• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.4 no.3
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• pp.44-52
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• 1989

에피층을 이용하여 소자를 제작할 때 에피층의 품질은 그 소자의 성능에 결정적인 역할을 한다. 이러한 에피층의 결정성, 불순물의 종류 및 농도, 불순물의 에너지 준위, 조성 등을 평가 할 수 있는 방법으로 PL이 널리 사용되고 있다. 본 고에서는 MBE를 이용하여 GaAs, AlGaAs 층을 성장할 때 PL로 에피층을 평가하여 성장조건을 확립하기 위한 기초자료를 마련하고자 PL의 원리와 측정방법을 조사하고 MBE로 성장시킨 GaAs의 PL의 특성을 분석 정리하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2004.07c
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• pp.1585-1587
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• 2004

이중 에피층 구조를 가지는 SOI(Silicon-On-Insulator) LIGBT(Lateral Insulated Gate Bipolar Transistor)의 에피층 두께 변화에 따른 항복전압 특성을 분석하였다. 제안된 소자는 전하보상효과를 얻기 위해 n/p-epi의 이중 에피층 구조를 사용하였으며, 에피층 전체에 걸쳐서 전류가 흐를 수 있도록 하기 위해 trenched anode구조를 채택하였다. 본 논문에서는 n/p-epi층의 농도를 고정시킨 후 각각의 epi층의 두께를 변화시켜가며 simulation을 수행하였을 때 항복전압의 변화 및 표면과 epi층에서의 전계분포변화를 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2006.06a
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• pp.110-111
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• 2006

이중 에피층을 가지는 SOI (Silicon-On-Insulator) RESURF(REduced SURface Field) LIGBT(Lateral Insulated Gate Bipolar Transistor) 소자의 에피층 두께에 따른 항복전압 특성을 분석하였다. 이중 에 피층 구조를 가지는 SOI RESURF LIGBT 소자는 전하보상효과를 얻기 위해 기존 LIGBT 소자의 n 에피로 된 영역을 n/p 에피층의 이중 구조로 변경한 소자로 n/p 에피층 영역내의 전하간 상호작용에 의해 에피 영역 전체가 공핍됨으로써 높은 에피 영역농도에서도 높은 항복전압을 얻을 수 있는 소자이다. 본 논문에서는 LIGBT 에피층의 전체 두께와 농도를 고정한 상태에서 n/p 에피층의 두께가 변하는 경우에 항복전압 특성의 변화에 대해 simulation을 통해 분석하였다.

• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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• v.10 no.1
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• pp.7-13
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• 2010

We have investigated effects of the rapid thermal annealing of GaN epilayers by molecular beam epitaxy in nitrogen atmosphere. The improvement of structural properties of the samples was observed after rapid thermal annealing under optimum conditions. This improvement in crystal quality is due to a reduction of the spread in the lattice parameter in epilayers. The annealing has been performed in a rapid thermal annealing furnace at $950^{\circ}C$. The effect of rapid thermal annealing on the structural properties of GaN was studied by x-ray diffraction. The Bragg peak shifts toward larger angle as the annealing time increases. As the thermal treatment time increases, FWHM(full width at half maximum) of the peak slightly increase with its decreases followed and it increases again. Results demonstrate that rapid thermal annealing did not always promote qualities of GaN epilayers. However, rapid thermal annealing under optimum conditions improve structural properties of the samples, elevating their crystal quality with a reduction of inaccuracy in the lattice parameter of the epilayers.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.11a
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• pp.166-166
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• 2003

Si (100) 기판위에서 에피텍셜하게 자란 CoSi$_2$층은 우수한 열적안정성, 낮은 junction leakage, ultra-Shallow junction형성 등의 장점으로 인하여 많은 주목을 받아왔다. 그래서 에피텍셜 CoSi$_2$층을 형성하기 위한 많은 방법들이 보고되어 왔다. 그 방법으로는 Ti나 TiN층을 이용한 interlayer mediated epitaxy, Co의 제한적 공급을 통한 molecular beam epitaxy와 molecular beam allotaxy, 그리고 금속유기소스를 이용한 반응성화학기상증착법등이 있다. 하지만 이 방법들은 복잡한 증착공정과 열처리 후 잔류층 제거의 어려움등을 가지고 있다. 본 연구는 일반적으로 사용되는 Ti나 oxide의 중간층없이 에피층을 형성시키는 새로운 방법으로 CO-O-N 박막으로부터 열처리에 의해 확산된 Co로부터 CoSi$_2$에피층을 형성시켰다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.11 no.7
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• pp.615-621
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• 2001

We carried out the kinetic model calculations in order to estimate the nucleation rates for two kinds of half-loop dislocations in highly strained hetero-epitaxial growths; $60^{\circ}$dislocations and twinning dislocations. The surface defects and the stress concentration effects were considered in this model, and the remaining elastic strain of the epilayers with increasing film thickness was taken into account by using the modified Matthews' relation. The calculations showed that the stress concentration effect at surface imperfections is very important for describing the defect generation in highly mismatched epitaxial growth. This work also showed that the stress concentration effect determined the type of dislocation nucleating dominantly at early growth stages in accordance with our XTEM (cross-section transmission electron microscopy) defect observation.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.11 no.7
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• pp.575-579
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• 2001

