• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2007년도 제32회 학술대회 초록집
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• pp.117-117
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• 2007

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.119-119
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• 2003

ZnO는 최근에 발광소자로서의 가능성 때문에 주목받고 있다. ZnO 박막의 성장에는 주로 CVD법과 스퍼터법이 사용되는데, CVD법 중 하나로서 cyclic CVD라고도 불리는 ALE법은 기존 CVD법에 비하여 증착속도는 떨어지나 박막의 표면거칠기가 매우 작고 대면적의 증착에서도 두께균일도가 상당히 우수하며 증착온도가 낮은 장점이 있다. 본 연구에서는 발광소자로서 응용이 가능한 ZnO박막을 사파이어(0001) 기판위에 ALE법으로 증착하고 후열처리가 photoluminescencey(PL) 특성에 끼치는 효과를 조사하였다. DEZn(diethylzinc)와 $H_2O$를 소스로 사용하여 사파이어 기판위에 ZnO 박막을 성장시키었고 기판온도로서 ALE window 범위인 17$0^{\circ}C$와 CVD증착 온도범위인 40$0^{\circ}C$를 설정하여 증착 시키었다. 그 후 후열처리로서 산소분위기에서 800, 900, 100$0^{\circ}C$에서 1시간 열처리를 하였다.

• 한국재료학회지
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• 제14권5호
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• pp.363-367
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• 2004

Recently ZnO epitaxial layers have been widely studied as a semiconductor material for optoelectronic devices. Sapphire and silicon are commonly selected as substrate materials for ZnO epitaxial growth. In this communication, we report the effect of the ECR plasma pretreatment of sapphire and silicon substrates on the nucleation in the ZnO ALE (atomic layer epitaxy). It was found that ECR plasma pretreatment reduces the incubation period of the ZnO nucleation. Oxygen ECR plasma enhances ZnO nucleation most effectively since it increases the hydroxyl group density at the substrate surface. The nucleation enhancing effect of the oxygen ECR plasma treatment is stronger on the sapphire substrate than on the silicon substrate since the saturation density of the hydroxyl group is lower at the sapphire surface than that at the silicon surface.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 추계학술발표대회
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• pp.19.2-19.2
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• 2011

The $(Sr_{0.75},\;La_{0.25})TiO_3$ (SLTO) ultra-thin films with various thicknesses have been grown on Ti-O terminated $SrTiO_3$(100) substrate using Laser-Molecular Beam Epitaxy (Laser MBE). By monitoring the in-situ specular spot intensity oscillation of reflection high energy electron diffraction (RHEED), we controlled the layer-by-layer film growth. The film structure and topography were verified by atomic force microscopy (AFM) and high resolution thin film x-ray diffraction by the synchrotron x-ray radiation. We have also investigated the electronic band structure using x-ray absorption spectroscopy (XAS). The ultra thin SLTO film exhibits thickness driven metal-insulator transition around 8 unit cell thickness when the film thickness progressively reduced to 2 unit cell. The SLTO thin films with an insulating character showed band splitting in Ti $L_3-L_2$ edge XAS spectrum which is attributed to Ti 3d band splitting. This narrow d band splitting could drive the metal-insulator transition along with Anderson Localization. In optical conductivity, we have found the spectral weight transfer from coherent part to incoherent part when the film thickness was reduced. This result indicates the possibility of enhanced electron correlation in ultra thin films.

• Applied Science and Convergence Technology
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• 제26권3호
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• pp.52-54
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• 2017

An InGaN/GaN multiple quantum well (MQW) structure is grown on a GaN/sapphire template using a plasma-assisted molecular beam epitaxy (PA-MBE). The fluctuation of the quantum well thickness formed from roughly-grown InGaN layer results in a disordered photoluminescence (PL) spectrum. The surface morphologies of the InGaN layers with various In compositions are investigated by reflection high energy electron diffraction (RHEED) and atomic force microscopy (AFM). A blurred InGaN/GaN hetero-interface and the non-uniform QW size is confirmed by high resolution transmission electron microscopy (HR-TEM). Inhomogeneity of the quantum confinement results in a degradation of the quantum efficiency even though the InGaN layer has a uniform In composition.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제16권6호
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• pp.854-859
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• 2016

Recently, GeSn is drawing great deal of interests as one of the candidates for group-IV-driven optical interconnect for integration with the Si complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) owing to its pseudo-direct band structure and high electron and hole mobilities. However, the large lattice mismatch between GeSn and Si as well as the Sn segregation have been considered to be issues in preparing GeSn on Si. In this work, we deposit the GeSn films on Si by DC magnetron sputtering at a low temperature of $250^{\circ}C$ and characterize the thin films. To reduce the stresses by GeSn onto Si, Ge buffer deposited under different processing conditions were inserted between Si and GeSn. As the result, polycrystalline GeSn domains with Sn atomic fraction of 6.51% on Si were successfully obtained and it has been demonstrated that the Ge buffer layer deposited at a higher sputtering power can relax the stress induced by the large lattice mismatch between Si substrate and GeSn thin films.

