• Title/Summary/Keyword: 이종재료 접합

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Comparison of Dry Etching of AlGaAs/GaAs in High Density Inductively Coupled BCl3BCl3 based Plasmas (BCl3BCl3에 기초한 고밀도 유도결합 플라즈마에 의한 AlGaAs/GaAs 건식식각 비교)

  • ;;;;;S. J. Pearton
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.03a
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    • pp.63-63
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    • 2003
  • 플라즈마 공정은 DRAM, 이종접합 양극성 트랜지스터(HBTs), 레이저, 평면도파로(planar lightwave circuit)와 같은 전자소자 및 광조자 제작에 있어서 핵심 공정중의 하나이다. 최근 미세 구조의 크기가 극도로 감소하게 됨에 따라 실제 소작 제작에 있어서 미세한 모양을 식각하는 공정이 매우 중요하게 되었다. 그 중에서 고밀도 유도결합 플라즈마(high density inductively coupled plasma)를 이용한 기술은 빠르고 정확한 식각률, 우수한 식각 균일도와 높은 재현성 때문에 습식식각 기술보다 선호되고 있다. 본 연구는 평판형(planar) 고밀도 유도결합 플라즈마 식각장치를 이용하여 BCl33와 BCl33/Ar 플라즈마에 따른 AlGaAs/GaAs의 식각결과를 비교 분석하였다. 공정 변수는 ICP 소스(source power)파워, RIE 척(chuck) 파워, 공정 압력, 그리고 Ar 조성비(0-100%)이었다. BCl33에 Ar을 첨가하게 되면 순수한 BCl33 플라즈마에서의 AlGaAs/GaAs 식각률(> 3000 \AA\AA/min) 보다 분당 약 1000\AA\AA 이상 높은 식각률(>4000 \AA\AA/min)을 나타내었다. 이 결과는 Ar 플라즈마의 이온보조(ion-assisted)가 식각률 증가에 기인한다고 예측된다. 그리고 전자주사 현미경(SEM)과 원자력간 현미경(AFM)을 사용하여 식각 후 표면 거칠기 및 수직 측벽도 둥을 분석하였다. 마지막으로 XPS를 이용하여 식각된 후에 표면에 남아 있는 잔류 성분 분석을 연구하였다. 본 결과를 종합하면 BCl33에 기초한 평판형 유도결합 플라즈마는 AlGaAs/GaAs 구조의 식각시 많은 우수한 특성을 보여주었다.79/cm3/cm3, 0.016/cm3/cm3, 혼합재료 2는 0.045/cm3/cm3, 0.014/cm3/cm3, 혼합재료 3은 0.123/cm3/cm3, 0.017/cm3/cm3, 혼합재료 4는 0.055/cm3/cm3, 0.016/cm3/cm3, 혼합재료 5는 0.031/cm3/cm3, 0.015/cm3/cm3, 혼합재료 6은 0.111/cm3/cm3, 0.020/cm3/cm3로 나타났다. 3. 단일재료의 악취흡착성능 실험결과 암모니아는 코코넛, 소나무수피, 왕겨에서 흡착능력이 우수하게 나타났으며, 황화수소는 펄라이트, 왕겨, 소나무수피에서 다른 재료에 비하여 상대적으로 우수한 것으로 나타났으며, 혼합충진재는 암모니아의 경우 코코넛과 펄라이트의 비율이 70%:30%인 혼합재료 3번과 소나무수피와 펄라이트의 비율이 70%:30%인 혼합재료 6번에서 다른 혼합재료에 비하여 우수한 것으로 나타났으며, 황화수소의 경우 혼합재료에 따라 약간의 차이를 보였다. 4. 코코넛과 소나무수피의 경우 암모니아가스에 대한 흡착성능은 거의 비슷한 것으로 사료되며, 코코넛의 경우 전량을 수입에 의존하고 있다는 점에서 국내 조달이 용이하며, 구입 비용도 적게 소요되는 소나무수피를 사용하는 것이 경제적이라고 사료된다. 5. 마지막으로 악취제거 미생물균주를 접종한 소나무수피 70%와 펄라이트 30%의 혼합재료를 24시간동안 장기간 운전