GaN buffer layer and epilayer have been grown on sapphire (0001) by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD). GaN buffer layer ranging from 26 nm to 130 nm in thickness was grown at 55$0^{\circ}C$ prior to the 4 $\mu\textrm{m}$ thick GaN epitaxial deposition at 110$0^{\circ}C$. After GaN buffer layer growth, buffer layer surface was examined by atomic force microscopy (AFM). As the thickness of GaN buffer layer was increased, surface morphology of GaN epilayer was investigated by scanning electron microscopy (SEM). Double crystal X-ray diffraction (DCXRD) and Raman spectroscopy were employed to study crystallinity of GaN epilayers. Optical properties of GaN epilayers were measured by photoluminescence (PL). The epilayer grown with a thin buffer layer had rough surface, and the epilayer grown with a thick buffer layer had mirror-like surface of epilayer. Although the stress on the latter was larger than on the former, its crystallinity was much better. These results imply that the internal free energy is decreased in case of the thick buffer layer. Decrease in internal free energy promotes the lateral growth of the GaN film, which results in the smoother surface and better crystallinity.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.30 no.1
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• pp.1-6
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• 2020

In this research, 50 nm thick AlN thin films were deposited on the patterned sapphire (0001) substrate by using HVPE (Hydride Vapor Phase Epitaxy) system and then epitaxial layer structure was grown by MOCVD (metal organic chemical vapor deposition). The surface morphology of the AlN buffer layer film was observed by SEM (scanning electron microscopy) and AFM (atomic force microscope), and then the crystal structure of GaN films of the epitaxial layer structure was investigated by HR-XRC (high resolution X-ray rocking curve). The XRD peak intensity of GaN thin film of epitaxial layer structure deposited on AlN buffer layer film and sapphire substrate was rather higher in case of that on PSS than normal sapphire substrate. In AFM surface image, the epitaxial layer structure formed on AlN buffer layer showed rather low pit density and less defect density. In the optical output power, the epitaxial layer structure formed on AlN buffer layer showed very high intensity compared to that of the epitaxial layer structure without AlN thin film.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.123-123
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• 2010

3족 질화물계 물질은 발광다이오드와 같은 광전자소자적용에 있어서 매우 우수한물 질이다.일반적으로, GaN 에피 성장에 있어서 저온 중간층을 삽입한 2 단계 성장 방법은 낮은 결함밀도와 균일한 표면을 얻기 위해 도입된 기술이다. 특히 AlN 중간층은 GaN 중간층과 비교하였을 때 결정성뿐만 아니라 높은 온도에서의 열적안정성, GaN 기반의 자외선 검출기서의빛 흡수 감소 등의 장점을 가지고 있다. 또한 패턴 사파이어 기판위 GaN 에피 성장은 측면성장 효과를 통해 결함 밀도 감소와 광 추출 효율을 향상시키는 것으로 알려져 있다.또한 열응력으로 인한 기판의 휨 현상은 박막성장중 기판의 온도 분포를 불균일하게 만드는 원인이 되며 이는 결국 박막 조성 및 결정성의 열화를 유도하게 되고 최종적으로 소자특성을 떨어 뜨리는 원인이 되는데 AlN 중간층의 도입으로 이것을 완화시킬 수 있는 효과가 있다. 하지만, AlN 중간층이 패턴된 기판 위에 성장시킨 GaN 에피층에 미치는 영향은 명확하지 않다. 본 연구팀은 일반적인 c-plane 사파이어 기판과 플라즈마 건식 에칭을 통한 렌즈 모양의 패턴된 사파이어 기판을 이용해서 AlN 중간층과 GaN 에피층을 유기금속 화학기상증착법으로 성장하였다. 특히, 렌즈 모양의 패턴된 사파이어 기판은 패턴 모양과 패턴 밀도가 성장에 미치는 영향을 연구하기 위해 두가지 패턴의 사파이어 기판을 이용하였다. AlN 중간층 두께를 조절함으로써 최적화된 GaN 에피층을 90분까지 4단계로 시간 변화를 주어 성장 양상을 관찰한 결과, GaN 에피박막의 성장은 패턴 기판의 trench 부분에서 시작하여 기판의 패턴부분을 덮는 측면 성장을 보이고있다. 또한 TEM과 CL을 통해 GaN 에피박막의 관통 전위를 분석해 본 결과 측면 성장과정에서 성장 방향을 따라 옆으로 휘게 됨으로 표면까지 도달하는 결정결함의 수가 획기적으로 줄어드는 것을 확인함으로써 고품질의 GaN 에피층을 성장시킬 수 있었다. 그리고 패턴밀도가 높고 모양이 볼록할수록 측면 성장 효과로 인한 결정성 향상과 난반사 증가를 통한 임계각 증가로 광추출 효율이 향상 되는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 바탕으로 최적화된 AlN 중간층을 이용하여 패턴 기판위에서 고품질의 GaN 에피층을 성장시킬 수 있었다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.12 no.4
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• pp.251-256
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• 2003

Indium aluminum arsenide(InAlAs) was grown by molecular beam epitaxy on (001) indium phosphide (InP) substrate and the effects of growth temperature on the properties of epitaxial layers were studied. In the temperature range of 370-$400 ^{\circ}C$, we observed that the surface morphology, optical quality and structural quality of InAlAs epilayers were improved as growth temperature increased. However, the InAlAs epilavers grown at $430 ^{\circ}C$ have the bad surface morphology and show the same trends as structural and epical quality. As a result of these measurements, it is suggested that the InAlAs epilayers of very good properties can be grown at $400 ^{\circ}C$.