• 제목/요약/키워드: 전류 차단 층

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반도체 레이저의 전류 차단층 구조들이 정적 및 동적특성에 미치는 영향 (The structural dependence of current blocking layers on the static and dynamic performances in a direct modulated semiconductor laser)

  • 김동철;심종인;박문규;강중구;방동수;장동훈;어영선
    • 한국광학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.423-428
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    • 2003
  • 직접 변조형 반도체 레이저 다이오드에서 전류차단층의 구조들이 누설전류 및 대역폭에 미치는 영향을 조사하였다. 전류차단층을 통한 누설전류는 전류-전압미분특성 곡선을 통하여, 전류차단층의 기생성분들이 대역폭에 미치는 영향은 차감법(Subtraction method)을 사용하여 분석하였다. 실험결과로부터 정적 및 동적특성에 동시에 우수한 특성을 보이는 전류차단층 구조로서‘inin’형 차단구조가 매우 효과적임을 밝혔다.

반절연 InP를 이용한 초고속 DFB 레이저 다이오드의 제작 및 특성 연구

  • 주홍로;김형문;김정수;오대곤;박종대;김홍만;편광의
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 1995년도 광학 및 양자전자학 워크샵 논문집
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    • pp.11-17
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    • 1995
  • 반절연 InP를 전류 차단층으로 사용하는 초고속 변조 Distributed Feedback (DFB) 레이저의 다이오드를 제작 하였다. Grating이 형성된 InP 기판에 유기금속 증착법 (MOVPE)을 사용하여 다중 양자 우물 구조 성장 시켜 메사구조를 연성 한후, 전류 차단층으로 반절연 InP를 성장 하였다. 제작된 레이저 다이오드는 평균 문턱전류 10 mA, 기울기효율 14%이며, 30mA 구동 전류에서 10GHz 이상의 3dB 대역폭 특성을 보였다.

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V형 양자선 레이저의 전류 차단층에 대한 연구 (Performance of GaAs-AIGaAs V-Grooved Inner Stripe Quantum-Well Wire Lasers with Different Current Blocking Configurations)

  • 조태호;김태근
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 디스플레이 광소자분야
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    • pp.189-192
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    • 2003
  • V-grooved inner stripe (VIS)형 양자선 레이저의 전류 주입 효율을 높이기 위하여 세가지 서로 다른 전류 차단층 구조, n-blocking on p-substrate (VIPS), p-n-p-n blocking on n-substrate ($VI(PN)_{n}S$), p-blocking on n-substrate (VINS)를 설계, 제작하였다. 그 중 VIPS 구조는 다른 두 구조에 비하여 약 5mW/facet 정도의 높은 광출력을 보였으며, 중심파장 818 nm, 문턱전류 39.9 mA, 외부양자효과 24%/facet, 특성온도 92K의 특성을 보였다. 또한 전류 및 온도 변화에 따른 파장변화를 각각 0.031 nm/mA와 $0.14nm/^{\circ}C$로 관찰되었다.

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전류 차단 층을 갖는 LED의 향상된 광세기 (Enhanced Luminous Intensity in LEDs with Current Blocking Layer)

  • 윤석범;권기영;최기석
    • 디지털융복합연구
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    • 제12권7호
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    • pp.291-296
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    • 2014
  • GaN LED의 p-패드 금속과 에피층 사이에 $SiO_2$ 전류 절연 층을 제작하고, p-전극 금속의 패턴을 핑거(finger) 형태로 확장하여 형성함으로써, 대면적 고출력 소자에서 전류가 균일하게 퍼지도록 유도함과 동시에 p 패드 금속 표면에서의 광 손실을 줄여 광 출력을 증진시켰다. $SiO_2$ 절연 층의 면적과 두께를 다르게 하면서 광 출력의 증가를 비교 확인하였고, 실바코 사의 ATLAS 툴을 이용하여 컴퓨터 시뮬레이션을 실시함으로써 LED 내 활성 층에서의 전류 밀도 분포를 계산하였다. $SiO_2$ 절연 층의 두께가 $50{\mu}m$$100{\mu}m$ 인 두 경우 모두, p 패드의 직경이 $105{\mu}m$이고 핑거의 폭은 $12{\mu}m$인 경우와 비교할 때, p 패드의 직경이 $100{\mu}m$이고 핑거의 폭이 $6{\mu}m$인 경우가 더 높은 광 출력 특성을 나타냈다.

