• Electrical & Electronic Materials
• /
• v.13 no.1
• /
• pp.11-18
• /
• 2000

최근 10여년 사이에 III-nitride 화합물 반도체가 전 세계적으로 주목을 받고 있다. 이는 질화물의 조성에 따라 자외선 영역에서 가시 광선의 전 파장, 측 자색에서 적색 영역대의 광소자 및 고온 고출력 전자소자에 쓰일 수 있기 때문이다. 지금까지 고휘도의 청색, 녹색 LED(Light Emitting Diode)는 상용화되어 있어, UC LD(Ultra-Violet Laser Diode)는 10,000 시간 상온 연속 발진에 성공하여 상용화의 단계에 이르고 있다. 그러나 많은 연구 투입에 비례하여 얻어지는 결과물의 효율은 그리 높지 않은 분야로 LED를 수준 급으로 상용화하는 곳은 세계에서 5개정도로 국한되면, 그 기술이 전파됨이 그리 쉽지 않다. LD(laser Diode)의 경우 상용화 초기 단계로 보편적 신뢰성을 확보하기까지는 또 다른 breakthrough 확보가 필요하며, 궁극적인 기술 전개는 기판을 해결하는 것에서 올 수 있다. 본 논문에서는 이러한 III-nitride 반도체 소자 개발을 가능하게 한 MOCVD(Metaloganic Chemical Vapor Deposition) 결정 성장 방법과, 기존에 사용화 되어 있는 LED 소자 특성 및 국내외 개발 동향 및 향후 발전 방향을 소개하고자 한다.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
• /
• 2000.02a
• /
• pp.298-299
• /
• 2000

3차원 영상을 디스플레이하기 위한 반사형 광기록식 공간 광소자(Optically Addressed Spatial Light Modulator)를 연구하였다. 다시점 영상으로 표현되는 3차원 영상을 시분할 방식으로 디스플레이 하기 위해서는 고속의 프레임 구동이 가능한 디스플레이 소자가 있어야 하는데 본 연구에서는 Surface Stabilized Ferroelectric Liquid Crystal을 이용하여 그림 1과 같은 구조를 갖는 소자를 제작하였다.$^{(1)}$ 입력상이 입사되는 방향에 1.1 미리 미터 정도의 ITO 유리 기판이 있으며 투명 전극 다음에 약 2마이크론 정도의 비결정질 구조를 갖는 Si:H 감광층이 있다. 반사형 구조를 위해서 반사경으로 알루미늄 층을 10마이크론 X 10 마이크론 크기의 미소 패턴으로 화소화하였으며 강유전성 액정 결정을 Surface Stabilized화하기 위해서 배양막과 2 마이크론 이하의 Spacer를 두었다. 일반적인 액정 소자와 같이 다시 배양막과 유리 기판을 갖게 하였다. (중략)

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
• /
• 2009.05a
• /
• pp.8.2-8.2
• /
• 2009

구리(Cu)-인듐(In)-갈륨(Ga)-셀레늄(Se)의 4 원소 화합물 반도체인 Cu(InGa)$Se_2$ (CIGS) 태양전지 세계 최고 셀효율은 2008년 현재 19.9% 로서 박막형 태양전지 중 가장 높은 효율을 보이고 있다. 이는 다결정(폴리) 실리콘 태양전지의 20.3%와 대등한 수준이다. 이 CIGS 태양전지는 제조단가를 표준 결정형 실리콘 태양전지 대비 50% 대로 획기적으로 낮출 수 있어 가장 경쟁력이 있는 차세대 재료로 꼽히고 있다. 본 연구에서는 CIGS태양전지를 고진공 물리 증작법으로 제작하였으며 표면과 박막의 순도를 외부오염을 방지하기 위하여 후면전극, 광흡수체 및 전면전극을 동일 진공에서 제작할 수 있는 멀티 챔버 클러스터 증착 시스템을 이용하였다. 기판으로 소다라 임유리, 후면전극으로 Mo, 전면전극으로 I-ZnO/Al:ZnO 및 ITO를 이용하였다. 버퍼층으로 CdS를 chemical bath deposition (CBD)를 이용하였다. 소자는 무반사막을 사용하지 않고 Al/Ni전극 그리드를 이용하였다. 이 소자로부터 0.22 $cm^2$에서 16%의 효율을 얻었다. 각 박막층 간 계면의 분석을 전기적인 특성, ellisometry에 의한 광특성, 표면과 결정성에 대한 SEM 및 XRD의 특성을 보고한다. 또한, 대표적 화합물 반도체 박막 태양전지인 CIGS 태양전지의 기술의 현황, 학문적인 과제 및 실용화의 문제점을 발표하기로 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2007.11a
• /
• pp.166-166
• /
• 2007

