 연구에서는 dislocation을 줄이기 위한 방책으로 InxGa1-xN를 새로운 buffer층으로 사용하여 GaN 박막을 MBE 방법으로 성장하였다. InxGa1-xN를 선택한 이유는 GaN와의 격자상수차이가 In0.12Ga0.88N일 경우 거의 일치한다는 보고가 있으며, 특히 InGaN의 melting point는 GaN의 성장온도 보다는 약간 높기 때문에 GaN 박막을 성장할 때와 식힐 때의 InGaN 원자결합은 약하게 작용되며, 결국 이는 열적인 stress를 줄여주게 된다. 이와 같이 성장된 GaN 박막은 그 결정성을 XRD로 분석하였고, 표면과 계면을 SEM으로 관찰하였다. 그리고 그 광학적 특성을 저온 PL로서 조사하였다. 그 결과를 살펴보면 35$^{\circ}$ 근방에서 GaN(0002) peak가 나온 것으로 보아 wurtzite 구조가 성장됨을 XRD로부터 확인하였다. 그리고 저온 (12K) PL에서는 3.470eV의 D$^{\circ}$X peak뿐만 아니라 3.258eV에 해당하는 peak를 얻었는데, 이는 InxGa1-xN buffer layer의 vapour pressure가 높은 (<50$0^{\circ}C$)에 도달하게 됨으로써 dissociation이 일어나면서 초기 성장이 이루어졌고 이는 다시 계면에서의 inter-diffusion을 발생시킨 것으로 보여진다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.877-886
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• 2019

본 연구에서는 band anticrossing 모델을 사용하여 온도와 조성비 변화에 따른 4원계 질화물계 화합물 반도체 $In_yGa_{1-y}As_{1-x}N_x$의 에너지 밴드갭과 광학상수를 계산하였다. 300K의 조성비 구간($0{\leq}x{\leq}0.05$, $0{\leq}y{\leq}1.0$)에서 에너지 밴드갭들이 연속적으로 감소하며, 계산된 휨 매개변수는 0.522eV가 사용되었다. 에너지 밴드갭 계산 결과는 다른 연구 결과와 대체로 잘 일치하였다. 또한 에너지 밴드갭 결과를 새롭게 제안한 모델식에 적용하여 굴절률 n과 고주파 유전상수 ${\varepsilon}$를 계산하였다.

• 한국진공학회지
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• 제15권2호
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• pp.162-167
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• 2006

[ $GaAs_{1-x}N_{x}$ ]의 전도띠 바닥전자상태의 특성을 Ge 기판위에 성장시킨 $GaAs_{1-x}N_{x}(x{\leq}0.7)$ 박막에 대한 공명라만산란 실험을 수행함으로써 조사하였다. LO(longitudinal optical)-phonon 라만세기의 강한 공명상승이 $E_+$ 뿐만 아니라 $E_0$ 전이에너지 근처에서 관측되었다. 그러나 $E_+$ 전이에너지 아래와 근처에서 관측되는 분명한 LO-phonon 선폭 공명상승과 다양한 X와 L 영역경계 (zone-boundary) phonon의 활성화와는 대조적으로, $E_0$ 전이에너지 근처에서는 어떠한 LO-phonon 선폭 확장공명이나 날카로운 영역경계 phonon의 활성화가 관측되지 않았다. 관찰된 공명라만산란 결과는 GaAsN의 전도띠 바닥전자상태가 비국소화된 bulk GaAs와 거의 흡사한 ${\Gamma}$대칭 상태로 구성되었다는 사실을 의미한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.33-37
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• 2024

본 논문에서는 0.25 ㎛ 게이트 길이를 갖는 GaN HEMT 기술을 사용하여 개발한 X-대역 저잡음 증폭기 MMIC의 특성을 기술한다. 개발된 GaN 기반 X-대역 저잡음 증폭기 MMIC는 9 GHz ~ 10 GHz의 동작 주파수 대역에서 22.75 dB ~ 25.14 dB의 소신호 이득과 1.84 dB ~ 1.94 dB의 잡음지수 특성을 나타내었다. 입력 반사 손실 특성과 출력 반사 손실 특성은 각각 -11.36 dB ~ -24.49 dB, -11.11 dB ~ -17.68 dB를 얻었으며 40 dBm (10 W)의 입력 전력에 성능 열화 없이 정상적으로 동작하였다. MMIC의 크기는 3.67 mm × 1.15 mm이다. 개발된 GaN 기반 저잡음 증폭기 MMIC는 X-대역의 다양한 응용에 적용 가능하다.

• 한국진공학회지
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• 제7권s1호
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• pp.15-19
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• 1998

Structural and optical properties of $In_xGa_{1-X}N$ as well as $In_{0.1}Ga_{0.9}N$/GaN single quantum we11 (SQW) grown on sapphire (0001) substrate with an based GaN using rf-plasma assisted MBE have been investigated. The quality of the InXGal.,N fdm was improved as the growth temperature increased. In PL measurements at low temperatures, the band edge emission peaks of $In_xGa_{1-X}N$ was shifted to red region as an indium cell and substrate temperature increased. For $In_{0.1}Ga_{0.9}N$/GaN SQW, the optical emission energy has blue shift about 15meV in PL peak, due to the confined energy level in the well region. And, the FWHM of the $In_{0.1}Ga_{0.9}N$/GaN SQW was larger than that of the bulk Ino,la.9N films. The broadening of FWHM can be explained either as non-uniformity of Indium composition or the potential fluctuation in the well region. Photoconductivity (PC) decay measurement reveals that the optical transition lifetimes of the SQW measured gradually increased with temperatures.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.1213-1222
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• 2018

본 연구에서는 무질서 효과가 고려된, 새로이 가정한 가상 결정 근사법을 갖는 empirical pseudopotential method를 사용하여 온도와 조성비 변화에 따른 3원계 질화물계 화합물 반도체 $GaAs_{1-X}N_X$의 휨 매개변수 및 에너지 밴드갭을 계산하였다. 300K의 조성비 구간($0{\leq}x{\leq}0.05$)에서 에너지 밴드갭들이 급격히 감소하며, 해당하는 계산된 휨 매개변수가 15eV임을 알 수 있었다. 에너지 밴드갭 계산 결과로부터 굴절률 n과 고주파 유전상수 ${\varepsilon}$ 등의 광학상수를 계산하였고, 에너지 밴드갭 계산 결과는 실험치를 대체로 잘 설명하였다.

• 한국재료학회지
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• 제12권2호
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• pp.112-116
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• 2002