• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.1
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• pp.150-153
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• 2004

본 논문에서는 780 nm 고출력 레이저 다이오드의 신뢰성을 향상시키기 위하여 DLTS(deep level transient spectroscopy)을 이용하여 MOCVD(metalorganic chemical vapor deposition) 성장 조건 변화에 따른 $Al_{0.48}Ga_{0.52}As$와 $Al_{0.1}Ga_{0.9}As$ 물질에서의 깊은준위(deep level)의 거동을 조사하였다. DLTS 측정결과, MOCVD로 성장된 막에서만 나타나는 결함(defect)으로 추정되는 trap A(0.3 eV), DX center로 알려진 trap B, 갈륨(Ga) vacancy와 산소(O2) 원자의 복합체(complex)에 의한 결함인 trap D(0.6 eV) 및 EL2 라고 불리우는 trap E(0.9 eV)의 네 가지 깊은준위들이 관측되었고, 성장 조건의 변화에 따라 깊은 준위들의 농도가 감소하는 것을 관측함으로써 최적 성장 조건을 찾을 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.112-112
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• 2000

직접 천이형 물질인 GaN는 그 연구가 활발히 진행되어 청색 발광 및 레이저 다이오드 구현을 이룩하였고, 열적인 안정성이 뛰어나 고온, 고출력 소자용으로도 주목받을 뿐 아니라, piezoelectric, acoustioptic modulators와 negative electron affinity devices와 같은 소자개발도 유망하다. 그러나 이렇게 다양한 응용과 물리적 특성에도 불구하고 깊은 준위의 불순물에 대한 문제는 해결되지 않은 상태이다. 많은 연구에도 불구하고 GaN에 존재하는 불순물의 성격과 그것들이 전도대에 미치는 영향에 관해서는 잘 이해되지 않고 있다. 본 연구에서는 MBE로 성장된 undoped GaN 박막의 깊은 준위에 대한 연구를 위하여 TSC 장치를 이용하여 GaN 깊은 준위를 분석하였다. TSC 실험은 77K에서 400K 사이 온도의 전류 변화를 관찰하였으며 깊은 준위의 활성화 에너지 및 포획 단면적 그리고 방출 진동수를 구하기 위하여 Initial rise method, Peak shape method, Heating rate method, Peak temperature method 등을 이용하였다. 또한 trap의 origin을 밝히기 위해서 수소화를 한후에 TSC 측정을 해보았다.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D권5호
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• pp.63-68
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• 1999

본 논문에서는 저압 유기 금속 화학증착법으로 성장시킨 GaN박막들을 실온 케소드루미네슨스 방법으로 광학적 특성을 측정하여 결정성장 메커니즘과 광학적 특성과의 관계를 규명하였다. 관측된 스펙트럼은 주로 364nm의 강한 band-edge emission 피크와 550nm의 깊은 준위 피크이었다. 빔 전류의 증가에 따라 364nm 스펙트럼의 세기가 깊은 준위 발광 스펙트럼보다 크게 증가시켰다. 이는 성장 초기 GaN박막의 결정 결함이 깊은 준위 발광 스펙트럼과 깊은 관계가 있음을 나타내 주고 있다. 또한 미세 결정 구조와 깊은 준위 발광 스펙프럼과의 관계 분석을 위해 주사형 전자현미경 사진과 캐소드루미네슨스 스펙트럼을 비교 검토하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.230-230
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• 2010

질화갈륨 기반의 III족-질화물 계열의 반도체 물질은 녹색-자외선 영역의 발광다이오드에 응용되어 왔으며 고효율, 고휘도 발광소자의 구현 및 성능 향상을 위해 많은 연구가 진행되었다. 일반적으로 널리 사용되어온 c축 방향으로 성장된 질화갈륨 기반 발광다이오드에서는 활성층의 에너지 밴드구조가 내부전기장에 의해 변형되어 전자와 정공의 재결합 확률이 저하된다. c축 방향으로 형성되는 내부전기장은 축방향으로의 자발적 분극화와 높은 압전 분극 현상에 기인한다. 이와 같은 분극 성장에서의 내부양자효율 저하 현상을 해결하기 위하여 내부 전기장이 존재하지 않는 a축과 m축과 같은 무분극 방향으로의 성장이 집중적으로 연구되고 있다. 현재 사파이어 기판위에서 무분극 성장된 박막은 높은 밀도의 결함이 발생하여 고품위의 발광다이오드 동작에 어려움을 겪고 있다. 최근 결함 밀도를 낮추고 높은 결정성을 갖는 무분극 질화갈륨 박막을 성장하기 위하여 2-단계 성장 방법, 나노구조층 삽입, 산화규소 마스크 패턴 등 다양한 성장 방법들이 연구되어 주목할 만한 연구 결과들이 보고되고 있다. 다양한 성장 방법들에 의해 성장된 박막들은 고유한 특성들을 보이는데, 특히 박막 성장방법에 따라 박막 내부에 형성되는 깊은 준위의 특성들은 발광다이오드의 소자 특성에도 큰 영향을 미치게 되므로 무분극 박막에서의 깊은 준위에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 금속-유기 화학기상증착 방법으로 r면의 사파이어기판 위에 a면의 질화갈륨을 성장시켰다. 고품질의 결정성을 구현하기 위해 저온 핵형성층, 3차원 성장층, 2차원 중간온도 성장층, 2차원 성장층의 4개 버퍼층을 사용하였으며, 질화규소 나노구조층을 삽입함으로써 고품 위의 a면 질화갈륨 박막을 구현하였다. 성장된 a면 질화갈륨 박막에 형성된 깊은 준위들은 접합용량과도분광법을 이용하여 분석되었으며 질화규소 삽입층의 유무에 따른 깊은 준위의 특성 차이에 대한 연구를 수행하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1998년도 제14회 학술발표회 논문개요집
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• pp.113-113
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• 1998

