• 제목/요약/키워드: 우물

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Free-standing GaN 기판을 이용한 GaN 동종에피성장 및 높은 인듐 조성의 InGan/GaN 다층 양자우물구조의 성장

  • 박성현;이건훈;김희진;권순용;김남혁;김민화;윤의준
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.175-175
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    • 2010
  • 이전 연구에서는 사파이어 기판 위에 이종에피성장 방법으로 성장한 높은 인듐 조성의 극박 InGaN/GaN 다층 양자우물 구조를 이용한 근 자외선 (near-UV) 영역의 광원에 대하여 보고하였다. 본 연구에서는 HVPE (Hydride Vapor Phase Epitaxy) 법을 이용하여 성장된 free-standing GaN 기판 위에 유기금속 화학증착법 (MOCVD) 을 이용하여 GaN 동종에피박막과 높은 인듐 조성의 InGaN/GaN 다층 양자우물을 성장하였고 그 특성을 분석하였다. Free-standing GaN 기판은 표면 조도가 0.2 nm 인 평탄한 표면을 가지며 $10^7/cm^2$ 이하의 낮은 관통전위밀도를 가진다. Freestanding GaN 기판 위에 성장 온도와 V/III 비율을 조절하여 GaN 동종에피박막을 성장하였다. 또한 100 nm 두께의 동종 GaN 박막을 성장한 후에 활성층으로 이용될 높은 인듐 조성의 InGaN/GaN 다층 양자우물구조를 성장하였다. Free-standing GaN 기판 위에 성장된 GaN 동종에피박막과 다층 양자우물구조의 표면 형상은 주사 탐침 현미경 (scanning probe microscopy, SPM) 을 이용하여 관찰하였고 photoluminescence (PL) 측정과 cathodoluminescence (CL) 측정을 통하여 광학적 특성을 확인하였다. 사파이어 기판 위에 성장된 2 um 의 GaN을 이용하여 성장된 높은 인듐 조성의 InGaN/GaN 다층 양자우물의 결함밀도는 $2.5 \times 10^9/cm^2$ 이지만 동일한 다층 양자우물구조가 free-standing GaN 기판 위에 성장되었을 경우 결함 밀도는 $2.5\;{\times}\;10^8/cm^2$로 감소하였다. Free-standing GaN 기판의 관통전위 밀도가 $10^7/cm^2$ 이하로 낮기 때문에 free-standing GaN 기판에 성장된 높은 인듐 조성의 다층 양자우물구조의 결함밀도가 GaN/sapphire 에 성장된 다층 양자우물의 결함밀도 보다 감소했음을 알 수 있다. Free-standing GaN 기판에 성장된 다층 양자 우물은 성장온도에 따라 380 nm 에서 420 nm 영역의 발광을 보이며 PL 강도도 GaN/sapphire 에 성장한 다층 양자우물의 PL 강도 보다 높은 것을 확인할 수 있다. 이것은 free-standing GaN 기판에 성장된 높은 인듐 조성의 InGaN/GaN 다층 양자우물구조의 낮은 결함밀도로 인하여 활성층의 발광 효율이 개선된 것임을 보여준다.

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단공시험 해석에서 저류계수의 보정방법 (A Method for Storativity Compensation in Single Well Test Analysis)

  • 최병수
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제12권3호
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    • pp.36-43
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    • 2007
  • 대수층시험에서 관측공 없이 단공으로 양수시험을 시행하는 경우 일반적으로 저류계수가 실제보다 크게 산정된다. 이를 보정하려면 유효우물반경을 계산하여 이를 가상의 관측정 거리로 입력하는 방법으로 시간-수위강하량 자료를 해석하여야 한다. 유효우물반경의 계산은 단계양수시험에 의하거나 또는 스킨계수 공식을 적용하여 실행할 수 있다. 그러나 이 두 가지 방법 모두 조사대상 대수층의 저류계수를 추정하여 대입하는 시행착오 방식으로서 현장 적용성은 다소 부족하다. 본고에서는 국내에서 시행된 다수의 양수시험 자료를 바탕으로, 단공시험 저류계수를 독립변수로 하는 유효우물반경 산정공식을 유도하였다. 본 연구에는 양수정과 관측정에서 동시에 수위강하를 측정한 136개소의 양수시험자료가 이용되었다. 먼저, 양수정 자료만으로 산출된 저류계수가 관측정 자료로 구해진 저류계수와 같은 값을 가질 수 있는 관측거리 즉, 유효우물반경을 구하였으며, 이 유효우물반경과 양수정에서 구한 저류계수의 상관관계를 바탕으로 단공시험에서 유효우물반경 산정에 사용할 수 있는 회귀공식을 얻을 수 있었다.

