• 한국결정성장학회지
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• 제27권6호
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• pp.282-288
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• 2017

본 논문에서는 광전 음극 이미지 센서로 사용될 수 있는 광소자용 재료로 III-V 족 화합물 반도체인 GaAs/AlGaAs 다층 구조를 LPE(Liquid Phase Epitaxy) 방법에 의해 성장하였다. n형 GaAs 기판 위에 수십 nm의 GaAs 완충층을 형성 한 후 Zn가 도핑된 p-AlGaAs 에칭 정지 층(etching stop layer)과 Zn가 도핑된 p-GaAs 층 그리고 Zn가 도핑된 p-AlGaAs 층을 성장하였다. 성장된 시료의 특성을 조사하기 위하여 주사전자현미경(SEM)과 이차이온질량분석기(SIMS) 그리고 홀(Hall) 측정 장치 등을 이용하여 GaAs/AlGaAs 다층 구조를 분석하였다. 그 결과 $1.25mm{\times}25mm$의 성장 기판에서 거울면(mirror surface)을 가지는 p-AlGaAs/p-GaAs/p-AlGaAs 다층 구조를 확인할 수 있었으며, Al 조성은 80 %로 측정 되었다. 또한 p-GaAs층의 캐리어 농도는 $8{\times}10^{18}/cm^2$ 범위까지 조절할 수 있음을 확인하였다. 이 결과로부터 LPE 방법에 의해 성장된 p-AlGaAs/p-GaAs/AlGaAs 다층 구조는 광전 음극 이미지 센서의 소자로서 이용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국진공학회지
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• 제15권3호
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• pp.280-286
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• 2006

디지털 합금 (digital-alloy) 성장방법을 사용한 AIGaAs층을 이용하여 $1.3{\mu}m$ vertical cavity surface emitting laser (VCSEL)에 사용될 수 있는 AlGaAs/GaAs distributed Bragg reflector (DBR)를 분자선 에피탁시 (molecular beam epitaxy) 방법을 통해 제작하였다. 3인치 1/4 크기의 기판에 디지털 합금 AlGaAs층을 사용한 DBR을 성장하고 기판 여러 부분에서의 반사율을 측정하여 각 부분 간의 반사율 편차가 0.35%이내임을 확인하였다. TEM 사진을 통한 계면분석을 통해 디지털 합금 AlGaAs층의 조성과 두께가 균일함을 확인하였는데, 이는 디지털 합금 AlGaAs층의 성장시 기판 표면의 온도가 불균일하더라도 크게 영향을 받지 않음을 보여준다. 이를 통해 DBR의 균일성에 따라 소자의 특성에 큰 영향을 받는 InAs 양자점을 활성층으로 사용하는 VCSEL의 수율을 향상시키는데 디지털 합금 AlGaAs층을 이용한 DBR이 응용될 수 있음을 보였다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제20권4호
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• pp.125-129
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• 2021

We investigated the electronic property and atomic structure for chalcopyrite (CH) Al_xGa_1-xAs semiconductor by using first-principles FPLMTO method. The CH-Al_xGa_1-xAs exhibits a p-type semiconductor with a direct band-gap. For low Al concentration unoccupied hole-carriers are induced, but for high Al concentration it is formed a localized bonding or anti-bonding state below Fermi level. The hybridization of Al(3s)-Ga(4s, or 4p) is larger than that of Al(3s)-As(4s, or 4p). And the Al film on As-terminated surface, Al/AsGa(001), is more energetically favorable one than that on Ga-terminated (001) surface. Consequently, the band-gap of CH-Al_xGa_1-xAs system increases exponentially with increasing Al concentration. The change of lattice parameter is shown two different configurations with increasing Al concentration. The calculated lattice parameters for CH-Al_xGa_1-xAs system are compared to the experimental ones of zinc-blend GaAs and AlAs.