LPE 방법으로 제작된 InGaAsP/InP PBH-LD의 누설전류해석 (The analysis of leakage current of InGaAsP/InP PBH-LD fabricated by LPE)

  • 최미숙;김정호;홍창희
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2002년도 추계종합학술대회
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    • pp.481-485
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    • 2002
  • 본 연구에서는 수직형 LPE 장치를 이용하여 meltback 방법으로 제작된 PBH-LD에 대한 누설전류를 해석하였다. PBH-LD에서 활성층 이외의 p-n 다이오드와 p-n-p-n 전류차단층과 같은 누설경로에 따른 이들의 영향을 조사하였다. 이러한 누설전류의 영향을 알아보기 위해 누설 폭이 "0" 일 때와 누설 폭이 $W_{ι}$ 일 때를 비교하였다. 그 결과 누설 폭에 따른 임계전류는 누설 폭을 줄이거나, 고유저항 ($\rho$$_{ι}$$\rho$$_{a}$ )비를 증가시켜줌으로써 임계전류가 낮아짐을 확인하였다. 본 연구에서 제작된 LD의 경우 활성층의 폭 $W_{a}$ 가 약 1.4$\mu\textrm{m}$이고 누설 폭이 약 0.6$\mu\textrm{m}$로, 제작된 LD의 cavity length와 임계전류를 비교해 본 결과 고유저항비가 약 0.5일 때 누설 폭에 따른 계산된 임계전류값과 실제 제작된 PBH-LD의 임계전류값이 일치함을 확인하였다. 따라서, 제작된 PBH-LD의 p-InP 차단층의 도핑농도를 $10^{18}$ c $m_{-3}$ 에서 $10^{17}$ $cm^{-3}$으로 줄여 누설영역의 저항을 크게 함으로써 누설전류를 더 줄일 수 있으리라 생각된다.다.

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고속파 전자가열을 시도한 KSTAR 토카막 원형 플라즈마에서의 ICRF 고주파 부하 저항

  • 왕선정;김선호;곽종구
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.297-297
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    • 2010
  • KSTAR 토카막의 두번째 실험 캠페인 동안 고속파 전자가열 (FWEH)을 위한 ICRF 고주파입사 실험을 실시하였다. 토로이달 자기장은 2 T, 플라즈마 전류는 200-300 kA, 주반경은 1.8 m, 부반경은 0.5 m의 원형 플라즈마가 가열 대상이 되었으며, 네개의 ICRF 안테나 전류띠 가운데 중심부의 두개의 전류띠를 최대 300 kW로 구동하기 위한 운전 주파수는 44.2 MHz가 선택 되었다. 이 주파수는 플라즈마의 모든 영역에서 이온 사이클로트론 공명을 일으키지 않으므로 플라즈마에 흡수되는 대부분의 출력은 전자에게 전달될 것으로 기대되었다. 낮은 고주파-플라즈마 결합으로 인하여 전송선의 최대 고주파 전압이 허용치를 초과하기 때문에 비교적 낮은 최대 출력만이 허용 되었으나, ECE에 의해 관측된 전자의 온도는 국지적으로 최대 150 % 까지 증가하는 것을 확인 할 수 있었다. 낮은 고주파-플라즈마 결합의 첫번째 원인은 FWEH의 효율이 이온을 가열할 때 보다 상대적으로 낮기 때문이다. 플라즈마 내에 이온 사이클로트론 공명층이 형성되면 높은 효율로 고주파를 입사 할 수 있다는 것은 잘 알려진 사실이다. 또다른 원인은 D 형상의 플라즈마에 맞도록 만들어진 안테나와, 원형 플라즈마간의 부조화로 인하여 고속파 차단층이 (Fast Wave Cutt-off Layer) 평균적으로 넓게 형성되기 때문이다. 플라즈마 외곽에 반드시 존재하는 낮은 플라즈마 밀도의 고속파 차단층 내부에서, 중심부로 향하는 고주파의 진폭은 지수함수로 감쇠하므로 가능하면 플라즈마 밀도를 높여 차단층 자체의 폭을 줄이거나, 안테나 전류띠를 플라즈마에 바짝 접근시켜야만 한다. 고주파 진단 장치로는 송출기의 출력과 반사파 측정 장치, 공명루프의 전압 측정 장치가 있는데, 이것들을 이용하여 안테나에 전달되는 출력 및 고주파-플라즈마 결합 효율을 나타내는 플라즈마에 대한 고주파 부하 저항을 구할 수 있다. 측정 결과, 부하 저항의 최소값은 진공시 또는 ICRF만의 방전시의 값 0.25 Ohm 보다 큰 0.5 Ohm을 나타냈으며, 최대값은 플라즈마의 상태에 따라 1 Ohm에서 2 Ohm 사이에서 매우 빠르게 요동하는 것을 확인했다. Mm 파 반사계의 측정에 의하면 플라즈마 언저리의 위치가 약 3 cm 정도의 크기로 요동하는 것으로 나타났는데, 부하 저항과 언저리 위치의 파형이 정확하게 일치하지 않지만 유사한 경향성을 가진 것으로 보인다. 따라서 플라즈마 언저리 위치의 제어를 통하여 가열 효율을 높게 유지할 수 있음을 알 수 있다. 본 발표에서는 실험의 소개와 함께 부하 저항의 관점에서 가열 효율을 높일 방안을 토론하도록 한다.

