• Title/Summary/Keyword: 양자소자

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Optical power enhancement of superluminescent diodes utilizing trench (Trench 구조를 이용한 단일모드형 고휘도 발광소자의 광출력 증가)

  • Yoo, Young-Chae;Han, Il-Ki;Lee, Jung-Il
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.16 no.5
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    • pp.353-358
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    • 2007
  • J-shaped superluminescent diodes (SLD) utilizing trench structure have been fabricated on the multiple quantum dots epi-structure with its ground state energy wavelength of $1.3\;{\mu}m$. It was observed that optical power was drastically increased up to 20 times in comparison with that of SLD without trench structure, The electroluminescence characteristics showed that the peak intensity of excited state was several ten times higher in the SLD with trench than without trench structure. It is explained that the optical power enhancement of J-shaped SLD with trench structure resulted from the drastic increase of peak intensity of excited state.

InAs 양자점의 크기에 따른 분광학적 특성

  • 권영수;임재영;이철로;노삼규;유연희;최정우;김성만;이욱현;류동현
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.95-95
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    • 1999
  • 격자부정합한 반도체 양자점은 광전소자 분야의 활용가능성으로 인하여 많은 연구가 진행되고 있다. 특히 반도체 레이저 분야에서는 양자우물 레이저에 비하여 낮은 문턱전류 밀도, 높은 이득, 높은 양자효율, 그리고 극한 물성 등의 장점을 가지고 있다. 격자부정합한 구조로 양자점을 형성시키는 대표적인 물질이 InAs이다. InAs(격자상수 6.058 $\AA$)는 GaAs(격자상수 5.653 $\AA$)와 약 7%의 격자부정합을 가지고 잇기 때문에 GaAs 기판위에서 Stranski-Krastanov-like한 성장모드를 가지게 되고, 그로 인하여 자연적으로 양자점이 형성되게 된다. 3차원적으로 양자화된 특성을 가지는 InAs 양자점은 기저준위의 실온연속발진이 보고 되고 있으나 그 특성은 이론적으로 예측한 것과는 많이 다른 양상을 보이고 있다. 이것의 주된 원인으로는 양자점 크기 및 조성의 균일화, 그리고 양자점 크기 및 밀도의 최적호가 아직까지 이루어지고 있지 못하기 때문이다. 따라서 정밀하게 양자점을 제어하는 기술이 매우 중요하다. 이에 본 연구에서는 분자선 에피택시(MBE)방법으로 GaAs(100) 기판위에 InAs 양자점을 크기에 따라 형성시키고, 양자점의 성장 형상을 AFM으로, 그리고 분광학적 특성을 Photoluminescence로 측정하였다.

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Carrier Distribution in Non-uniform Thickness Quantum Well (불균일 두께를 가지는 양자 우물 구조의 캐리어 분포 특성)

  • Park, Yoon-Ho;Kang, Byung-Kwon;Lee, Seok;Woo, Duk-Ha;Kim, Sun-Ho
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 2000.08a
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    • pp.32-33
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    • 2000
  • 최근 다른 두께로 조합된 양자 우물 구조를 이용한 연구가 다음과 같이 각각 다른 목적으로 진행되고 있다. 이러한 불균일 양자 우물 구조는 주로 광대역폭 반도체 광 증폭기를 위한 구조$^{l),2)}$ 광대역폭 Superluminescent Diode에 적용하기 위한 구조, $^{3)}$ 광대역폭 및 온도 비의존성 면발광 레이저를 위한 구조$^{4)}$ 로 이용되고 있으며 10여년 전에는 파장 조절 및 파장 스위칭을 위한 구조로 연구되었다.$^{5).6)}$ 이들 소자의 실현을 위해 우선 불균일 양자 우물 구조의 특성을 알아볼 필요가 있다. 본 연구에서 사용한 양자 우물 구조는 그림 1과 같이 각 양자 우물의 두께가 다르게 분포되어 있다. 그리고 이 구조를 CBE로 성장하고 릿지형 반도체 레이저를 제작하여 공진기 길이와 주입전류에 따른 발광 파장 특성으로부터 불균일 양자 우물 구조에서의 캐리어 분포 특성을 유추하였다. (중략)

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Anomalous Effect of Hydrogenation on the Optical Characterization $In_{0.5}Ga_{0.5}As$ Quantum Dot Infrared Photodetectors (MBE로 성장된 $In_{0.5}Ga_{0.5}As/GaAs$ 양자점 원적외선 수광소자의 수소화 처리가 광학적 특성에 미치는 특이영향)

  • Lim J.Y.;Song J.D.;Choi W.J.;Cho W.J.;Lee J.I.;Yang H.S.
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.15 no.2
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    • pp.223-230
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    • 2006
  • We have investigated the characteristics of hydrogen (H) plasma treated quantum dot infrared photodetectors (QDIPs). The structure used in this study consists of 3 stacked, self assembled $In_{0.5}Ga_{0.5}As/GaAs$ QD layer separated by GaAs barrier layers that were grown by molecular beam epitaxy. Optical characteristics of QDIPs, such as photoluminescence (PL) spectra and photocurrent spectra, have been studied and compared with each other for the as grown and H plasma treated QDIPs. H plasma treatment, resulted in the splitting of PL peak, which can be attributed to the redistribution of the size of QDs. The activation energies estimated from the temperature dependence of integrated PL intensity for as grown and H plasma treated QDIPs are found to be in good agreement with those determined from corresponding peaks of photocurrent spectra. It is also noted that photocurrent is detected up to 130 K for the H plasma treated QDIP, suggesting the future possibility for the development of infrared photodetectors with high temperature operation.

