• Title/Summary/Keyword: 양자소자

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이차원 광결정 InGaP 발광다이오드의 제작과 $(NH_4)_2S_x$ 패시베이션 효과의 관한 연구

  • Lee, Gi-Hyeon;Lee, Jeong-Il;Han, Il-Gi;Song, Gye-Hyu
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.115-115
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    • 2010
  • 광 결정 발광 다이오드를 제작하는데 있어서 문제가 되는, 표면 비 발광 재결합을 줄이기 위해서 $(NH_4)_2S_x$ 패시베이션 효과를 연구하였고, 실제 소자를 공정하였다. $(NH_4)_2S_x$ 패시베이션의 영향을 알아보기 위해서, GaAs 기판위에 10쌍 다중 양자 우물 구조를 가진, 에피탁시를 이용하여 광 결정 다이오드를 제작하였고, 그 후 패시베이션 처리를 하였다. 광 결정 격자 상수는 600 nm 였고, 전자 빔 노광기법을 이용하여 패턴을 만들었다. 패시베이션효과는 시분해 발광 측정을 이용하여 캐리어 라이프 타임의 변화를 통해 확인 할 수 있었다. 광 결정 구조가 없는 발광 다이오드에서의 라이프 타임은 2206 ps였고, 광 결정 구조를 가진 발광다이오드에서의 라이프타임은 831ps였다. 이는 식각된 구멍의 표면에서 비 발광 재결합이 증가했다는 것을 의미한다. 패시베이션 처리된 광 결정 발광다이오드의 라이프 타임은 1560 ps 으로 광 결정 구조의 표면에서 발생된 비 발광 표면 재결합이 상당히 줄었음을 알 수 있다. 상용 에피탁시에 실제 소자에 적용 가능한 광 결정 발광 다이오드를 제작하였다. 상용 에피탁시는 20쌍의 다중 양자우물과, 16쌍의 Distributed Bragg Reflector를 가진 구조이다. 이 상용 에피탁시에 광 결정 구조를 만들기 위해서 니켈 크롬 (NiCr) 마스크를 사용하였고, 기존 식각 시간보다 세배 길어진 식각 시간을 달성하였다.

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Current-Voltage and Conductance Characteristics of Silicon-based Quantum Electron Device (실리콘 양자전자소자의 전류-전압 및 컨덕턴스 특성)

  • Seo, Yong-Jin
    • Journal of IKEEE
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    • v.23 no.3
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    • pp.811-816
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    • 2019
  • The silicon-adsorbed oxygen(Si-O) superlattice grown by ultra high vacuum-chemical vapor deposition(UHV-CVD) was introduced as an epitaxial barrier for silicon quantum electron devices. The current-voltage (I-V) measurement results show the stable and good insulating behavior with high breakdown voltage. It is apparent that the Si-O superlattice can serve as an epitaxially grown insulating layer as possible replacement of silicon-on-insulator(SOI). This thick barrier may be useful as an epitaxial insulating gate for field effect transistors(FETs). The rationale is that it should be possible to fabricate a FET on top of another FET, moving one step closer to the ultimate goal of future silicon-based three-dimensional integrated circuit(3DIC).

Recent Developments in Quantum Dot Patterning Technology for Quantum Dot Display (양자점 디스플레이 제작을 위한 양자점 패터닝 기술발전 동향)

  • Yeong Jun Jin;Kyung Jun Jung;Jaehan Jung
    • Journal of Powder Materials
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    • v.31 no.2
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    • pp.169-179
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    • 2024
  • Colloidal quantum dot (QDs) have emerged as a crucial building block for LEDs due to their size-tunable emission wavelength, narrow spectral line width, and high quantum efficiency. Tremendous efforts have been dedicated to improving the performance of quantum dot light-emitting diodes (QLEDs) in the past decade, primarily focusing on optimization of device architectures and synthetic procedures for high quality QDs. However, despite these efforts, the commercialization of QLEDs has yet to be realized due to the absence of suitable large-scale patterning technologies for high-resolution devices., This review will focus on the development trends associated with transfer printing, photolithography, and inkjet printing, and aims to provide a brief overview of the fabricated QLED devices. The advancement of various quantum dot patterning methods will lead to the development of not only QLED devices but also solar cells, quantum communication, and quantum computers.