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전류차단층의 기생효과 해석 (Parasitic Effects due to Current Blocking Structure)

  • 김동철;심종인;어영선;박문규;강중구;계용찬;장동훈
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 제14회 정기총회 및 03년 동계학술발표회
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    • pp.148-149
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    • 2003
  • The parasitic effects due to the current blocking layer limit the bandwidth of the semiconductor laser diode. Thus, the parasitic response of various blocking layers was analyzed. The inin type was the best choice for the leakage current reduction and the bandwidth expansion.

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고항복전압 MHEMT 전력소자 설계 (Simulation Design of MHEMT Power Devices with High Breakdown Voltages)

  • 손명식
    • 한국진공학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.335-340
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    • 2013
  • 본 논문은 InP 식각정지층을 갖는 MHEMT 소자의 항복전압을 증가시키기 위한 시뮬레이션 설계 논문이다. MHEMT 소자의 게이트 리세스 구조 및 채널 구조를 변경하여 시뮬레이션을 수행하였고 비교 분석하였다. MHEMT 소자의 드레인 측만을 완전히 제거한 비대칭 게이트 리세스 구조인 경우 $I_{dss}$ 전류가 90 mA에서 60 mA로 줄어들지만 항복 전압은 2 V에서 4 V로 증가함을 확인하였다. 이는 $Si_3N_4$ 보호층과 InAlAs 장벽층 사이의 계면에서 형성되는 전자-포획 음의 고정전하로 인해 채널층에서의 전자 공핍이 심화되어 나타나는 현상으로 이는 채널층의 전류를 감소시켜 충돌이온화를 적게 형성시켜 항복전압을 증가시킨다. 또한, 동일한 구조의 비대칭 게이트 리세스 구조에서 채널층을 InGaAs/InP 복합 채널로 바꾸어 설계한 구조에서는 항복전압이 5 V로 증가하였다. 이는 높은 드레인 전압에서 InP 층의 적은 충돌이온화와 이동도로 인해 전류가 더 감소했기 때문이다.

평면 매립형 레이저 다이오드의 전기적 등가회로 모델 (Design of Electrical equivalent circuit of Planar Buried Heterostructure Laser Diode)

  • 김정호;박동국
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.718-723
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    • 2006
  • 초고속 정보통신망의 구축에 있어 광모듈은 중요한 부분을 차지하고 있다. 그 중에서 광원인 레이저 다이오드는 온도에 변화에 대해 성능이 크게 좌우되므로, 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 논문은 평면 매립형 레이저 다이오드를 비율 방정식에 의하여 전기적 등가회로로 변환하였다. 그리고, 누설 경로에 해당하는 활성층 바깥 영역을 다이오드와 두 개의 트랜지스터로 등가화한 후, 시뮬레이션을 통해 누설전류를 해석하였다. 시뮬레이션을 통해 누설전류를 줄이기 위한 전류차단층의 도핑농도를 조사하였다.

자외선 조사를 이용한 SnO2 나노입자/Pd 촉매층을 갖는 GaN 기반 수소 센서의 안정성 개선 연구 (Improved Stability of GaN-based Hydrogen Sensor with SnO2 Nanoparticles/Pd Catalyst Layer Using UV Illumination)

  • 최원태;오희재;김정진;차호영
    • 반도체공학회 논문지
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    • 제1권1호
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    • pp.9-13
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    • 2023
  • 본 연구에서는 SnO2 나노입자와 Pd 금속의 이중층으로 구성된 촉매층을 갖는 AlGaN/GaN 이종접합 기반의 상온동작 수소센서를 제작하여 해당 센서의 안정성 개선 연구를 수행하였다. 제작된 센서를 고온 환경이 아닌 상온에서 수소에 노출 및 차단을 반복하며 동작 시켰을 때 시간에 따라 대기전류가 감소하는 불안정한 전류 드리프트 (current drift) 현상이 발생하였지만, 자외선 (UV) 조사를 함께 진행하면서 반복 측정을 하였을 때 해당 불안정성의 가시적인 개선 효과를 이루었다.