C-V Characteristics in Nanometer Scale MuGFETs with Considering Quantum Effects (양자 현상을 고려한 나노미터 스케일 MUGFETS의 C-V 특성)

  • Yun, Se-Re-Na;Yu, Chong-Gun;Park, Jong-Tae
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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    • v.45 no.11
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    • pp.1-7
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    • 2008
  • In this work, a two dimensional, self-consistent Poisson-$Schr{\ddot{o}}dinger$ solver has been implemented to study C-V characteristics in nanometer scale MuGFETs with considering quantum effects. The quantum-mechanical effects on gate-channel capacitance for different device dimension and gate configurations of nanometer scale MuGFETs have been analyzed. It has been found that 4he gate-channel capacitance per unit gate area is increased as the device dimension decreases. For different gate configurations, the gate-channel capacitance is decreased with increase of effective gate number. Those resu1ts have been explained by the distribution profile of electron concentration in the silicon surface and inversion capacitance. The length of inversion-layer centroid has been calculated from inversion capacitance with device dimension and gate configurations.

Fabrication of Wavelength Division Demultiplexing Photodetectors Using Quantum Well Intermixing (다중양자우물의 상호 섞임 현상을 이용한 다중파장검출기의 제작)

  • Yeo, Deok-Ho;Yoon, Kyung-Hun;Kim Sung-June
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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    • v.37 no.9
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    • pp.1-6
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    • 2000
  • Utilizing impurity free vacancy diffusion (IFVD) method, area selective intermixing of InGaAs/InGaAsP multi-quantum well (MQW) structure was done. After this, wavelength division demultiplexing waveguide type photodetectoers was integrated and measured. It showed large blue shift in bandgap due to intermixing of MQW. Photodetectors are based on typical p-i-n structure and devices having large and small bandgap areas line up linearly. Width of waveguide and length of each photodetector are 20 and 250 ${\mu}m$, respectively, TE/TM polarized light from tunable laser was butt-coupled to the photodetector and spectral response was measured. Photodetectors can demultiplexing 1480 and 1550 nm wavelength.

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코어-쉘 양자점을 포함한 poly(N-vinylcarbazole)층을 사용하여 제작한 비휘발성 메모리 소자의 전하 수송 메카니즘과 안정성

  • Son, Jeong-Min;Yun, Dong-Yeol;Kim, Tae-Hwan;Kim, Seong-U;Kim, Sang-Uk
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.368-368
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    • 2012
  • 무기물 나노입자를 포함하는 유기물/무기물 나노복합체는 플렉시블 전자 소자에 적용이 가능하기 때문에 차세대 비휘발성 메모리 소자에 대한 응용연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 $CuInS_2$ (CIS)/ZnS 코어-쉘 나노 입자를 포함한 poly(N-vinylcarbazole) (PVK) 고분자 박막을 기억 매체로 사용하는 유기 쌍안정성 소자(organic bistable devices, OBD) 메모리 소자를 제작하고 전기적 성질에 대하여 관찰하고 전하 수송 메카니즘에 대하여 규명하였다. 화학적 방법으로 형성한 CIS/ZnS 코어-쉘 나노 입자와 PVK를 toluene 용매에 녹인 후 초음파 교반기를 사용하여 나노 복합 소재를 형성하였다. 하부 전극으로 indium-tin-oxide (ITO)가 증착되어 있는 유리 기판 위에 나노 복합 소재를 스핀코팅 방법으로 도포한 후 열을 가해 잔류 용매를 제거하였다. CIS/ZnS 코어-쉘 나노 입자가 분산되어 있는 PVK 나노 복합 소재로 구성된 박막위에 상부 전극으로 Al을 열증착하여 메모리 소자를 제작하였다. 전류-전압 (I-V) 측정 결과에서 저전압에서는 전도도가 낮은 OFF 상태를 유지하다 어느 특정 양의 전압에서 전도도가 갑자기 증가하여 높은 전도도의 ON 상태로 전이되는 쌍안정성이 관찰되었다. 전류의 ON/OFF 비율은 약 $10^3$이며 역방향 바이어스를 가해주었을 때 특정 음의 전압에서 전도도가 ON 상태에서 OFF 상태로 전환되는 전형적인 OBD 메모리 소자의 I-V 특성을 나타났다. 메모리 전하 수송 메커니즘 분석 결과 쓰기 과정은 thermionic emission (TE), space-charge-limited-current (SCLS) 모델과 지우기 과정은 Fowler-Nordheim (FN) 터널링 모델로 설명이 되었다. 제작된 소자에 대해 기억 시간 측정 결과는 ON과 OFF 상태의 전류가 장시간에도 변화가 거의 없는 소자의 안정성을 보여주었다. 이 실험 결과는 CIS/ZnS 코어-쉘 나노 입자가 분산되어 있는 PVK 나노 복합 소재를 사용하여 안정성을 가진 OBD 메모리 소자를 제작할 수 있음을 보여주고 있다.

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