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Electrical Characterization of Lateral NiO/Ga2O3 FETs with Heterojunction Gate Structure (이종접합 Gate 구조를 갖는 수평형 NiO/Ga2O3 FET의 전기적 특성 연구)

  • Geon-Hee Lee;Soo-Young Moon;Hyung-Jin Lee;Myeong-Cheol Shin;Ye-Jin Kim;Ga-Yeon Jeon;Jong-Min Oh;Weon-Ho Shin;Min-Kyung Kim;Cheol-Hwan Park;Sang-Mo Koo
    • Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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    • v.36 no.4
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    • pp.413-417
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    • 2023
  • Gallium Oxide (Ga2O3) is preferred as a material for next generation power semiconductors. The Ga2O3 should solve the disadvantages of low thermal resistance characteristics and difficulty in forming an inversion layer through p-type ion implantation. However, Ga2O3 is difficult to inject p-type ions, so it is being studied in a heterojunction structure using p-type oxides, such as NiO, SnO, and Cu2O. Research the lateral-type FET structure of NiO/Ga2O3 heterojunction under the Gate contact using the Sentaurus TCAD simulation. At this time, the VG-ID and VD-ID curves were identified by the thickness of the Epi-region (channel) and the doping concentration of NiO of 1×1017 to 1×1019 cm-3. The increase in Epi region thickness has a lower threshold voltage from -4.4 V to -9.3 V at ID = 1×10-8 mA/mm, as current does not flow only when the depletion of the PN junction extends to the Epi/Sub interface. As an increase of NiO doping concentration, increases the depletion area in Ga2O3 region and a high electric field distribution on PN junction, and thus the breakdown voltage increases from 512 V to 636 V at ID =1×10-3 A/mm.

Optical Gain of AIGaN/GaN DH at Room-Temperature (실온에서 AIGaN/GaN DH의 광학이득)

  • ;;H. Amano;I. Akasaki
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 1994.11a
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    • pp.97-97
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    • 1994
  • Wide gap 반도체 중 하나인 GaN 에너지갭이 실온에서 3.4eV 이고 직접천이형 에너지대 구조를 가지므로 청색 및 자외영역의 파장을 발광하는 발광다이오드와 바도체 레이저 다이오드의 제작에유용한 재료이다. GaN계 III족 질화물반도체가 다파장용 광원으로서 유망함을 보인 것은 1970년대 초방의기초적 연구이다. 이로부터 약 25년이 경고한 현재 청색발광다이오드가 실용화당계에 이르게 되었지만 아직까지 전류주입에 의한 레이저발진은 보고되고있지 않다. 이 논문에서는 ALGaN/GaN이중이종접합(DH) 구조의 광여기에 의한 유도방출과 광학적 이득을 측정하므로서 전류주입에의한 레이저발진의 가능성을 조사하였다. 유기금속기상에피텍셜(MOVPE)법으로 성장한 ALGaN/GaN DH구조의 표면에 수직으로 펄스발진 질소레이저(파장:337.1nm, 주기:10Hz, 폭: 8nsec) 빔의 공출력밀도를 변화시키어 조사하고 시료의단면 혹은 표면으로부터 방출되는 광 스펙트럼을 측정하였다. 입상광밀도가 증가함에 따라 자연방출에 의한 발광피크보다 낮은 에너지에서 발광강도가 큰 유도방출에 의한 피크가 370nm의 파장에서 현저하게 나타났으며 실온에서 유동방출에 필요한 입사공밀도의 임계치는 약 89㎾/cm2cm2이었다. 이는 GaN 단독층에 대한 유동방출의 임계치 700㎾/cm2cm2 에 비하여 약 1/8정도 낮은 것이며, 이를 전류밀도로 환산하면 약 27㎄/cm2cm2 정도로서 전류주입에 의하여서도 레이저발진을 실현할 수 있는 현실적인 값이다. 한편 광여기 방법으로 측정한 광학적 이득은 입사광의 밀도가 각각 100㎾/cm2cm2과 200㎾/cm2cm2일 때 34cm1cm1 / 과 160 cm1cm1 / 이었다. 이와 같은 결과는 GaN의밴드단 부근의 파장영역에서 AIGaN 흔정의 굴절율이 GaN의 굴절율보다 작으므로 DH구조의 채택의 의한 광의 몰입이 가능하여 임계치가 저하된 것으로 여겨진다. 또한 광학적 이득의 존재는 이 구조에 의한 극단파장 반도체 레이저다이오드의 실현 가능성을 나타내는 것이다.

