• 한국재료학회지
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• 제8권7호
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• pp.591-595
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• 1998

이 연구에서는 HVPE법으로 두께가 350$\mu\textrm{m}$, 면적이 100$\textrm{mm}^2$인 크랙이 없는 freestanding GaN 단결정 기판을 제작하고, 그 특성을 조사하였다. 제작된 GaN 기판의 격자상수는 $c_{o}$ =5.18486$\AA$이었고, 이중 X-선 회절피크의 반치폭은 650 arcsec 이었다. 10K의 온도에서 측정한 PL 스펙트럼은 에너지 밴드 갭 부근에서 중성 도너와 중성 억셉터에 구속된 여기자 및 자유여기자의 소멸에 의한 발광과 결정 결함고 관계하는 깊은 준위에 의한 1.8eV 부근 발광으로 구성되었다. 또한 라만 E2(high)모드 주파수는 567cm-1로서 벌크 GaN 단결정의 값과 같았다. 한편, GaN 기판의 전기저항도형은 n형이었고, 전기 비저항은 0.02$\Omega$.cm이었으며, 캐리어 이동도와 농도는 각각 283$\textrm{cm}^2$/V.s와 1.1$\times$$10^{18}$$cm^{-3}$이었다.

• 한국진공학회지
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• 제16권4호
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• pp.267-272
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• 2007

라디오파 마그네트론 스퍼터링 방법으로 유리 기판 위에 Al 도핑된 ZnO (AZO) 박막을 성장시켰다. 증착시 스퍼터링 가스로 사용하는 산소 유량비의 변화에 따른 AZO 박막의 특성을 X-선 회절법, 원자 주사 현미경, 홀 효과 측정법으로 조사하였다. 증착 온도 $400^{\circ}C$에서 산소 유량비 0%로 증착된 AZO 박막은 가장 큰 c-축 우선 배향성과 최저의 비저항값 $6.9{\times}10^{-4}{\Omega}cm$을 나타내었다. 산소 유량비가 증가함에 따라 ZnO (002)면의 회절 피크의 세기는 실질적으로 감소하는 경향을 보였다. 또한, 산소 유량비가 감소함에 따라 전하 운반자의 농도와 홀 이동도는 증가하였으나, 전기 비저항은 감소하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제22권10호
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• pp.814-820
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• 2009

Antimony (Sb) doped ZnO thin films (0.1 at.%) were deposited on sapphire (0001) substrates at various temperatures (200 - 600$^{\circ}C$) by using pulsed laser deposition technique. All the thin films have been characterized by X-ray diffractometer, atomic force microscopy and spectrophotometer to investigate their structural, morphological and optical properties, respectively. Hall measurements were also carried out to identify the electrical properties of the thin films. These thin films were constituted in wurtzite structure with the preferential orientation of (002) diffraction plane and had as high as 80% optical transmission in the visible range. The bandgap energy also was determined by spectrophotometer which was around 3.28 eV. Hall measurements results revealed that the Sb dope ZnO thin film (0.1 at.%) grown at $500^{\circ}C$ exhibited p-type conduction with a carrier concentration of $8.633\times10^{16}\;cm^{-3}$, a mobility of $1.41\;cm^2/V{\cdot}s$ and a resistivity of $51.8\;\Omega{\cdot}cm$. We have successfully achieved p-type conduction in antimony doped ZnO thin films with low doping level even though the electrical properties are not favorable. This paper suggests the feasibility of p-type doping with large-size-mismatched dopant by using pulsed laser deposition.

• 센서학회지
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• 제8권2호
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• pp.184-188
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• 1999

Pulsed laser deposition법에 의하여 양질의 PbTe 박막을 다양한 기판온도에 따라 성장시켰다. XRD패턴으로 부터 각 온도에서의 PbTe층들은 결정화가 되어있음을 알 수 있었다. 또한 PbTe 박막의 XRD 피크들은 (h00)의 방향성을 나타내고 있다. Pb의 재증발로 인하여 $400^{\circ}C$이상에서는 PbTe 박막은 결정성의 박막으로 형성되지 않았다. AFM 이미지로부터 박막의 표면은 작은 granular 결정들과 평탄한 매트릭스로 구성되어 있음이 관찰되었다. 기판온도의 증가에 따라 표면의 입자들이 커지는 것을 알 수 있었다. Hall-effect 측정으로부터 $300^{\circ}C$에서 성장한 PbTe 박막의 전기적 특성은 $3.68{\times}10^{18}cm^{-3}$의 캐리어 농도와 $148\;cm^2/Vs$의 Hall 이동도를 나타내었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1995년도 제8회 학술발표회 논문개요집
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• pp.36-36
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• 1995