ZnSe/CdSe/ZnSe 단일양자우물의 광발광 특성 (Photoluminescence of ZnSe/CdSe/ZnSe Single Quantum Well)

  • 박재규;오병성;유영문;윤만영;김대중;최용대
    • 한국진공학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.192-196
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    • 2007
  • Hot wall epitaxy 방법으로 우물층의 두께를 바꾸어가며 ZnSe/CdSe/ZnSe 단일 양자우물을 성장하였다. 양자우물층의 두께는 TEM을 이용하여 측정하였다. 광발광의 세기와 반치폭의 변화로부터 양자우물층의 임계두께는 약 $9{\AA}$임을 알 수 있었다. 우물층의 두께가 임계두께 보다 작을 때 광발광과 PLE 스펙트럼의 비교로부터 stoke's shift를 확인하였고, 이는 엑시톤 결합 에너지에 의한 것임을 알 수 있었다. 우물층의 두께에 대한 광발광 피크의 에너지 이동은 이론치와 잘 일치하였다.

광진교의 우물통 기초 발파철거 사례분석 (Case Study of Explosive Demolition of Concrete Well Structure)

  • 두준기
    • 화약ㆍ발파
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    • 제19권1호
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    • pp.19-30
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    • 2001
  • 본 논문에서는 수상구간의 우물통 기초 철거공법을 약액(팽탕성 과괴제) 주임공법에서 발파공법으로 변경하여 공사기간을 단축시키면서도 주변의 보안물건에 대한 공해를 발생시키지 않고 안전하게 공사하여 원가를 절감한 사례를 중심으로 발파공법을 고찰하였다.

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Optical Phonons in AlGaAs/GaAs Multiple Quantum Well Structures

  • 김진흥;노희석;최원준;송진동;임준영;박성준
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.289-289
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    • 2012
  • Molecular beam epitaxy 방법으로 성장시킨 AlGaAs/GaAs 다중 양자 우물 구조에 대한 라만 산란 연구를 보고한다. InAs 양자점이 성장된 Si 기판 위에 각기 다른 온도에서 두께 약 1 ${\mu}m$의 GaAs 층을 두 단계로 성장시킨 후 그 위에 AlGaAs/GaAs 다중 양자 우물 구조를 성장시켰다. AlGaAs/GaAs 다중 양자 우물 구조의 광학적 특성에 영향을 주는 GaAs 층의 변형력(stress)의 변화를 알기 위해서 시료의 측면으로부터 공간 분해된 라만 산란 실험을 수행하였다. 라만 산란 실험으로부터 AlGaAs/GaAs 다중 양자 우물 구조가 지니는 모든 종류의 광학 포논을 관측하였으며, 두 단계로 성장시킨 GaAs 층에서의 변형력이 Si 기판으로부터 멀어질수록 성장조건의 변화에 따라서 다르게 전개된다는 것을 파악하였다.

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양자우물 레이저의 캐리어 포획 및 탈출에 따른 광 이득과 광 미분 이득 고찰 (Analysis on the Gain and the Differential Gain due to the Carrier Capture/Escape Process in a Quantum Well Laser)

  • 방성만;정재용;서정하
    • 대한전자공학회논문지TE
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    • 제37권5호
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    • pp.17-27
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    • 2000
  • SCH 양자우물 레이저에서 수치적 모델을 이용하여 캐리어의 양자우물 subband 점유에 따른 광 이득, 광 미분 이득과 재결합 전류를 계산하고, 이를 해석적 캐리어 포획 및 탈출 모델과 연계하여 양자우물 주입 전류와 SCH bulk 캐리어의 관계를 도출하였다. 이를 토대로 SCH 영역과 양자우물의 캐리어 비율과 전류 비율을 얻고, 이에 따른 광 이득과 광 미분 이득의 변화를 고찰하였다.