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Study on chemical mechanical polishing characteristics of CdS window layer (CdS 윈도레이어의 화학적기계적연마 특성 연구)

  • Na, Han-Yong;Park, Ju-Sun;Ko, Pil-Ju;Kim, Nam-Hoon;Yang, Jang-Tae;Lee, Woo-Sun
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2008.11a
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    • pp.112-112
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    • 2008
  • 박막형 태양전지에 관한 연구는 1954년 D.C. Reynolds 가 단결정 CdS 에서 광기전력을 발견하면서부터 시작되었다. 고효율 단결정 규소 태양전지가 간편하게 제작되고 박막형 태양전지의 수명문제가 대두되어 한때는 연구가 중단되어지기도 하였으나, 에너지 문제가 심각해지면서 값이 저렴하고 넓은 면적에 쉽게 실용화 할 수 있는 박막형 태양전지에 많은 관심을 가지게 되었다. 박막형 태양전지에 사용되는 CdS는 II-VI 족 화합물 반도체로서 에너지금지대폭이 2.42eV인 직접천이형 n-type 반도체로서 대부분의 태양광을 통과시킬 수 있으며 가시광선을 잘 투과시키고 낮은 비저항으로서 광흡수층인 CdTe/CuInSe2CuInSe2 등과 같이 태양전지의 광투과층(윈도레이어)으로 널리 사용되고 있다. 이러한 이종접합 박막형 태양전지의 효율을 높이기 위해선 윈도레이어 재료인 CdS 박막의 낮은 전기 비저항치와 높은 광 투과도 값이 요구되어지고 있다. CdS 박막의 제작방법으로는 spray pyrolysis법, 스크린프린팅, 소결법, puttering법, 전착법, CBD(chemical bath deposition)법 및 진공증착법 등의 여러 가지 방법들이 보고되었다. 이 중 sputtering의 경우, 다른 방법들에서는 얻기 어려운 매우 얇은 두께의 박막 증착이 가능하며, 균일성 또한 우수하다. 또한 대면적화가 용이하여 양산화 기술로는 다른 제조 방법들에 비해 많은 장점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 sputtering에 의해 증착한 CdS의 박막에 광투과도 등의 향상을 위하여 CMP( chemical mechanical polishing) 공정을 적용하여 표면 특성을 개선하고자 하였다. 그 기초적인 자료로서 CdS 박막의 CMP 공정 조건에 따른 연마율과 비균일도, 표면 특성 등을 ellipsometer, AFM(atomic force microscopy) 및 SEM(scanning electron microscope) 등을 활용 하여 분석하였다.

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Thermo-mechanical Behavior of WB-PBGA Packages Considering Viscoelastic Material Properties (점탄성 물성치를 고려한 WB-PBGA 패키지의 열-기계적 변형 거동)

  • Kim, Man-Ki;Joo, Jin-Won
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.19 no.2
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    • pp.17-28
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    • 2012
  • It is known that thermo-mechanical properties of solder material and molding compound in WB-PBGA packages are considerably affected by not only temperature but elapsed time. In this paper, finite element analysis (FEA) taking material nonlinearity into account was performed for more reliable prediction on deformation behavior of a lead-free WB-PBGA package, and the results were compared with experimental results from moire interferometry. Prior to FEA on the WB-PBGA package, it was carried out for two material layers consisting of molding compound and substrate in terms of temperature and time-dependent viscoelastic effects of molding compound. Reliable deformation analysis for temperature change was then accomplished using viscoplastic properties for solder ball and viscoelastic properties for molding compound, and the analysis was also verified with experimental results. The result showed that the deformation of WB-PBGA packages was strongly dependent on material model of molding compound; thus, temperature and time-dependent viscoelastic behavior must be considered for the molding compound analysis. In addition, viscoelastic properties of B-type molding compound having comparatively high glass transition temperature of 135C135C could be recommended for reliable prediction on deformation of SAC lead-free WB-PBGA packages.