The cubic (zinc blende) CdSe eppilayers were grown on GaAs(100) substrates by electron beam (e-beam) evapporation technique. X-ray scans with copper $K\alpha$ radiation indicate that the CdSe eppilayers are zinc blende. The lattice pparameter obtained from the (400) reflection is 6.077$\AA$, which is in excellent agreement with the value repported in the literature for zinc blende CdSe. The orientation of as-grown CdSe eppilayer is determined by electron channeling ppatterns(ECpp). The crystallinity of heteroeppitaxial CdSe layers were investigated based on the double crystal x-ray rocking curve(DCRC). The deppendence of the rocking curve width on layer thickness was studied. The FWHM(full width at half maximum) of CdSe eppilayers grown on GaAs(100) substrates is decreasing with increasing eppilayer thickness. The carrier concentration and mobility of the as-grown eppilayers deduced Hall data by van der ppauw method, are about 7$\times$1017 cm-3 and 2$\times$102 $\textrm{cm}^2$ / sec at room tempperature, resppectively. The energy gapp was determinded from the pphotocurrent sppectrum. In pphotocurrent sppectrum of a 1-${\mu}{\textrm}{m}$-thick CdSe eppilayer at 30K, the ppeak at 1.746 eV is due to the free exciton of cubic CdSe. In summary, We have shown that eppilayers of zinc blende CdSe can be grown on GaAs(100) substrates by e-beam, desppite the large mismatch between eppilayer and substrate, as well as the natural ppreference for CdSe to form in the wurtzite structure.

• 한국결정성장학회지
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• 제7권1호
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• pp.70-75
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• 1997

Electron beam 증착법을 보완하여 GaAs(100)기판위에 cubic(zinc blende) CdSe 에피충을 성장시켜 그의 특성을 조사하였다 .. CdSe 에피충의 격자 상수는 6.077 A였으며, 배향 성은 ECP 패번에 의하여 확인되고 결정성은 DCXR curve로 관찰하였다. 상온에서 측정된 H Hall data로는 에피충의 운반자 농도와 이통도는 각각 1018cm-3, 102cm2N' see 정도임을 알았 고 30 K에서 측정한 PC spectra peak는 cubic CdSe의 free exciton에 기인된 것으로 1.746 e eV에서 예리하게 나타냐고 있음을 보여주고 있다.

• 한국재료학회지
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• 제23권3호
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• pp.155-160
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• 2013

ZnO thin films co-doped with Mg and Ga (MxGyZzO, x + y + z = 1, x = 0.05, y = 0.02 and z = 0.93) were prepared on glass substrates by RF magnetron sputtering with different sputtering powers ranging from 100W to 200W at a substrate temperature of $350^{\circ}C$. The effects of the sputtering power on the structural, morphological, electrical, and optical properties of MGZO thin films were investigated. The X-ray diffraction patterns showed that all the MGZO thin films were grown as a hexagonal wurtzite phase with the preferred orientation on the c-axis without secondary phases such as MgO, $Ga_2O_3$, or $ZnGa_2O_4$. The intensity of the diffraction peak from the (0002) plane of the MGZO thin films was enhanced as the sputtering power increased. The (0002) peak positions of the MGZO thin films was shifted toward, a high diffraction angle as the sputtering power increased. Cross-sectional field emission scanning electron microscopy images of the MGZO thin films showed that all of these films had a columnar structure and their thickness increased with an increase in the sputtering power. MGZO thin film deposited at the sputtering power of 200W showed the best electrical characteristics in terms of the carrier concentration ($4.71{\times}10^{20}cm^{-3}$), charge carrier mobility ($10.2cm^2V^{-1}s^{-1}$) and a minimum resistivity ($1.3{\times}10^{-3}{\Omega}cm$). A UV-visible spectroscopy assessment showed that the MGZO thin films had high transmittance of more than 80 % in the visible region and that the absorption edges of MGZO thin films were very sharp and shifted toward the higher wavelength side, from 270 nm to 340 nm, with an increase in the sputtering power. The band-gap energy of MGZO thin films was widened from 3.74 eV to 3.92 eV with the change in the sputtering power.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.151-151
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• 2008

