• Title/Summary/Keyword: AlGaAs

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InAs 양자점의 AlxGax-1As 장벽층 구조에 따른 광학적 특성

  • Han, Im-Sik;Lee, Sang-Jo;Jo, Hyeon-Jun;Bae, In-Ho;Kim, Jong-Su;Kim, Yeong-Ho;Kim, Seong-Jun;Kim, Jun-O;Lee, Sang-Jun;No, Sam-Gyu;Park, Dong-U;Kim, Jin-Su
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.08a
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    • pp.235-235
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    • 2010
  • 본 연구에서는 태양전지의 활성영역에 삽입할 InAs 양자점에 AlxGax-1As 장벽층을 삽입하여 그 두께변화에 따른 광학적 특성 변화를 photoreflectance spectroscopy (PR)과 photoluminescence (PL)를 이용하여 연구하였다. 본 연구에 사용된 InAs/AlGaAs 양자점 구조는 GaAs (100) 기판 위에 GaAs buffer layer를 500 nm 성장 ($Ts=580^{\circ}C$) 후 기판온도 $470^{\circ}C$에서 InAs 양자점, GaAs cap 층과 AlxGax-1As 장벽층 순서로 5 층의 InAs/GaAs/AlxGax-1As 양자점 구조를 형성하였다. GaAs cap 층의 두께는 4 nm로 고정하고 AlGaAs 장벽층 두께를 0~6 nm 까지 변화시켰다. 각 양자점 층 사이에 AlxGax-1As 장벽층의 삽입 유무에 따라 PR 신호에서 Franz-Keldysh oscillation (FKO)의 주기 변화가 관측되었다. AlGaAs 두께가 증가 할수록 PL 신호의 세기가 증가함을 보였으며 PL 신호의 온도의존 특성이 변화됨을 관측할 수 있었다. AlGaAs 장벽층 대신 AlAs 장벽층을 삽입한 시료에서도 유사한 경향성을 관측하였으며, 이는 양자점에 구속된 운반자의 터널링 현상과 높은 장벽층에 의한 운반자의 구속 강도의 변화에 의한 것으로 사료된다. 특히 장벽층의 유무에 따른 FKO의 변화는 시료의 표면 전기장의 변화에 기인한 것으로 운반자의 구속효과뿐만 아니라 InAs 양자점 성장중 형성된 표면결함 밀도의 변화에 의한 것으로 추정하였다.

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Electrics and Noise Performances of AlGaN/GaN HEMTs with/without In-situ SiN Cap Layer (In-situ SiN 패시베이션 층에 따른 AlGaN/GaN HEMTs의 전기적 및 저주파 잡음 특성)

  • Yeo Jin Choi;Seung Mun Baek;Yu Na Lee;Sung Jin An
    • Journal of Adhesion and Interface
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    • v.24 no.2
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    • pp.60-63
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    • 2023
  • The AlGaN/GaN heterostructure has high electron mobility due to the two-dimensional electron gas (2-DEG) layer, and has the characteristic of high breakdown voltage at high temperature due to its wide bandgap, making it a promising candidate for high-power and high-frequency electronic devices. Despite these advantages, there are factors that affect the reliability of various device properties such as current collapse. To address this issue, this paper used metal-organic chemical vapor deposition to continuously deposit AlGaN/GaN heterostructure and SiN passivation layer. Material and electrical properties of GaN HEMTs with/without SiN cap layer were analyzed, and based on the results, low-frequency noise characteristics of GaN HEMTs were measured to analyze the conduction mechanism model and the cause of defects within the channel.

Interband optical properties in wide band gap group-III nitride quantum dots

  • Bala, K. Jaya;Peter, A. John
    • Advances in nano research
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    • v.3 no.1
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    • pp.13-27
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    • 2015
  • Size dependent emission properties and the interband optical transition energies in group-III nitride based quantum dots are investigated taking into account the geometrical confinement. Exciton binding energy and the optical transition energy in $Ga_{0.9}In_{0.1}N$/GaN and $Al_{0.395}In_{0.605}N$/AlN quantum dots are studied. The largest intersubband transition energies of electron and heavy hole with the consideration of geometrical confinement are brought out. The interband optical transition energies in the quantum dots are studied. The exciton oscillator strength as a function of dot radius in the quantum dots is computed. The interband optical absorption coefficients in GaInN/GaN and AlInN/AlN quantum dots, for the constant radius, are investigated. The result shows that the largest intersubband energy of 41% (10%) enhancement has been observed when the size of the dot radius is reduced from $50{\AA}$ to $25{\AA}$ of $Ga_{0.9}In_{0.1}N$/GaN ($Al_{0.395}In_{0.605}N$/AlN) quantum dot.