절연절단 방식의 프로브 빔 제작

  • Hong, Pyo-Hwan;Gong, Dae-Yeong;Pyo, Dae-Seung;Lee, Jong-Hyeon;Lee, Dong-In;Kim, Bong-Hwan;Jo, Chan-Seop
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.449-449
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    • 2013
  • 최근 반도체 소자의 집적회로는 점점 복잡해지고 있는 반면, 소자의 크기는 작아지고 있으며 그로 인해 패드의 크기가 작아지고 패드사이의 간격 또한 협소해지고 있다. 따라서 웨이퍼 단계에서 제조된 집적회로의 불량여부를 판단하기위한 검사 장비인 프로브카드(Probe Card)의 높은 집적도가 요구되고 있다. 하지만 기존의 MEMS 공법으로 제작되는 프로브 빔은 복잡한 제조 공정과 높은 생산비용, 낮은 집적도의 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 간단한 제조 공정과 낮은 생산비용, 높은 집적도를 가지는 프로브 빔을 개발하기 위하여 절연절단 방식으로 BeCu (Beryllium-Copper) 프로브 빔을 제작하였다. 낮은 소비 전력으로 우수한 프로브 빔 어레이를 제작하기 위해서 가장 고려해야할 대상은 프로브 빔의 재료와 구조(형상)이다. 절연전단 방식으로 프로브 빔을 형성할 때 요구되는 Fusing current는 프로브 빔의 구조(형상)에 크게 영향을 받는다. 낮은 Fusing current는 소비 전력을 줄여주고, 절연절단으로 형성되는 프로브 빔의 단면(끝)을 날카롭게 하여 프로브 빔과 집적회로의 패드 간의 접촉 저항을 감소시킨다. 프로브 빔의 제작은 BeCu 박판을 빔 형태로 식각하여 제작하였으며, 실리콘 비아 홀(Via hole) 구조의 기판위에 정렬하여 soldering 공정을 통해 실리콘 기판과 BeCu 박판을 접합시켰다. 접합된 프로브 빔의 끝부분을 들어 올린 상태로 전류를 인가하여 stress free 상태로 만들어 내부 응력을 제거하였으며, BeCu 박판에 fusing current를 인가하여 BeCu 박판 프레임으로부터 제거를 하였다. 제작된 프로브 빔의 길이는 1.7 mm, 폭은 50μm50μm, 두께는 15μm15μm, 절단부의 단면적은 150μm250μm2로 제작되었다. 그리고 프로브 빔의 절단부의 길이는 50μm50μm 부터 90μm90μm까지 10μm10μm 증가시켜 제작되었다. 이후에 절연절단 공정에 요구되는 Fusing current를 측정하였고, 절연절단 후의 절단면의 형상을 SEM (Scanning Electron Microscope)장비를 통하여 확인하였다. 절단부의 길이가 50μm50μm일 때 5.98A의 fusing current를 얻었으며, 절연절단 후 절단부 상태 또한 가장 우수했다. 본 연구에서 제안된 프로브 빔 제작 방법은 프로브카드 및 테스트 소켓(Test socket) 생산에 응용이 가능하리라 기대한다.