C CdTe와 HgCdTe는 광전소자나 태양전지,x 선 및 y 선 감지 소자 그리고 적외선 감지소 자로의 웅용둥으로 인하여 많은 연구가 진행되고 있다. 광전소자를 제작함에 있어서 깊은 준위나 얄은 준위에 있는 몇들은 운반자 수명에 매우 큰 영향을 미치고 있음에도 불구하고 광전도도 측정에 의한 운반자 수명 연구에 대하여는 보고된 것이 별로 없다. 이에 본 논문에서는 CdTe 시료의 광전도도를 측정하여 운반자 수명 및 깊은 준위의 위치를 알아보았다 M MBE방법을 이용하여 CdTe 기판위에 In을 도핑한 CdTe를 성장하였다. 광전도 붕괴(PCD) 측정은 300 K에서부터 400 K까지 온도를 변화시켜주면서 측정을 하였고 광원으로서 G GaP- LED를 사용하였으며 전압 신호를 읽기 위하여 Tektronix 2430A 오실로스코프를 이용하 였다 .. Fig. 1. 에서 보인바와 같이 광전도 붕괴곡선은 접선으로 나타낸 하나의 지수 함수적 붕 괴(a2exp( -t/ r 2))보다는 설선으로 나타낸 두 개의 지수함수적 붕괴(alexp( νr 1)+a2exp( -νr 2)) 가 더욱 잘 실험결과와 일치함을 알 수 있었다. 이러한 것은 과잉 전하에 대한 깊은준위를 가 지고 있는 반도체물질에서 일반적으로 관찰되는 것으로 시료가 n 형이기 때문에 소수 운반자 인 정공의 벚에 의한 것으로 생각된다 .. Fig. 2. 에서는 운반자 수명의 온도에 대한 변화를 나타 낸 것이다. 온도가 증가함에 따라 운반자 수명이 감소하는 경항올 보이고 있으며 이것올 이용 하여 딪익 활성화 에너지를 계산 하여 본 결과 0.35 eV 와 0.43 eV염을 알수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.583-583
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• 2012

최근 석유 자원의 고갈로 인한 대체자원의 관심이 커지면서 박막 태양전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 기존의 단일 박막 태양전지는 Shockley-Queisser limit인 40.7%가 변환 효율의 최대값으로 한계가 정해져있다. 이 한계를 넘기기 위하여 현재 여러 층의 박막을 쌓은 tandem 태양전지, 양자점을 이용한 태양전지, 그리고 중간밴드계 태양전지가 제시되고 있다. 중간 밴드계 태양전지는 이론적으로 변환 효율이 63.2%에 달하며 제조 공정이 매우 용이하다는 장점을 가지고 있다. 이중에 ZnSe는 에너지밴드갭이 상온에서 2.7 eV를 가지고 있는 물질로서 파란색 빛을 내는 발광소자로 각광을 받고 있고, 산소를 주입했을 경우에 p형이 되는 성질과 자연적으로 n 형인 성질로 인해 박막 태양전지로 응용성에 대한 관심이 커지고 있다. 산소나 질소를 주입했을 경우 페르미준위 근처에서 중간밴드가 형성되었다는 연구결과들은 ZnTe(O)나 GaNAs를 통하여 확인되었으나, 현재까지 ZnSe를 이용한 중간밴드 태양전지에 대한 연구결과들은 거의 없는 상태이다. 본 연구에서는 ZnSe를 다양한 기판 온도에서 펄스레이저 증착법을 이용하여 성장하였고 성장하는 동안 산소 노출조건을 조절하여 깊은준위 에너지밴드형성에 대한 연구를 진행하였다. 성장온도와 산소 노출량에 따른 깊은준위에 대한 변화를 관찰하기 위하여 photoluminescence 스펙트럼을 분석하였으며, 박막의 품질에 대해 조사하기 위하여 X-ray diffraction을 이용하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.556-560
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• 2023

본 연구에서는 4H-SiC Epi Surface에 Nitrogen implantation 공정이 깊은준위결함과 lifetime에 미치는 영향을 비교분석하였다. Deep Level Transient Spectroscopy (DLTS)와 Time Resolved Photoluminescence (TR-PL)을 사용하여 깊은준위결함과 carrier lifetime을 측정하였다. As-grown SBD에서는 0.16 eV, 0.67 eV, 1.54 eV 에너지 준위와 implantation SBD의 경우 0.15 eV 준위에서의 결함을 측정되었으며, 이는 nitrogen implantation으로 불순물이 titanium 및 carbon vacancy를 대체됨으로 lifetime killer로 알려진 Z_1/2, EH_6/7 준위 결함은 감소하였다.