갈륨-질화물(GaN) 기반의 고속전자이동도 트랜지스터(high electron mobility transistor, HEMT)는 마이크로파 또는 밀리미터파 등과 같은 고주파 대역의 통신시스템에 널리 사용되는 전자소자로 각광받고 있다. GaN HEMT는 AlGaN/GaN 또는 AlGaN/InGaN/GaN 등과 같은 이종접합구조(heterostructure)로부터 발생하는 이차원 전자가스(two-dimensional electron gas, 2DEG) 채널을 이용하여 캐리어 구속효과(carrier confinement) 및 이동도의 향상이 가능하다. 또한 높은 2DEG 채널의 면밀도(sheet concentration) 와 전자의 포화 속도(saturation velocity)를 바탕으로 고출력 동작이 가능하여 차세대 이동통신용 전력 증폭기로 주목받고 있다. 그러나 이론적으로 우수한 특성과 달리, 실제 소자에서는 epi 성장시의 결함이나 전위, 표면 상태에 따른 2DEG 감소 등의 영향으로 이론보다 높은 누설 전류와 낮은 항복 전압 특성을 가진다. 특히, 기존의 GaN HEMT 구조에서는 Drain-Side Gate Edge에서의 전계 집중이 항복 전압 특성에 미치는 영향이 크다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 Trapezoidal Gate구조를 이용하여 Drain 방향의 Gate Edge가 완만히 변하는 구조를 제안하였다. 이를 위해 $ATLAS^{TM}$ 전산모사 프로그램을 이용하여 Trapezoidal Gate 구조를 구현하여 형태에 따른 전류-전압 특성 및 소자의 스위칭 특성 및 Gate 아래 채널층에 형성되는 Electric Field의 분산을 조사하고, 이를 바탕으로 고속 동작 및 높은 항복 전압을 갖는 AlGaN/GaN HEMT의 최적화된 구조를 제안하였다. 새로운 구조의 Gate를 적용한 AlGaN/GaN HEMT는 Gate edge에서의 전계를 분산시켜 피크 값이 감소되는 것을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1988년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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• pp.372-375
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• 1988

The III-V ternary alloy semiconductor $In_{l-x}Ga_{x}As$ were grown by the temperature Gradient of $0.60{\leq}x{\leq}0.98$. The electrical properties were investigated by the Hall effect measurement with the Van der Pauw method in the temperature range of $90{\sim}300K$. $In_{l-x}Ga_{x}As$ were revealed n-type and the carrier concentration at 300K were in the range of $9.69{\times}10^{16}cm^{-3}{\sim}7.49{\times}10^{17}cm^{-3}$. The resistivity was increased and the carrier mobility was decreased with increasing the composition ratio. The optical energy gap determined by optical transmission were $20{\sim}30meV$ lower than theoretical valves on the basis of absorption in the conduction band tail and it was decreased with increasing the temperature by the Varshni rule. In the photoluminescence of undoped $In_{l-x}Ga_{x}As$ at 20K, the main emission was revealed by the radiative recombination of shallow donor(Si) to acceptor(Zn) and the peak energy was increased with increasing the composition, X. The diffusion depth of Zn increases proportionally with the square root of diffusion time, and the activation energy for the Zn diffusion into $In_{0.10}Ga_{0.90}As$ was 2.174eV and temperatures dependence of diffusion coefficient was D = 87.29 exp(-2.174/$K_{B}T$). The Zn diffusion p-n $In_{x}Ga_{x}As$ diode revealed the good rectfying characteristics and the diode factor $\beta{\approx}2$. The electroluminescence spectrum for the Zn-diffusion p-n $In_{0.10}Ga_{0.90}As$ diode was due to radiative recombation between the selectron trap level(${\sim}140meV$) and Zn acceptor level(${\sim}30meV$). The peak energy and FWHM of electroluminescence spectrum at 77K were 1.262eV and 81.0meV, respectively.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제30권3호
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• pp.94-101
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• 2023

투명 전도성 산화물(TCO)를 대체할 수 있는 대표적인 물질로 알려진 ZnO는 3.37 eV의 bandgap과 60 meV의 exciton binding energy를 가진 반도체 물질이다. 본 연구에서는 투명 전극으로 사용하기 위한 높은 전기적 특성을 확보하기 위해 원자층 증착법을 기반으로 양이온과 음이온의 단일 및 이중 도핑에 따라 성장한 ZnO 박막을 제작하였다. 3가 양이온 Al, Ga과 음이온 F이 단일 및 이중 도핑된 ZnO 박막의 구조적, 광학적 특성 및 전기적 특성을 확인하였다. 단일 도핑의 경우, ZnO에 donor로 작용하는 Al, Ga, F에 의해 캐리어 농도가 도핑 전에 비해 증가하였고 근자외선 영역에서의 band-edge absorption이 증가하는 것을 확인하였다. 단일 도핑 중에서는 F이 ZnO 내 산소 공공 자리에 passivation 되면서 높은 mobility와 함께 가장 높은 전도도를 보였다. 이중 도핑의 경우, 각 원소들의 도핑 효과가 더해지면서 단일 도핑에 비해 높은 전기적 특성을 보였다. 결과적으로 Ga-F에 비해 Al-F 도핑 시 ionic radius 차이에 의한 lattice distortion 감소 및 delocalized 된 전자 상태의 증가로 가장 낮은 비저항 값을 보였으며 PDOS 분석을 통한 시뮬레이션 데이터로 측정 값과 일치하는 결과를 확인했다.