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Pd/Ge/Ti/pt Ohmic contact to InGaAs for Heterojunction Bipolar Transistors(HBTs) (이종접합 쌍극자 트랜지스터(HBT)의 에미터 접촉층으로 사용되는 InGaAs에 대한 Pd/Ge/Ti/Pt의 오믹 접촉 특성)

  • 김일호;장경욱;박성호(주)가인테크
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.10 no.2
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    • pp.219-224
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    • 2001
  • Pd/Ge/Ti/Pt ohmic contact to n-type InCaAs was investigated. Minimum specific contact resistivity of 3.7×106Ωcm23.7×106Ωcm2 was achieved by rapid thermal annealing at 400C400C for 10 seconds. This was related to the formation of Pd-Ge compounds and the in-diffusion of Ge atoms to InGaAs surface. However, the specific contact resistivity increased slightly to low105Ωcm2low105Ωcm2 in the case of longer annealing time. Superior ohmic contact and non-spiking planar interface between ohmic materials and InGaAs were maintained after annealing at high temperature. Therefore, this thermally stable ohmic contact system is a promising candidate for compound semiconductor devices.

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A study on the n-CdS/p-InP solar cells (n-CdS/p-InP 태양전지에 관한 연구)

  • 송복식;최영복;한성준;문동찬;김선태
    • Electrical & Electronic Materials
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    • v.8 no.4
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    • pp.406-412
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    • 1995
  • A n-CdS thin films were evaporated by thermal evaporation method and their structure, optical transmission spectra and electrical characteristics were investigated. The photovoltaic characteristics of solar cells which were fabricated in optimum conditions measured. The evaporated CdS thin films showed in hexagonal structure and above 80% of optical transmission spectra regardless of impurity doping. The high quality thin films could be obtained at 150.deg. C temperature of substrate, which is useful for solar cell window layer with low resistivity of 6*10\^\^-2/(.ohm.-cm) by In doping We measured the electrical and optical characteristics of the n-CdS/p-InP heterojunction solar cells. The most efficient photovoltaic characteristics of heterojunction solar cells had the open circuit voltage of 0.66V, short circuit current density of 13.85mA/cm\^\^2/, fill factor of 0.576 and conversion efficiency of 8.78% under 60mW/cm\^\^2/ illumination.

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A study on the microstructure change during the welding of a cast iron with a Fe-Mn-Al steel powder (주철과 Fe-Mn-Al강 이종금속 용접부의 조직변화에 관한 연구)

  • 김경중;서정현
    • Journal of Welding and Joining
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    • v.8 no.4
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    • pp.35-45
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    • 1990
  • Casting are widely used nodays as complicated and diversified forming materials due to its superior castability. However the welding of cast iron has not been accompaniced satisfactory resulting in an microstructure change happened in the heat affected zone (HAZ), especially the graphite are formed and shaped consecutively in the area and it has great impact on the crack occuring and growth together with martensite forming in this area. It case of gray cast iron welding, it is required for pre-heat treatment or specific welding consumables to restrain forming the martensite in the HAZ. In this study, by applying the plasma surface overlaid welding. Fe-Mn-Al steel powder has been used for improvement of anti-crackability in the HAZ and much attention has been paid to establish the overlaid welding method for gray cast iron so that optimum welding conditions may prevent the cracking. With our experiments, we have found that to prevent defects which may occur in the HAZ, the overlaid welding technique for gray cast iron has been developed.

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Analysis of Joining Strength in Electromagnetic Joining of Metals to High Toughness Polymers (금속과 고분자 재료의 접합강도 해석)

  • Son, Hui-Sik;Kim, Nam-Hwan;Lee, Jong-Su
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.9 no.3
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    • pp.110-116
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    • 1992
  • Electromgnetic joining of aluminum alloy tubes to high toughness polyurethane rubber cores is studied in order to estimate the joining strength and to analyze the effect of the process variables. The equation which can estimate the joining strength is proposed under considering the elastic recovery of the polyurethane core and the radial shrinkage of the core by pulling it axially. The obtained results are as follows : 1) The joining strength is mainly dependent on the magnitude of residual elastic strain of the polyurethane core. 2) The radial shrinkage (residual strain reduction) of the core during the axial pulling causes the joining strength to decrease severely. The equation for the reduced axial strength is proposed and it is found that the estimated values agree well with experimental results. 3) The magnitude of radial shrinkage could be reduced for the smaller value of ratio l/r. 4) The joining strength in metal/polymer joining increases as the friction coefficient increases. But its effect of friction coefficient is insignificant in comparison with the case of metal/metal joining.

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