• 제목/요약/키워드: 에너지밴드

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GaAs 에너지밴드구조에 따른 임팩트이온화의 문턱에너지 이방성 (The anisotropic of threshold energy of impact ionization for energy band structure on GaAs)

  • 정학기;고석웅;이종인
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 1999년도 춘계종합학술대회
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    • pp.389-393
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    • 1999
  • 디바이스 효율에 커다란 영향을 미치고 있는 임팩트이온화현상의 정확한 모델이 디바이스 시뮬레이션에 필수적인 요소가 되고 있다. 최근에는 정확한 GaAs 임팩트이온화 모델을 위해 각 에너지 범위에 파라서 7.8과 5.6의 지수를 갖는 수정된 Keldysh 공식이 사용되고 있다. 그러나 이 모델 또한 임팩트이온화의 방향성을 무시한 등방성 모델로서 저에너지에서 이방성을 보이는 임팩트이온화모델로서는 부적합하다. 임팩트이온화율은 낮은 전자에너지에서는 강한 이방성 성질을 나타내는 반면에, 임팩트이온화현상이 자주 발생하는 높은 에너지 범위에서는 등방성이 된다. 임팩트이온화율을 계산하기 위하여 Fermi 황금법칙과 의사 포텐셜방법에 의하여 계산된 full 에너지 밴드구조를 사용하였다. Form factor 및 실험값을 비교하였으며, 방향에 따른 전도대의 에너지 밴드 구조를 <100>, <110>, <111>의 방향에 대하여 조사하였다. 결과적으로, 임팩트이온화의 문턱에너지가 이방성을 갖음을 알 수 있었다. 또한 상대적으로 낮은 에너지 즉, 문턱에너지 근처에서 임팩트이온화율이 더욱 심하게 변화함을 알 수 있다.

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온도 및 조성비 변화에 따른 질화물계 화합물 반도체 InAs1-X NX의 에너지 밴드갭 계산 (The Calculation of the Energy Band Gaps of Zincblende InAs1-X NX on Temperature and Composition)

  • 정호용;김대익
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제11권12호
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    • pp.1165-1174
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    • 2016
  • 본 연구에서는 무질서 효과가 고려된, 새로이 가정한 가상 결정 근사법 내의 Empirical Pseudopotential Method(EPM)를 사용하여 3원계 질화물계 화합물 반도체 InAs1-xNx의 휨 매개변수 및 에너지 밴드갭을 계산하였다. InAs1-xNx 조성비 구간($0{\leq}x{\leq}0.05$)에서 계산된 휨 매개변수는 4.1eV를 갖으며, 해당되는 에너지 밴드갭들이 급격히 감소하고 있음을 알 수 있었다. EPM에 의한 계산 결과를 온도와 조성비를 고려한 수정된 Band Anti-Crossing(BAC) 모델에 적용하여 질화물계 화합물 반도체 InAs1-xNx의 에너지 띠구조를 계산하였다. 또한 InAs1-xNx의 결합 상수 CMN=1.8 등을 결정할 수 있었으며, 계산결과는 실험치를 대체로 잘 설명할 수 있었다.

전기화학적 성장법을 사용하여 형성한 Cu 도핑된 ZnO 박막의 구조적 및 광학적 특성

  • 김형국;노영수;김태환
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.406-406
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    • 2012
  • ZnO는 큰 여기자 결합 에너지, 낮은 유전 상수, 높은 화학적 안정도를 가지고 있기 때문에 전자소자 및 광소자로 많이 응용되고 있다. 여러 가지 불순물을 주입하여 ZnO의 전기적 및 광학적 성질을 향상시키기 위한 연구가 진행되고 있다. 여러 가지 불순물 중에 Zn와 물리적 및 화학적 성질이 유사한 Cu를 도핑하여 전기화학적성장(electrochemical deposition) 방법으로 ITO가 코팅된 유리 기판 위에 ZnO 박막을 성장하였다. Cu를 도핑하여 ZnO박막을 성장한 결과 구조적으로 ZnO 박막이 나노로드 형태에서 부분적으로 나노세선 또는 나노로드 형태로 변화함을 확인하였다. 광류미네센스 측정 결과는 벌크 ZnO 박막과 비교하여 Cu를 도핑함으로써 ZnO 나노세선이 3.37 eV의 에너지를 가지는 파장의 크기가 줄어들었고 여러 방향으로 ZnO 나노세선이 형성됨을 알 수 있었다. Cu를 도핑함으로써 ZnO 나노세선의 구조적 변화는 크기 않으나 에너지 밴드갭을 변화할 수 있음을 알 수 있었다. ZnO 나노세선의 광학적 성질을 Cu를 도핑하여 변화할 수 있음을 관측하였으며 불순물을 도핑하여 밴드갭을 변화하여 전자소자 및 광소자를 제작하는 기초지식으로 사용할 수 있다.