Fabrication and Characterization of $0.2\mu\textrm{m}$ InAlAs/InGaAs Metamorphic HEMT's with Inverse Step-Graded InAlAs Buffer on GaAs Substrate

  • Kim, Dae-Hyun;Kim, Sung-Won;Hong, Seong-Chul;Paek, Seung-Won;Lee, Jae-Hak;Chung, Ki-Woong;Seo, Kwang-Seok
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • v.1 no.2
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    • pp.111-115
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    • 2001
  • Metamorphic InAlAs/InGaAs HEMT are successfully demonstrated, exhibiting several advantages over conventional P-HEMT on GaAs and LM-HEMT on InP substrate. The strain-relaxed metamorphic structure is grown by MBE on the GaAs substrate with the inverse-step graded InAlAs metamorphic buffer. The device with 40% indium content shows the better characteristics than the device with 53% indium content. The fabricated metamorphic HEMT with $0.2\mu\textrm{m}$T-gate and 40% indium content shows the excellent DC and microwave characteristics of $V_{th}-0.65V,{\;}g_{m,max}=620{\;}mS/mm,{\;}f_T120GHZ{\;}and{\;}f_{max}=210GHZ$.

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Bandgap Control of (AlxGa1-x)2O3 Epilayers by Controlling Aqueous Precursor Mixing Ratio in Mist Chemical Vapor Deposition System (미스트화학기상증착시스템의 전구체 수용액 혼합비 조절을 통한 (AlxGa1-x)2O3 에피박막의 밴드갭 특성 제어 연구)

  • Kim, Kyoung-Ho;Shin, Yun-Ji;Jeong, Seong-Min;Bae, Si-Young
    • Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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    • v.32 no.6
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    • pp.528-533
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    • 2019
  • We investigated the growth of $(Al_xGa_{1-x})_2O_3$ thin films on c-plane sapphire substrates that were grown by mist chemical vapor deposition (mist CVD). The precursor solution was prepared by mixing and dissolving source materials such as gallium acetylacetonate and aluminum acetylacetonate in deionized water. The [Al]/[Ga] mixing ratio (MR) of the precursor solution was adjusted in the range of 0~4.0. The Al contents of $(Al_xGa_{1-x})_2O_3$ thin films were increased from 8 to 13% with the increase of the MR of Al. As a result, the optical bandgap of the grown thin films changed from 5.18 to 5.38 eV. Therefore, it was determined that the optical bandgap of grown $(Al_xGa_{1-x})_2O_3$ thin films could be effectively engineered by controlling Al content.

Electrical characteristics of GaAs MESFET according to the heat treatment of Al and Au schottky contacts (Al, Au 쇼트키 접촉의 열처리에 따른 GaAs MESFET의 전기적 특성)

  • 남춘우;박창엽
    • Electrical & Electronic Materials
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    • v.6 no.6
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    • pp.545-552
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    • 1993
  • 단층 금속 Al, Au 게이트 MESFET를 제작하여 열처리에 따른 쇼트키 계면에서의 상호확산 상태와 그에 따른 쇼트키 접촉특성 및 MESFET의 전기적 특성을 조사하였다. Al 및 Au 쇼트키 계면의 상호확산은 as-deposited 상태에서도 나타났으며 열처리 온도가 증가함에 따라 상호확산의 정도는 Au 접촉이 Al 접촉보다 컸다. 특히 Au 접촉에서 Ga의 외부확산이 현저했다 .Al 및 Au 게이트에 있어서 공통적으로 열처리 온도 증가에 따라 포화드레인 전류와 핀치오프 전압은 감소하였고 개방채널 저항은 증가하였으며 변화폭은 Au 게이트가 Al 게이트보다 컸다. Al 및 Au 접촉의 장벽높이는 as-deposited 상태에서 각각 0.70eV, 0.73eV로 페르미 준위는 1/2Eg 근처에 피닝되었다. Al 및 Au 접촉에 있어서 열처리 온도 증가에 따라 장벽높이는 각각 증가, 감소하였으며 이상계수는 각각 감소, 증가하였다. Al 접촉의 경우 열처리를 행함으로서 쇼트키 접촉특성이 개선됨을 확인할 수 있었다.

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Terahertz Detection Characteristics of Low-Temperature Grown InGaAs/InAlAs Multi Quantum Well

  • Park, Dong-U;Han, Im-Sik;Kim, Chang-Su;No, Sam-Gyu;Ji, Yeong-Bin;Tae, In;Lee, Gi-Ju;Kim, Jin-Su;Kim, Jong-Su
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.317-318
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    • 2013
  • Terahertz (THz) wave는 광학 영역과 방송파 영역 사이에 광대역 주파수 스펙트럼을 차지하고 있다. X선과는 달리 비이온화 광원으로 직진성, 투과성, 낮은 에너지 (meV)를 가지고 있어 비파괴적이고 무해한 장점을 지니고 있다. 본 연구에서는 In0.53Ga0.47As:Be/In0.52Al0.48As의 multi quantum well (MQW)을 Semi-insulting InP:Fe substrate 위에 active layer의 두께와 적층을 변화주어서 성장하였고Au (200 nm)/Ti (30 nm)의 금속전극으로 공정을 하였다. Ti:Sapphire femtosecond pulse laser를 조사하여 THz time-domain spectrometer 시스템을 이용하여 광전도검출법으로 THz 검출 특성을 연구하였다. THz 검출은 짧은 전하수명과 높은 저항을 요구한다. LTInGaAs의 경우 AsGa antisite로 인하여 짧은 전하수명을 얻게 되면 n-type의 높은 전하밀도를 가지게 되어서 저항이 낮아지게 된다. 높은 저항을 만들기 위하여 Be doping을 이용하여 과잉의 전자들을 보상하고 InAlAs layer를 삽입시켜 보다 높은 저항을 얻었다. LT-InGaAs:Be는 LT-GaAs보다 1/70 정도의 amplitude를 보이는데 LT-InGaAs/InAlAs MQW의 경우 LT-GaAs 대비 약 3/4 정도의 큰 amplitude를 얻었다. 또 active layer의 두께가 얇고 적층이 많을수록 신호가 커지는 것을 알 수 있었다. 이는 상대적으로 band gap이 큰 InAlAs층이 더 높은 저항을 만든 것으로 사료된다.