• 한국결정성장학회지
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• 제6권3호
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• pp.351-359
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• 1996

ECR (electron cyclotron resonance) 플라즈마원이 장착되어 있는 화학선에피탁시 (chemical beam epitaxy : CBE) 장치를 사용하여 InAs 양자점 구조형성에 미치는 수소플라즈마의 효과에 대하여 조사하였다. 자기조직화(self-organized)에 의해 GaAs 기판위에서 InAs 양자점의 형성을 RHEED(reflection high energy electron diffraction)로 관측한 결과 수소가스 및 수소플라즈마의 영향을 받지 않은 상태에서는 1.9 ML(monolayer)의 InAs 층성장(layer growth) 후에 형성되는데 비해 수소플아즈마를 조사한 상태에서는 약 2.6 ML의 InAs 층성장(layer growth) 후에 형성되는데 비해 수소플아즈마를 조사한 상태에서는 약 2.6 ML의 InAs층이 성장된 후 뒤늦게 이루어짐을 확인하였다. 기판의 온도 $370^{\circ}C$에서 동일한 조건으로 형성시킨 InAs 양자점의 밀도 및 크기는 수소플라즈마의 영향을 받지 않은 경우 $1.9{\times}10^{11}cm^{-2}$ 및 17.7 nm에서 수소플라즈마를 쪼인 경우 $1.3{\times}10^{11}cm^{-2}$ 및 19.4 nm로 양자점 형성 다소 완화되는 것으로 나타났다. 또한, 수소플아즈마에 의한 InAs 양자점의 PL(photoluminescence) 신호의 적색이동(red shift)과 반치폭 증가로부터 양자점 크기의 증가와 균일성이 다소 감소되는 모습을 알 수 있었다. 이와같은 수소플라즈마의 영향은 GaAs 기판과 InAs 사이의 부정합 변형환화 효과에의해 InAs의 충성장을 강화시키는 원자상 수소의 작용때문인 것으로 고려되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.277.2-277.2
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• 2016

현재 화합물 반도체 나노구조는 광학적, 전기적 특성을 기반으로 하는 단전자 트랜지스터, 적외선 검출기, 레이저, 태양전지와 같은 분야에 응용하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 특히 양자점은 3차원으로 구속되어 있는 상태 밀도를 갖고 있어 레이저 응용 시 낮은 문턱 전류 밀도, 높은 이득, 높은 열적 안정성을 기대되고 있지만 양자점의 운반자 수집과 열적 안정성의 한계가 여전히 존재한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 다양한 방법이 연구되고 있으며, 그 중 단층 양자점에 비해 운반자 수집과 열적 안정성이 뛰어난 다층 양자점이 결합된 구조에 대한 연구가 활발히 이루어지고, 다층으로 성장된 양자점 구조는 양자점의 크기 분포 조절이 용이하고 양자점 층간의 전기적 결합력이 강한 특성이 있다. 본 연구에서는 분자 선속 에피 성장법(Molecular Beam Epitaxy; MBE)과 원자 층 교대 성장법(Atomic Layer Epitaxy; ALE)으로 CdTe/ZnTe 다층 양자점을 ZnTe 장벽층의 두께를 변화하면서 성장 후 광학적 특성을 연구하였다. 저온 광루미네센스 측정(Photoluminescence; PL)을 통하여 ZnTe 장벽층 두께가 증가할수록 양자점의 PL 피크가 높은 에너지로 이동함을 알 수 있었는데, 이는 ZnTe 장벽층의 두께가 증가할수록 양자점 층간의 결합력이 감소하면서 양자점의 크기가 작아졌기 때문이다. 그리고 ZnTe 장벽층의 두께가 증가할수록 PL 세기가 커지는 것을 알 수 있었는데, 이는 ZnTe 장벽층의 두께가 증가할수록 더 많은 운반자가 양자점으로 구속되기 때문이다. 또한 온도 의존 광루미네센스 측정 결과 ZnTe 장벽층의 두께가 증가할수록 열적 활성화 에너지가 커지는 것을 관찰하였고, 시분해 광루미네센스 측정을 통해 ZnTe 장벽층의 두께에 따른 운반자 동역학에 대해 연구하였다. 이와 같은 결과 CdTe/ZnTe 다층 양자점 구조에서 장벽층의 두께에 따른 광학적 특성에 대해 이해 할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.197.1-197.1
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• 2015