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Self-Consistent 방법에 의한 GaInAs/InP 이종접합에서의 전자 부밴드 구조계산 (Self-Consistent Calculation of Electronic Subband Structure at GaInAs/InP Heterojunction)

  • 공준진;박성호;김충원;한백형
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제26권1호
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    • pp.38-47
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    • 1989
  • GaInAs/InP 이종접합(heterojunction)에서의 부밴드 구조(subband structure)를 self-consistent 방법으로구하였다. GaInAs내의 background impurity와 장벽높이 (barrier height 또는 밴드 불연속: band discontinuity)가 에너지 준위(energy level), 페르미 준위(Fermi level)와 점유율(population)등에 미치는 영향을 살펴보기 위하여, background impurity 농도의 경우 $1.0{\times}10^{14},\;1.0{\times}10^{15},\;1.0{\times}10^{16}\;[cm^{-3}]$, 장벽높이는 0.3, 0.53[eV]에 대하여 각각 살펴 보았다. Background impurity 농도가 증가함에 따라 에너지 값이 증가하며 페르미 준위 역시 증가한다. 아울러 첫번째와 두번째 에너지 준위의 차도 증가한다. 에너지 준위에 대한 전자의 점유율은 background impurity의 증가와 함께 큰 값을 나타내지만 두번째 에너지 준위에 대한 점유율은 거의 변하지 않는다. 장벽 높이가 커지면, 에너지 준위와 페르미 준위는 각각 증가하나 에너지 준위차는 거의 변화가 없다. 그런데, 장벽높이가 큰 경우 첫번째 에너지 준위에 대한 전자의 점유율은 ㄱ마소하는 반면 두번째 준위에 대한 점유율이 다소 증가한다.

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가중 Overlap-Add 기법을 적용한 서브밴드 반향 제거기와 새로운 동시 통화 검출기 (Subband Acoustic Echo Canceller with Double-Talk Detector using Weighted Over1ap-add method)

  • 고충기;이원철
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 제13회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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    • pp.541-544
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    • 2000
  • 본 논문은 부밴드별 반향제거 필터 뱅크를 구현하기 위한 가중 Overlap-add 적응필터를 이용한 단일 채널 음향 반향 제거기를 제안한다. 기준 입력 신호의 고유치 분포율에 의존하여 수렴 특성이 결정되는 NLSM알고리즘을 사용하여 전대역 처리 과정에서 발생하는 수렴성능의 저하를 방지하고, 효율적인 블록별 병렬 처리가 가능한 부밴드 처리기법인 가중 Overlap-add 방식을 적용한 적응 반향제거기의 성능을 고찰한다 또한 본 논문에서는 동시 통화 검출을 위한 전용 필터와 에너지 비교 방법을 동시에 사용하는 새로운 형태의 동시통화 검출 기법을 제안한다.

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삼중접합 태양전지에서 Intrinsic Layer 밴드갭 가변을 통한 태양전지 고효율화 시뮬레이션 (Optimization of I layer bandgap for efficient triple junction solarcell by ASA simulation)

  • 강민호;장주연;백승신;이준신
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.64.1-64.1
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    • 2011
  • 다중접합 태양전지는 흡수대역이 다른 juntion으로 구성되어, 각각의 태양전지 간의 전류정합(current matching)이 효율 향상에 중요하다. 본 실험에서는 Top cell에 i-a-Si:H(Thinckness:100nm), Middle cell에는 i-a-SiGe:H(Thickness:800nm)을 적용하였고, bottom cell에는 i-${\mu}c$-Si:H(Thickness:1800nm), 수광부의 p-layer에 에 SiOx을 이용하여 triple juntion amorphous silicon solar cell(삼중접합태양전지)을 구현하였다. 이를 최적화 시키기 위해 ASA simulation을 이용하여 각 Cell의 intrinsic layer의 밴드갭을 가변하였다. 가변 결과 i-a-Si:H : 1.85 eV, i-a-SiGe:H: 1.6 eV, i-${\mu}c$-Si:H: 1.4 eV에서 태양전지 효율 14.5 %을 기록 하였다. 본 연구를 통해 Triple juntion cell에서의 intrinsic layer의 밴드갭 최적화를 구현해 볼 수 있었다.

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타원편광분석기를 이용한 $Cd_{1-x}Mg_xTe(0\leqx\leq0.43)$ 박막 화합물의 유전율 함수 연구 (Dielectric functions of $Cd_{1-x}Mg_xTe(0\leqx\leq0.43)$ alloy films studied by ellipsometry)

  • 구민상;이민수;김태중;김영동;박인규
    • 한국진공학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.254-257
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    • 2000
  • MBE 법으로 GaAs 기판 위에 성장시킨 $Cd_{1-x}Mg_x/Te$ 박막시료를 조성비(x=0, 0.23, 0.43)에 따라 타원편광 분석기로 측정하여 연구하였다. 기존에 보고된 고상시료(bulk)의 결과와 비교한 결과, 첫째 $E_0$ 밴드갭 에너지 아래에서 나타나는 간섭무늬를 확인할 수 있었고, 이는 박막이 투명함을 보여주는 사실이며 그 결과 이번 시료의 우수성을 확인할 수 있었다. 둘째 $E_2$밴드갭 에너지 영역에서 종전의 고상시료에서 측정 발표된 값보다도 매우 높고 명확한 <$\varepsilon_2$> 값이 측정되어, $E_2$$E_0$' 밴드갭 에너지가 명확히 분리되는 것을 보았다. 간섭무늬를 제거하기 위해 다층구조계산(multilayer calculation)을 수행하여 x=0.23일 때의 $E_0$ 밴드갭 에너지를 볼 수 있었다.