• 센서학회지
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• 제8권5호
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• pp.421-426
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• 1999

본 논문에서는 반절연성 GaAs(semi-insulating GaAs) 기판위에 $Al_2O_3$ 절연막이 게이트 절연막으로 이용된 공핍형모드 p-채널 GaAs MOSFET (depletion mode p-channel GaAs MOSFET)를 제조하였다. 반절연성 GaAs 기판위에 $1\;{\mu}m$의 GaAs 버퍼층(buffer layer), $4000\;{\AA}$의 p형 GaAs 에피층(epi-layer), $500\;{\AA}$의 AlAs층, 그리고 $50\;{\AA}$의 캡층(cap layer)을 차례로 성장시키고 습식열산화시켰으며, 이를 통하여 AlAs층은 완전히 $Al_2O_3$층으로 산화되었다. 제조된 MOSFET의 I-V, $g_m$, breakdown특성 측정을 통하여 AlAs/GaAs epilayer/S I GaAs 구조의 습식열산화는 공핍형 모드 p-채널 GaAs MOSFET를 구현하기에 적합함을 알 수 있다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권1호
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• pp.1-7
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• 2000

본 논문에서는 반절연성 GaAs 기판위에 $Al_2O_3$ 절연막이 제이트 절연막으로 이용된 공핍형보드 n형 채널 GaAs MOSFET(depletion mode n-channel GaAs MOSFET)를 제조하였다. 반절연성 GaAs 기판위에 1 ${\mu}$m의 GaAs 버퍼층, 1500 ${\AA}$의 n형 GaAs층, 500 ${\AA}$의 AlAs층, 그리고 50 ${\AA}$의 캡층을 차례로 성장시키고 습식열산화 시켰으며, 이를 통하여 AlAs층은 완전히 $Al_2O_3$층으로 변환되었다. 제조된 MOSFET의 I-V, $g_m$, breakdown특성 측정 등을 통하여 AlAs/GaAs epilayer/S${\cdot}$I GaAs 구조의 습식열산화는 공핍형 모드 GaAs MOSFET를 구현하기에 적합함을 알 수 있다.

• 한국진공학회지
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• 제9권2호
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• pp.116-121
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• 2000

Molecular beam epitaxy(MBE)로 성장시킨 $Al_{0.24}Ga$$_{0.76}As/GaAs$ 에피층 구조의 표면 광전압을 측정하였다. 측정된 신호로부터 구한 $Al_{0.24}Ga$$_{0.76} As/GaAs$ 에피층, GaAs 기판 그리고 GaAs 완충층의 밴드갭 에너지는 각각 1.72, 1.40 그리고 1.42 eV이다. 이는 phoareflectance(PR) 측정 결과와 잘 일치하였다 그리고 $Al_{0.24}Ga $_{0.76} As/GaAs$ 에피층이 GaAs기판의 표면 광전압세기 보다 약 3배 정도 작게 나타났는데 이는 캐리어의 이동도 차이로 나타나는 현상으로 해석된다. 또한 표면 광전압의 온도 의존성으로부터 Varshni 식의 계수들을 구하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.158-158
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• 2010

본 연구에서는 분자선 박막성장 장비를 (MBE) 이용하여 droplet epitaxy 방법으로 성장시킨 GaAs/AlGaAs 양자점구조의 표면전기장변화에 관하여 photoreflectance spectroscopy (PR)를 이용하였다. 본 실험에 사용된 GaAs/AlGaAs 양자점 구조는 undoped-GaAs (001) 기판을 위에 성장온도 $580^{\circ}C$에서 GaAs buffer layer를 100 nm 성장 후 장벽층으로 AlGaAs을 100 nm 성장하였다. AlGaAs 장벽층을 성장한 후 기판온도를 $300^{\circ}C$로 설정하여 Ga을 3.75 원자층를 (ML) 조사하여 Ga drop을 형성하였다. Ga drop을 GaAs 나노구조로 결정화시키기 위하여 $As_4$를 beam equivalent pressure (BEP) 기준으로 $1{\times}10^{-4}$ Torr로 기판온도 $150^{\circ}C$에서 조사하였다. 결정화 직후 RHEED로 육각구조의 회절 페턴을 관측하여 결정화를 확인하였다. GaAs 나노 구조를 성장한 후 AlGaAs 장벽층을 성장하기위해 10 nm AlGaAs layer는 MEE 방법을 이용하여 $150^{\circ}C$에서 저온 성장 하였으며, 저온성장 후 기판온도를 $580^{\circ}C$로 설정하여 80 nm의 AlGaAs 층을 성장하고 최종적으로 GaAs 10 nm를 capping layer로 성장하였다. 저온성장 과정에서의 결정성의 저하를 보상하기위하여 MBE 챔버내에서 $650^{\circ}C$에서 열처리를 수행하였다. GaAs/AlGaAs 양자점의 광학적 특성은 photoluminescence를 이용하여 평가 하였으며 780 nm 근처에서 발광을 보여 주었다. 특히 PR 실험으로부터 시료의 전기장에 의한 Franz-Keldysh oscillation (FKO)의 변화를 관측하여 GaAs/AlGaAs 양자점의 존재에 의한 시료의 표면에 형성되는 표면전기장을 측정하였다. 또한 시료에 형성된 전기장의 세기를 계산하기위해 PR 신호로부터 fast Fourier transformation (FFT)을 이용하였다. 특히 온도의 존성실험을 통하여 표면전기장의 변화를 관측 하였으며 양자구속효과와 관련성에 대하여 고찰 하였다.