현재 화합물 반도체 나노구조는 적외선 검출기, 레이저, 발광 다이오드, 단전자 트랜지스터, 태양전지 등과 같은 고효율 광전자 소자에서의 응용을 위해 활발한 연구가 진행 되고 있다. 특히 양자점은 3차원으로 구속되어 있는 상태 밀도를 갖고 있어 레이저 응용 시 낮은 문턱 전류 밀도, 높은 이득, 높은 열적 안정성을 기대되고 있다. 하지만 양자점의 크기가 불규칙적이고 운반자 수집의 한계로 인하여 기대 이하의 온도 안정성을 갖고 있어 이를 극복하기 위해 양자점의 크기와 운반자 수집을 제어하기 위해 다양한 방법이 연구되고 있다. 본 연구에서는 분자 선속 에피 성장법(Molecular Beam Epitaxy; MBE)과 원자 층 교대 성장법(Atomic Layer Epitaxy; ALE)으로 크기가 다른 CdTe/ZnTe 이중 양자점을 ZnTe 장벽층의 두께에 변화하면서 성장 후 광학적 특성을 연구하였다. 저온 광루미네센스 측정(Photoluminescence; PL) 측정 결과 장벽층 두께가 작아질수록 작은 양자점의 광 루미네센스의 세기가 감소하면서 큰 양자점의 세기가 증가하는 것을 관찰할 수 있었는데, 이는 장벽층 두께가 작아질수록 작은 양자점의 운반자들이 큰 양자점으로 이동되는 양이 많아지기 때문이다. 또한 장벽층 두께가 작아질수록 큰 양자점의 반치폭(Full Width at Half Maximum; FWHM)이 단층 양자점의 반치폭 보다 감소하는 것을 관찰 할 수 있었는데 이는 작은 양자점과 결합된 큰 양자점이 작은 양자점의 strain을 받아 크기의 균일함이 증가했기 때문이다. 이와 같은 결과 두 양자점이 결합된 이중 양자점 구조가 단층 양자점의 한계인 운반자 수집과 크기의 균일함을 향상할 수 있는 좋은 구조임을 제시하고 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.340-341
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• 2013

양자점(Quantum dots; QDs)은 단전자 트랜지스터, 레이저, 발광다이오드, 적외선 검출기와 같은 고효율 광전소자 응용을 위해 활발한 연구가 진행되고 있다. II-VI 족 화합물 반도체는 III-V 족 화합물 반도체와 비교했을 때 더 큰 엑시톤 결합에너지(exciton binding energy)를 가지는 우수한 특성을 보이고 있으며 이러한 성질을 가지는 II-VI 족 화합물 반도체 중에서도 넓은 에너지 갭을 가지는 CdTe 양자점은 녹색 영역대의 광전자 소자로서 활용되고 있다. 기존의 CdTe/ZnTe 양자점을 성장하기 위해 ZnTe와 격자부정합이 적은 GaAs 기판을 이용한 연구가 주를 이룬 반면 Si기판을 이용한 연구는 미흡하다. 하지만 Si 기판은 GaAs 기판에 비해 값이 싸고, 여러 분야에 응용이 가능하며 대량생산이 가능하다는 이점을 가지고 있어 초고속, 초고효율 반도체 광전소자의 제작을 가능케 할 것으로 기대된다. 또한 양자점의 고효율 광전소자에 응용을 위해서는 Si 기판 위에 양자점의 크기를 효율적으로 조절하는 연구 뿐 아니라 양자점의 크기에 따른 운반자 동역학에 대한 연구도 중요하다. 본 연구에선 분자선 에피 성장법(Molecular Beam Epitaxy; MBE)과 원자층 교대 성장법(Atomic Layer Epitaxy; ALE)을 이용하여 Si 기판 위에 성장한 CdTe/ZnTe 양자점의 크기에 따른 광학적 특성을 연구하였다. 저온 광 루미네센스(PhotoLuminescence; PL) 측정 결과 양자점의 크기가 증가함에 따라 더 낮은 에너지영역으로 피크가 이동하는 것을 확인하였다. 그리고 온도 의존 광루미네센스 측정 결과 양자점의 크기가 증가함에 따라 열적 활성화 에너지가 증가하는 것을 관찰하였는데, 이는 양자점의 운반자 구속효과가 증가하였기 때문이다. 또한 시분해 광루미네센스 측정 결과 CdTe/ZnTe 양자점의 크기가 증가함에 따라 소멸 시간이 긴 값을 갖는 것을 관찰하였는데, 이는 양자점의 크기가 증가함에 따라 엑시톤 진동 세기가 감소하였기 때문이다. 이와 같은 결과 Si 기판 위에 성장한 CdTe/ZnTe 양자점의 크기에 따른 열적 활성화 에너지와 운반자 동역학에 대해 이해 할 수 있었다.