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산화 티타늄 전극의 광학농도와 pH에 따른 광전기화학적 특성 (Photoelectrochemical Characteristics at the Titanium Oxide Electrode with Light Intensity and pH of the Solution)

  • 박성용;조병원;윤경석
    • 공업화학
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    • 제5권2호
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    • pp.255-262
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    • 1994
  • 아크용융방법으로 준비한 Ti-5Bi 합금을 산화시켜 제조한 산화티타늄의 에너지변환효율(${\eta}_e$)을 광학농도, 광에너지에 따라서 측정하였다. 그리고 광학농도 및 전해액의 pH변화에 따른 플랫-밴드전압변화를 측정하였다. 광학농도와 광에너지가 증가하면 에너지변환효율은 증가하였으며 광학농도 $0.2W/cm^2$, 조사되는 빛의 에너지가 4.0eV에서 최대 에너지변환효율은 각각 3.2%, 13%로 나타났다. 에너지변환효율은 인가전압 의존성을 보여주었으며 0.5V의 전압을 인가하였을 경우 최대값을 보여주었다. 한편 전체 광전류의 발생은 산화티타늄 공핍층 내의 전자-정공쌍의 생성반응에 의해 율속되었다. 광학농도가 증가하면 플랫-밴드전압은 -0.065V/decade의 기울기를 나타내었으며 전해액의 pH가 감소하면 플랫-밴드전압은 양의 방향으로 이동하였으며 그 기울기값은 0.059V/pH로 Nernst 식의 기울기값과 일치하였다.

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Development of the Quantum Dot/ZnO Nanowire Heterostructure and Their Photoelectrochemical Application

  • 황인성;설민수;김희진;용기중
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.378-378
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    • 2011
  • ZnO 나노선 구조는 나노선 구조를 통해 입사한 빛을 산란시켜 광흡수를 촉진시키고, 바닥 전극으로 바로 이어진 수직의 1차원 구조를 통해 전자가 빠르게 이동할 수 있으며, 넓은 표면적을 가지고 있는 등의 장점을 가지고 있어 오래전부터 광전소자에 이용되었다. 하지만 ZnO 물질 자체의 밴드갭 에너지가 3.2 eV로 비교적 큰 편이라 가시광 영역의 빛을 흡수, 이용하기 위해서는 작은 밴드갭을 가지는 광감응 물질이 필요하다. 본 연구에서는 저온의 수열합성법을 통해 합성한 ZnO 나노선 구조 상에 Cd 계열의 무기물 양자점을 증착하여 이종구조를 형성하는 방법을 개발하였다. 본 연구에서 사용한 양자점인 CdS와 CdSe는 벌크 밴드갭 에너지가 각각 2.3 eV, 1.7 eV로 가시광 영역의 빛을 흡수할 수 있으며, ZnO 나노선과 type-II 밴드구조를 가지기 때문에 전자-정공 분리 및 포집에 유리하다. 합성된 구조를 이용하여 photoelectrochemical 특성을 분석하였으며, 그 결과 양자점의 증착으로 광전류 생성이 향상됨을 확인하였다. 특히 ZnO 나노선 상에 CdS 양자점 증착 후 추가적으로 CdSe 양자점을 증착하여 다중접합 나노선 구조를 형성한 경우 광전류 생성이 가장 크게 향상된 결과를 확인하였다.

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SBR을 이용한 주파수 밴드선택 여기 선형예측 광대역 음성/오디오 부호화 (Frequency Band Selection Exited Linear Prediction Wideband Speech/Audio Coding Using SBR)

  • 장성훈;이인성
    • 한국음향학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.556-562
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    • 2013
  • 본 논문은 컴포트 노이즈(comfort noise)를 이용하는 주파수 밴드선택 음성/오디오 코덱에서 컴포트 노이즈 대신 SBR(Spectral Band Replication) 기술을 이용하여 여기 신호를 대체 함으로서 밴드 선택 광대역 음성/오디오 부호화기의 성능 향상을 목표로 한다. 비 전송 밴드에 SBR 기술로 합성된 신호를 삽입하기 위하여 부밴드 별로 전송된 신호를 활용하며, 각각의 부밴드 별로 에너지 가중치를 설정한다. 백색잡음 성분의 컴포트 노이즈 대신 전송신호에 의존하는 신호를 합성 함으로서 보다 높은 음질의 밴드 선택 부호화기를 제안하였다.