ZnO는 육방정계(wurtzite) 결정구조를 지니며 상온에서 3.37eV의 wide band gap을 갖는다. ZnO의 엑시톤 결합 에너지는 GaN에 비해 2.5배 높은 60meV로서 고효율의 광소자 적용 가능성이 높다. 또한 고품위의 박막합성이 가능하다. 이러한 특성 때문에 display소자의 투명전극, 광전소자, 바리스터, 압전소자, 가스센서 등에 폭 넓게 응용되고 있다. ZnO박막의 제조는 스퍼터링, CVD, 진공증착법, 열분해법 등이 있다. 본 논문에서는 RF 마그네트론 스퍼터에 의해 제작된 ZnO 박막에 CMP공정을 수행하여 연마율과 비균일도 특성 및 광투과 특성을 연구하였다. ZnO박막은 $2{\times}2Cm$의 Corning glass위에 증착되었다. 로터리 펌프와 유확산 펌프를 이용하여 초기진공을 $2{\times}10^{-6}$ Torr까지 도달시킨 후 Ar과 $O_2$를 주입하였다. 증착은 상온에서 이루어졌으며 공정압력은 $6{\times}10^{-2}$Torr이였다. 초기의 불안정한 상태의 풀라즈마를 안정시키기 위해 셔터를 이용하여 pre-sputtering을 하였다. CMP 공정조건은 플레이튼 속도, 슬러리 유속, 압력은 칵각 60rpm, 90ml/min, $300g/cm^2$으로 일정하게 유지하였으며 헤드속도는 20rpm에서 100rpm까지 증가시키면서 연마특성을 조사하였다. 실리카슬러리의 적합성을 알아보기 위해 DIW와 병행하여 CMP공정을 수행하고 비교 분석하였다. CMP공정 결과 광투과도는 굉탄화된 표면의 확보로 인해 향상된 특성을 보였다. 실리카 슬러리를 사용하여 CMP를 할 경우는 헤드속도는 저속으로 하여야 양호한 연마특성을 얻을 수 있었다.

• Korean Journal of Optics and Photonics
• /
• v.12 no.6
• /
• pp.472-478
• /
• 2001

We determined the optical constants and thickness of organic electroluminescence thin films using variable angle spectroscopic ellipsometry. Using the measured transmittance spectra and the spectroscopic ellipsomeoy data of the organic films on glass substrates in the optically transparent region, we determined the effective thickness and the refractive indices of organic thin films. Then by applying a numerical inversion method to variable angle spectro-ellipsometry data, we determined the complex refractive index at each wavelength including the optically absorbing region, as well as the thickness and surface micro-roughness of the organic thin films. The calculated transmittance spectra showed a tight agreement with the measured ones, confining the validity of the present model analysis.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics D
• /
• v.35D no.6
• /
• pp.63-71
• /
• 1998

In this paper, we experiment the characteristics of coupling coefficient, gain, diffraction efficiency and dependence of time determined by TWM(Two-Wave Mixing), using Fe-LiNbO$_3$ crystal(doped with 0.015Wt.%). From these results, we proposed to apply for optical memory application. The highest coupling angle of 14。 and maximum coupling coefficient of 6.9$cm^{-1}$ / are obtained at 514.5nm wavelength. Also, maximum diffraction efficiency is 54.13% when intensity ratio and writing beam incident angle are 0.1 and 14o, respectively. After fixing process, diffraction efficiency is 21.4%. As an example, we demonstrated the writing and reconstruct optical data using spatial light modualtor and angular multiplexing in most optimal condition.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2005.07a
• /
• pp.526-528
• /
• 2005

파장 분할 다중화 방식 (WDM)의 광통신은 중앙 기지국에서 각 가입자에게 서로 다른 파장을 할당하여 동시에 데이터를 전송하는 방식으로서 각 가입자는 할당된 파장을 이용하여 항상 데이터를 송/수신할 수 있고 각 가입자에게 대용량의 데이터를 전송할 수 있을 뿐만 아니라 통신의 보안성이 뛰어나고 성능 향상이 용이하다 따라서 상, 하향(양방향, bidirectional) 3 파장 WDM-필터 소자(Flat band-path filter)는 광 가입자망 구축에서 통신 방송을 융합한 양방향 고화질 멀티미디어 서비스 사업에 반드시 필요로 하는 원천 부품이다. 본 연구에서는 1차원 광자결정을 이용한 저 손실 양방향 3 파장 WDM-필터를 얻을 수 있는 이론적 모델을 설계하고 그에 따라 2-cavity $Ta_2O_5/SiO_2$ 1차원 광자결정체를 제작하고 그 특성을 고찰 하였다. 파장에 따른 투과도 측정 결과 1550nm파장에서 투과되고 1310nm 및 1490nm파장에 대한 차단이 이론값과 일치하였다. 1550nm 파장 대에서 손실이 매우 낮은 flat-투과 밴드가 생성되었다. 특히 입사각도에 따라 flat-band 중심 파장의 변화를 이용하므로 새로운 개념의 WDM 소자로의 응용이 가능하다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2000.02a
• /
• pp.88-88
• /
• 2000