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Double crystal X-ray diffraction characteristics of $Al_xGa_{1-x}As$ grown by LPE (LPE법으로 성장시킨$Al_xGa_{1-x}As$의 이중결정 X-선 회절 특성)

  • 김인수;이철욱;최현태;배인호;김상기
    • Electrical & Electronic Materials
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    • v.6 no.6
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    • pp.565-572
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    • 1993
  • LPE(liquid phase epiraxy)법으로 성장시킨 $Al_{x}$ Ga$_{1-x}$As (0.15.leq.x.leq.0.67) 에피층의 구조적 특성을 이중결정 X-선 회절장치를 사용하여 조사하였다. GaAs기판과 $Al_{x}$ Ga$_{1-x}$As 에피층의 격자상수 차이로 인해 피이크가 분리되었고 이는 조성비가 증가함에 따라 선형적으로 증가하였다. 그리고 조성비는 Vegard의 법칙으로 구한 값과 기판 및 에피층 피이크 사이 각도분리(.DELTA..theta.)를 측정함으로써 구한 값이 일치하였으며 이때 관계식은 .DELTA..theta.=354.x을 얻었다. 또한 성장된 에피층은 compressive stress를 받고 있으며 조성비(x)가 0.15에서 0.67로 증가함에 따라 응력은 증가하였으며 그리고 피이크의 반치폭으로 부터 계산된 전위밀도가 역시 증가하였다.

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Analysis of MODFET Transport using Monte-Carlo Algorithm ` Gate Length Dependent Characteristics (몬테칼로 알고리즘을 이용한 MODFET소자의 전달특성분석;채널길이에 따른 특성분석)

  • Hak Kee Jung
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics A
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    • v.30A no.4
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    • pp.40-50
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    • 1993
  • In this paper, MODFET devices with various gate length are simulated using the Monte-Carlo method. The number of superparticle is 5000 and the Poisson equation is solved to obtain field distribution. The structure of MODFET is n-AlGaAs/i-AlGaAs/iGaAs and doping concentration of n-AlGaAs layer is 1${\times}10^{17}/cm^{3}$ and the thickness is 500.angs., and the thickness of i-AlGaAs is 50$\AA$. The devices with gate length 0.2$\mu$m, 0.5$\mu$m, 1.0$\mu$m respctively are simulated and the current-voltage curves and transport characteristics of that devices are obtained. Occupancy of each subband and electron energy distribution and conduction energy band in channel have been analyzed to obtain transport characteristics, and particles transposed from source to drain have been analyzed to current-voltage curves. Current level is highest for the device of Lg=0.2$\mu$m and transconductance of this device is 310mS/mm.

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Optical Characteristics of Multi-Stacked InAs/InAlGaAs Quantum Dots (다층 성장한 InAs/InAlGaAs 양자점의 광학적 특성)

  • Oh, Jae-Won;Kwon, Se-Ra;Ryu, Mee-Yi;Jo, Byoung-Gu;Kim, Jin-Soo
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.20 no.6
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    • pp.442-448
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    • 2011
  • Self-assembled InAs/InAlGaAs quantum dots (QDs) grown on an InP (001) substrate have been investigated by using photoluminescence (PL) and time-resolved PL measurements. The single layer (QD1) and seven stacks (QD2) of InAs/InAlGaAs QDs grown by the conventional S-K growth mode were used. The PL peak at 10 K was 1,320 nm for both QD1 and QD2. As the temperature increases from 10 to 300 K, the PL peaks for QD1 and QD2 were red-shifted in the amount of 178 and 264 nm, respectively. For QD1, the PL decay increased with increasing emission wavelength from 1,216 to 1,320 nm, reaching a maximum decay time of 1.49 ns at 1,320 nm, and then decreased as the emission wavelength was increased further. However, the PL decay time for QD2 decreased continuously from 1.83 to 1.22 ns as the emission wavelength was increased from 1,130 to 1,600 nm, respectively. These PL and TRPL results for QD2 can be explained by the large variation in the QD size with stacking number caused by the phase separation of InAlGaAs.