• 한국재료학회지
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• 제11권1호
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• pp.55-60
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• 2001

고 에너지 (1.5 MeV) 이온 주입된 Boron의 농도와 silicon 기판의 초기 산소 농도의 변화에 따라 silicon기판에 형성된 결정 결함 및 금속 불순물의 Gettering 효율에 대하여 DLTS(Deep Level Transient Spectroscopy), SIMS(Secondary ion Mass Spectroscopy), BMD(Bulk Micro-Defect) analysis 및 TEM (Transmission Electron Microscopy)을 이용하여 연구하였다. 이온 주입 전후의 DLTS 결과를 확산로 및 RTA를 이용한 열처리 전후의 DLTS 결과와 비교할 때 이온 주입 전 시편에서 볼 수 있는 공공에 의한 깊은 준위는 열처리 온도의 증가에 따라 금속 불순물과 관련된 깊은 준위로 천이함을 알 수 있다. 또한 고온 열처리의 경우, 초기 산소 농도가 높을수록 깊은 준위의 농도가 감소함을 볼 때 초기 산소 농도가 높을 수록 gettering 효율 측면에서 유리한 것으로 사료된다

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.225.1-225.1
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• 2013

지난 수년간 태양전지의 광전변환 효율을 높이기 위해 자가 조립된 InAs 또는 GaSb 와 같은 양자점을 GaAs 단일 p-n 접합에 적용하는 연구를 개발해 왔다. 그러나 양자점의 흡수 단면적에 의한 광흡수도는 양자점층을 수십 층을 쌓으면 증가하지만 활성층에 결함을 생성시킨다. 생성된 결함은 운반자 트랩으로 작용하여 태양전지의 광전변환 효율을 감소시킨다. 본 실험에서는 양자점이 적용된 태양전지와 적용되지 않은 태양전지의 광전변환 효율을 비교하고, 깊은준위 과도용량 분광법을 이용하여 결함상태를 측정하고 및 비교함으로써, 활성층 내부에 생성된 결함이 광전변환 효율에 미치는 영향을 분석하였다. 소자구조는 분자선 증착 방법을 이용하여, 먼저 n-형 GaAs 기판위에 n-형 GaAs를 300 nm 증착한 후, 도핑이 되지 않은 GaAs 활성층을 3.5 ${\mu}m$ 두께로 증착하였다. 마지막으로 p-형 GaAs를 830 nm 증착함으로써 p-i-n구조를 형성하였다. 여기서, n-형 GaAs 과 p-형 GaAs의 도핑농도는 동일하게 $5{\times}1018\;cm^{-3}$ 로 하였다. 또한 양자점 및 델타도핑 층을 각각 태양전지에 적용하기 위해 활성층내에 양자점 20층 및 델타도핑 20층을 각각 형성하였다. 이때, 양자점 태양전지, 델타도핑 태양전지와 양자점이 없는 태양전지의 광전변환 효율은 각각 4.24, 4.97, 3.52%로 나타났다. 태양전지의 전기적 특성을 측정하기 위해 소자구조 위에 Au(300nm)/Pt(30nm)/Ti(30nm)의 전극을 전자빔 증착장치로 증착하였으며, 메사에칭으로 직경 300 ${\mu}m$의 p-i-n 접합 다이오드 구조를 제작하였다. 정전용량-전압 특성 및 깊은준위 과도용량 분광법을 이용하여 태양전지의 결함분석 및 이에 따른 광전변환 효율의 상관관계를 논의할 것이다.

• 전기전자학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.104-109
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• 2024

본 연구에서는 다양한 가스 분위기에서 후열처리를 진행한 후 Ga₂O₃/SiC 이종접합 다이오드의 깊은 준위 결함 변화를 Deep Level Transient Spectroscopy(DLTS) 기법으로 분석하여 깊은 준위 결함의 변화가 Ga₂O₃/SiC 이종접합 소자의 전기적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 또한, J-V 측정 및 Hall 측정을 통한 전기적 특성 분석을 실시하였고, N₂ 분위기에서 열처리된 소자에서 3.06 × 10^-2 A/cm²로 가장 높은 on-state current가 측정되었으며, carrier concentration은 3.8 × 10¹⁴ cm^-3로 증가하는 것이 관측되었다. 이는 후열처리 분위기에 따른 깊은 준위 결함의 변화가 전기적 특성에 영향을 미칠 수 있음을 시사한다.