AlN는 약 6.2eV 정도의 큰 에너지 밴드폭을 가지고 있어서 S, GaAs에 비해 높은 항복전압과 물리적인 강도를 가지고 있어서 고온 고전력 전자소자로 응용이 되어지며, 또한 압전특성이 우수하기 때문에 SAW 소자에 응용이 되어진다. 또한 최근 광소자 재료로 연구가 되어지고 있는 GaN의 Buffer Layer로도 사용이 되어지고 있다. 본 실험은 Plasma Source를 사용한 PaMBE 장비를 사용하여 Si 기판위에 AlN 박막을 성장시키고자 하였다. AlN 박막을 성장 온도를 변화시켜가며 Si(100) 과 Si(111)기판위에 성장을 수행하였으며 성장온도의 변화에 따른 AlN 박막의 결정성을 살펴보았다. AlN/Si(100)은 XRD와 DCD 분석에 의해 AlN 박막이 (0001) 방향으로 우선배향되었음을 알 수 있었고, AlN/Si(111)은 XRD, DCD 그리고 TEM분석에 의해서 단결정 AlN 박막임을 확인 할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2010.06a
• /
• pp.387-387
• /
• 2010

최근 ZnO 박막은 투명 박막, 태양전지, LED 등으로의 응용을 위한 새로운 기능성 박막으로 활발히 연구되어 지고 있다. ZnO 기반의 투명 박막 트랜지스터는 상온에서 증착 가능하여 유리기판을 이용한 광학소자와 플라스틱 기판을 이용한 플럭서블 소자 같은 차세대 전자소자를 구현 할 수 있다. 본 연구에서는 RF Magnetron Sputtering System을 이용하여 coming 1737 유리기판 위에 ZnO 박막을 공정압력에 따라 증착하고, 투명 반도체에 적합한 활용을 위한 구조적, 광학적 분석을 실시하였다. 박막 증착 조건은 초기 압력 $1.0{\times}10^{-6}$Torr, RF 파워는 100W, Ar 유량은 100sccm, 그리고 증착온도는 상온이었다. 증착 압력은 $7.0{\times}10^{-3}$, $2.0{\times}10^{-2}$, $7.0{\times}10^{-2}$Torr로 변화시켰다. 표면 분석 (SEM, AFM) 결과 증착압력이 고진공으로 변화함에 따라 결정립들이 감소하였고 RMS roughness값이 낮아졌다. 그리고 XRD 분석을 통해 피크강도는 증가하고 FWHM은 감소함을 보이고 있는데 이는 결정성이 좋아짐을 나타낸다. 그리고 광학 투과도를 통해 가시광 영역에서의 높은 투과도(85% 이상)을 확인하였고, 고진공으로 변화함에 따라 밴드갭이 넓어지는 것을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2013.08a
• /
• pp.218.1-218.1
• /
• 2013

GeSbTe 삼원계 칼코겐화물 합금은 광디스크 및 상변화 메모리에서 활성물질로 사용되는 대표적인 재료이다. GeSbTe 합금은 결정질 상과 비정질 상의 두 종류의 상을 갖는데 그 상에 따라 반사율 및 전기저항이 서로 다르기 때문에 활성물질로서 작용한다. GeSbTe 합금 구성원소의 일부를 포함하는 두 종류의 물질로 접합을 형성하고 열처리 공정을 수행함으로써 GeSbTe 합금을 국부적으로 생성하는 방법이 최근에 보고되었다. 이러한 방법을 상변화 메모리 소자 제조에 이용하면 GeSbTe 합금을 제한된 영역에 나노 스케일로 만드는 것이 가능해져서 GeSbTe 합금의 상변화를 유도하는데 필요한 프로그래밍 전류를 낮추는 효과를 얻을 수 있다. 상변화 메모리 소자 내에서의 GeSbTe 합금의 두께 또는 크기는 상변화 메모리 소자의 동작 특성을 좌우하는 중요한 파라미터이며 이것은 열처리 공정 조건에 따라 결정되므로 열처리 공정 조건에 따라 GeSbTe 합금이 생성되는 양상이 어떻게 변화하는지를 밝힐 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 다양한 열처리 온도 조건에서 Ge-Sb-Te 삼성 분계에서의 구성 원소들의 상호확산 거동을 조사하였다. 순수한 Ge 박막과 조성이 다른 SbTe 박막의 접합을 형성하고 773K까지의 온도 범위에서 열처리를 실시하였다. Auger 수직 분석을 이용하여 Ge, Sb, 및 Te 원소의 깊이 방향의 확산 정도를 조사하였으며 그 결과로서 열처리 온도가 증가함에 따라 상호확산 정도가 심해지고 Te 원소가 상호확산에 있어서 중요한 역할을 한다는 사실을 확인하였다.