Optoelectronic Properties of Semiconductor-Atomic Superlattice Diode for SOI Applications (SOI 응용을 위한 반도체-원자 초격자 다이오드의 광전자 특성)

  • 서용진
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.10 no.3
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    • pp.83-88
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    • 2003
  • The optoelectronic characteristics of semiconducto-atomic superlattice as a function of deposition temperature and annealing conditions have been studied. The nanocrystalline silicon/adsorbed oxygen superlattice formed by molecular beam epitaxy(MBE) system. As an experimental result, the superlattice with multilayer Si-O structure showed a stable photoluminescence(PL) and good insulating behavior with high breakdown voltage. This is very useful promise for Si-based optoelectronics and quantum devices as well as for the replacement of silicon-on-insulator (SOI) in ultra-high speed and lower power CMOS devices in the future, and it can be directly integrated with silicon ULSI processing.

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Study on the Characteristics of the AlAS/GaAs Epitaxial Layers Grown by Molecular Beam Epitaxy (분자선에피택시성장법으로 성장한 AlAS/GaAs 에피택셜층의 특성)

  • No, Dong-Wan;Kim, Gyeong-Ok;Lee, Hae-Gwon
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.7 no.12
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    • pp.1041-1046
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    • 1997
  • 본 연구에서는 분자선 에피택시 방법으로 비대칭 AIAs/GaAs(001)이중 장벽, 삼중장벽구조를 성장한 수 이를 이용하여 2단자 소자를 제작하여 전기적 특성을 분석하였다. 에피층은 쌍결정 X-ray회절 분석과 단면투과 전자현미경을 이용하여 결정성 및 격자 정합성을 확인하였다. 전기적 성능을 보다 향상시키기 위해 n-GaAs에 대한 오믹 접촉등의 소자 제작 공정을 최적화하였다. 삼중장벽 구조를 이용하여 제작한 소자의 전기적 특성 연구 결과 두개의 주요 공진 터널링 전류 피크 사이에 X-valley에 의한 구조를 확인할 수 있었으며, 이중 장벽구조에 제2의 양자우물 구조를 첨가함으로써 낮은 전압위치에서 전류 피크가 향상하는 결과를 얻었다.

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ZnO 나노선 소자 연구동향

  • 심성규;이종수;김상식
    • Electrical & Electronic Materials
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    • v.17 no.5
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    • pp.30-36
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    • 2004
  • 현대 사회는 지식 정보화를 추구하며 변화하고 있다. 지식, 정보화 사회는 개인, 기업 및 사회 모든 주체의 업무효과의 극대화할 수 있는 인프라를 제공하게 될 것이며 이는 영상, 음성, 데이터 등의 다양한 정보의 교환으로 이어져 인간생활의 새로운 혁신을 예고하고 있다. 한편 지식 정보화에는 고도의 정보 저장 및 통신기술이 필수적으로 요구되며 기존의 실리콘기반 소자의 고성능화 이외에 새로운 기술혁신을 요구하고 있다. 1980년대 이후 광통신에 레이저가 응용되고 1990년대 후반에 이르러 수십 나노미터 크기의 양자우물 구조의 화합물 반도체기반의 녹색 및 청색 LD, LED 및 백색 광 다이오드가 구현되면서 화합물 반도체는 정보 통신에 적합한 소재로 인식되기 시작하였다. 기존 실리콘과 다른 물리적 화학적 성질로 인하여 적극적인 연구와 기술적인 시도가 이루어지고 있다. 1900년대 실리콘기반 전자 소자 기술이 비약적으로 발전하면서 새로운 혁신을 보여주었고 그 포화된 기술에 뒤를 이어 화합물 반도체에 의한 기술의 혁신이 예고 되고 있는 것이다.(중략)

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Lead-Free Perovskite Nanocrystals for Light-Emitting Devices (발광소자용 비납계 페로브스카이트 나노결정)