• 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.

• 한국진공학회지
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• 제22권6호
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• pp.313-320
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• 2013

실리콘(Silicon, Si) 기판과 $Al_{0.3}Ga_{0.7}As$/GaAs 다중 양자 우물(multiple quantum wells, MQWs) 간의 격자 부정합 해소를 위해 $AlAs_xSb_{1-x}$ 층이 단계 성분 변화 완충층(step-graded buffer, SGB)으로 이용되었다. $AlAs_xSb_{1-x}$ 층 상에 형성된 GaAs 층의 RMS 표면 거칠기(root-mean-square surface roughness)는 $10{\times}10{\mu}m$ 원자 힘 현미경(atomic force microscope, AFM) 이미지 상에서 약 1.7 nm로 측정되었다. $AlAs_xSb_{1-x}$/Si 기판 상에 AlAs/GaAs 단주기 초격자(short period superlattice, SPS)를 이용한 $Al_{0.3}Ga_{0.7}As$/GaAs MQWs이 형성되었다. $Al_{0.3}Ga_{0.7}As$/GaAs MQW 구조는 약 10 켈빈(Kalvin, K)에서 813 nm 부근의 매우 약한 포토루미네선스(photoluminescence, PL) 피크를 보였고, $Al_{0.3}Ga_{0.7}As$/GaAs MQW 구조의 RMS 표면 거칠기는 약 42.9 nm로 측정되었다. 전자 투과 현미경(transmission electron microscope, TEM) 단면 이미지 상에서 AlAs/GaAs SPS 로부터 $Al_{0.3}Ga_{0.7}As$/GaAs MQWs까지 격자 결함들(defects)이 관찰되었고, 이는 격자 결함들이 $Al_{0.3}Ga_{0.7}As$/GaAs MQW 구조의 표면 거칠기와 광 특성에 영향을 주었음을 보여준다.

• 한국광학회지
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• 제3권3호
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• pp.183-190
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• 1992

$Al_x/Ga_{1-x}$ /As/AlAs GaAs 계로 이루어진 비대칭 이중 양자우물 구조의 광학적 특성을 photoluminescence, photoluminescence excitation, time-resolved photoluminescence를 통하여 조사하였다. 양자장벽 AlAs의 두께에 따른 특성 변화를 조사하기 위하여 두께를 15$\AA$., 150$\AA$로 제작하였다. 양자장벽이 15$\AA$인 경우 매우 빠른 전자의 관통 현상을 보여 주었으며, 이로 인해 $Al_x/Ga_{1-x}$As의 여기자 재결합에 해당하는 피크가 관찰되지 않았다. AlAs 양자장벽이 150$\AA$인 경우에는 $Al_x/Ga_{1-x}$As양자우물에서 여기자 재결합에 의한 피크가 50ps 이하로 빠른 decay시간을 보여 주었으며 이것은 양자장벽과의 $\Gamma$-X전이에 의한 것으로 사료되었다. GaAs양자우물에서의 luminescence decay는 두 시료 모두 1ns정도 이었으나, 15$\AA$인 경우에는 약 100ps의 rise시간이 존재하였으며 이것은 정공의 관통에 의한 시간으로 판명되었다.