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불균일 두께를 가지는 양자 우물 구조 반도체 레이저 특성 (Characteristics of Non-uniform Thickness Quantum Well Laser Diode)

  • 박윤호;강병권;이석;우덕하;김선호
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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    • pp.282-283
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    • 2000
  • 본 연구에서는 사용한 양자 우물 구조는 그림 1과 같이 각 양자 우물의 두께가 다르게 분포되어 있다. 이러한 불균일 양자 우물 구조는 주로 광대역폭 반도체 광 증폭기를 위한 구조,$^{l).2)}$ 광대역폭 superluminescent diodes에 적용하기 위한 구조,$^{3)}$ 광대역폭 및 온도 비의존성 면발광 레이저를 위한 구조로 이용되고 있다.$^{4)}$ 이들 소자의 실현을 위해 우선 불균일 양자 우물 구조의 특성을 알아볼 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 이 구조를 CBE로 성장하고 릿지형 반도체 레이저를 제작하여 광학적 특성을 조사하였다. (중략)

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$In_{x}Ga_{1-x}N/GaN$ 양자우물 구조에 관한 수치 해석 (Numerical Analysis for the $In_{x}Ga_{1-x}N/GaN$ Quantum Well Structures)

  • 김경찬;김태근
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 디스플레이 광소자분야
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    • pp.96-99
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    • 2003
  • 본 논문에서는 수치 해석 방법을 이용하여 $In_{x}Ga_{1-x}N/GaN$ (x=0.06~0.1) 양자우물 구조의 에너지 준위를 계산하였다. InGaN 벌크 샘플(bulk sample)의 PL(photoluminescence) 데이터로부터 bowing factor를 결정한 후 InGaN의 유효 에너지 밴드갭을 계산하였고, InGaN/GaN 양자우물 구조의 전도대와 가전자대의 오프셋(offset)을 0.67/0.33으로 정하였다. 다음으로, 양자화 효과에 의한 에너지 변위와 압전장(piezoelectric field)을 제외한 양축 압축 변형(biaxial compressive strain)에 의한 에너지 변위를 고려하여 기저준위 전자와 heavy hole(le-1hh)간의 천이 에너지를 계산하였다. 계산된 천이 에너지는 PL로 측정한 천이 에너지에 비해 약 9~15 meV 크게 관찰되었는데, 이것은 InGaN/GaN 양자우물 계면에 발생하는 압전장 때문인 것으로 생각된다.

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양자 우물 소자 모델링에 있어서 다중 에너지 부준위 Boltzmann 방정식의 Self-consistent한 해법의 개발 (Self-consistent Solution Method of Multi-Subband BTE in Quantum Well Device Modeling)

  • 이은주
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제39권2호
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    • pp.27-38
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    • 2002
  • 양자 우물 반도체 소자 모델링에 있어서 양자 우물의 다중 에너지 부준위 각각에 대한 Boltzmann 방정식의 해를 직접적으로 구하는 self-consistent한 방법을 개발하였다 양자 우물의 특성을 고려하여 Schrodinger 방정식과 Poisson 방정식 및 Boltzmann 방정식으로 구성된 양자 우물 소자 모델을 설정하였으며 이들의 직접적인 해를 유한 차분법과 Gummel-type iteration scheme에 의해 구하였다. Si MOSFET의 inversion 영역에 형성되는 양자 우물에 적용하여 그 시뮬레이션 결과로부터 본 방법의 타당성 및 효율성을 보여 주었다.

원자층 증착법으로 성장한 ZnO-ZnMgO 양자우물의 광전이 특성 (Optical Properties of ZnO-ZnMgO Quantum Wells Grown by Atomic Layer Deposition Technique)

  • 신용호;김용민
    • 한국진공학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.7-12
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    • 2013
  • 원자층 증착법을 이용하여 서로 다른 양자우물 폭을 갖는 ZnO-ZnMgO 양자우물들을 제작하였다. 제작된 시료들은 양자우물 폭에 따라 서로 다른 광전이 특성을 나타내는데 우물 폭이 1.5 nm인 시료의 경우 후 열처리에 따른 Mg의 확산에 따라 양자화된 에너지 준위가 형성되지 않았고 이보다 더 넓은 폭을 갖는 시료들의 경우 양자화된 준위의 광전이를 보임을 확인하였다.