  • Heo, Ye Jin;Cho, Jeong Ho
    • Prospectives of Industrial Chemistry
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    • v.22 no.3
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    • pp.11-30
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    • 2019
  • 나노스케일 구조를 갖는 납 기반 할로겐화 페로브스카이트는 조절 가능한 방출 파장과 결함 내성(defect-tolerance)을 가지며, 높은 광 발광 양자 수율과 물질의 실온 합성 가능성으로 인해 최근 많은 관심을 받았다. 이러한 특성은 디스플레이에 적용되었을 때, 넒은 색 영역을 표현할 수 있다. 그러나 납의 독성이 페로브스카이트 디스플레이의 상용화를 방해한다. 따라서 최근에 비납계 할로겐화 페로브스카이트 나노결정에 대한 연구가 진행되었다. 본 글에서 우리는 비납계 페로브스카이트 나노결정의 설계 및 광 물리적 특성 및 발광 소자로의 응용에 대한 우리의 견해에 대하여 서술하며, 할로겐화 페로브스카이트 나노결정의 특징, 납을 대체할 수 있는 후보 원소에 대한 논의, 콜로이드성 비납계 페로브스카이트 나노결정을 합성하는 방법, 이들의 광학 특성을 제어하고 향상시키는 방법, 발광소자에서 비납계 페로브스카이트 나노결정을 사용한 최근의 연구 동향 및 이 분야에 대한 전망을 서술한다.

Active Optical Logic Devices Using Surface-emitting Microlasers (표면광 마이크로 레이저를 이용한 능동형 광 논리 소자의 동작 특성)

  • 유지영
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.4 no.3
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    • pp.294-300
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    • 1993
  • Monolithic NOR and INVERTER active optical logic devices inte- grated with surface-emitting microlasers, heterojunction photo- transistors(HPT) in parallel and resistors in series are characterized. The differential quantum efficiency of the typical AlGaAs superlattice microlaser integrated in the active optical logic devices is 15%. Current gain of the HPT is 57, when emitter-collector voltage and input optical power are 4 V and $50{\mu}W$, respectively. $57{\mu}W$ of output power from the active optical logic device decreases to zero when $47{\mu}W$ of input optical power is incident on the HPT part of the active logic device.

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Quantum-Mechanical Modeling and Simulation of Center-Channel Double-Gate MOSFET (중앙-채널 이중게이트 MOSFET의 양자역학적 모델링 및 시뮬레이션 연구)

  • Kim, Ki-Dong;Won, Tae-Young
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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    • v.42 no.7 s.337
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    • pp.5-12
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    • 2005
  • The device performance of nano-scale center-channel (CC) double-gate (DG) MOSFET structure was investigated by numerically solving coupled Schr$\"{o}$dinger-Poisson and current continuity equations in a self-consistent manner. The CC operation and corresponding enhancement of current drive and transconductance of CC-NMOS are confirmed by comparing with the results of DG-NMOS which are performed under the condition of 10-80 nm gate length. Device optimization was theoretically performed in order to minimize the short-channel effects in terms of subthreshold swing, threshold voltage roll-off, and drain-induced barrier lowering. The simulation results indicate that DG-MOSFET structure including CC-NMOS is a promising candidates and quantum-mechanical modeling and simulation calculating the coupled Schr$\"{o}$dinger-Poisson and current continuity equations self-consistently are necessary for the application to sub-40 nm MOSFET technology.

Analysis and Suppression of the Corner Effect in a Saddle MOSFET Including Quantum Confinements Effects (양자가둠 효과를 포함한 Saddle MOSFET에서의 모서리효과의 분석과 억제방법)

  • Pervez, Syed Atif;Kim, Hee-Sang;Rehman, Atteq-Ur;Lee, Jong-Ho;Park, Byung-Gook;Shin, Hyung-Cheol
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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    • v.47 no.3
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    • pp.1-6
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    • 2010
  • A comparative analysis of quantum-mechanical and classical simulation regarding corner effect in a Saddle MOSFET has been carried out using a 3-D numerical simulator. The comparison has shown that quantum simulation gives correct description of device by providing accurate peak E-density position and magnitude at the Si-fin cross-section, hence accurate analysis of corner effect and its impact on device threshold voltage (Vth) characteristics is carried out. Moreover, rounding the Si-fin comers or lowering the body doping have been shown as two possible techniques to suppress the undesirable corner effect.