• Journal of information and communication convergence engineering
• /
• v.3 no.4
• /
• pp.179-183
• /
• 2005

A photodiode capable of obtaining a sufficient photo/ dark current ratio at both forward bias state and reverse bias state is proposed. The photodiode includes a glass substrate, an aluminum film formed as a lower electrode over the glass substrate, an alumina film formed as an insulator barrier over the aluminum film, a hydrogenated amorphous silicon film formed as a photo conduction layer over a portion of the alumina film, and a transparent conduction film formed as an upper electrode over the hydro-generated amorphous silicon film. A good quality alumina $(Al_2O_3)$ film is formed by oxidation of aluminum film using electrolyte solution of succinic acid. Alumina is used as a potential barrier between amorphous silicon and aluminum. It controls dark-current restriction. In case of photodiodes made by changing the formation condition of alumina, we can obtain a stable dark current $(\~10^{-12}A)$ in alumina thickness below $1000{\AA}$. At the reverse bias state of the negative voltage in ITO (Indium Tin Oxide), the photo current has substantially constant value of $5{\times}10^{-9}$ A at light scan of 100 1x. On the other hand, the photo/dark current ratios become higher at smaller thicknesses of the alumina film. Therefore, the alumina film is used as a thin insulator barrier, which is distinct from the conventional concept of forming the insulator barrier layer near the transparent conduction film. Also, the structure with the insulator thin barrier layer formed near the lower electrode, opposed to the ITO film, solves the interface problem of the ITO film because it provides an improved photo current/dark current ratio.

• Journal of Information Display
• /
• v.10 no.4
• /
• pp.195-201
• /
• 2009

The temporal dark- and bright-image sticking phenomena were examined relative to the He contents under 11% Xe content in the 50-in HD and FHD AC-PDPs with a ternary gas mixture (Xe-He-Ne). To compare the temporal dark- and bright-image sticking phenomena under various He contents, the differences in the disappearing time, display luminance, perceived luminance, infrared emission, color coordinate, color temperature, and discharge current before and after discharge were measured under 0, 35, 50, and 70% He contents. It was found that temporal dark- and bright-image sticking were reduced in proportion to the increase in He %. Thus, a high He content contributes to the reduction of temporal dark- and bright-image sticking.

• Journal of Sensor Science and Technology
• /
• v.15 no.5
• /
• pp.341-346
• /
• 2006

We have fabricated SOI CMOS active pixel image sensor with the pinned photodiode on handle wafer in order to reduce dark currents and improve spectral response. The structure of the active pixel image sensor is 4 transistors APS which consists of a reset and source follower transistor on seed wafer, and is comprised of the photodiode, transfer gate, and floating diffusion on handle wafer. The source of dark current caused by the interface traps located on the surface of a photodiode is able to be eliminated, as we apply the pinned photodiode. The source of dark currents between shallow trench isolation and the depletion region of a photodiode can be also eliminated by the planner process of the hybrid bulk/SOI structure. The photodiode could be optimized for better spectral response because the process of a photodiode on handle wafer is independent of that of transistors on seed wafer. The dark current was about 6 pA at 3.3 V of floating diffusion voltage in the case of transfer gate TX = 0 V and TX=3.3 V, respectively. The spectral response of the pinned photodiode was observed flat in the wavelength range from green to red.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics D
• /
• v.34D no.5
• /
• pp.61-66
• /
• 1997

In this paper we report the fabrication of an InGaAs metal-semiconductor-metal (MSM) photodiode(PD) which an InAlAs barrier enhancement layer that has very low dark current and high speed chracteristics. The detector using Cr/Au schottky metal fingers with 4um spacing on a large active area of 300*300um$^{2}$ offers a low dark current of 38nA at 10V, a low capacitance of 0.8pF, and a high 3-dB bandwidth of 2.4 GHz. To our knowledge, these characteristics are better than any previously published results obtained from large area InGaAs MSM PD's. The RC equivalent model and frequency domain current response model considering transit time were also used to analyze the frequency characteristic of the fabricated device.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2014.02a
• /
• pp.372-372
• /
• 2014

반도체 검출기는 입사되는 X선 에너지에 의하여 이온화되어 발생하는 전자 전공쌍을 수집함으로 방사선 정보를 확인하는 선량계로써 많은 연구와 활용이 이루어지고 있다. 하지만, X선 에너지에 의하여 반도체 검출기에서 발생하는 전기적 신호량이 높지 않기 때문에 누설 전류의 저감이 필수적이다. 누설 전류를 저감시키기 위한 방안으로 반도체 층과 전극 층의 Schottky Contact 구조의 설계, Insulating Layer의 사용, 높은 비저항의 반도체 물질 연구 등이 이루어지고 있다. 하지만, 기존에 누설 전류 저감을 위하여 Insulating Layer를 전극층과 반도체 층 사이에 형성하는 연구에 있어서 Insulating Layer와 반도체 층의 계면 사이에서 발생하는 Charge Trapping으로 인하여 생성되는 신호의 Reproducibility 저하, 동영상 적용의 제한 등의 문제점을 겪어왔다. 이에 본 논문에서는 누설 전류를 저감시킴과 동시에 Charge Trapping의 최소화를 이루기 위하여 Insulating Layer의 두께 최적화 연구를 수행하였다. 본 연구에서 사용한 Insulating Layer는 검출기 표면에 입사하는 X선 정보 손실을 최소화 시키는 동시에 누설 전류와 Charge Trapping을 최소화 시키는 방법으로써 CVD방법으로 검출기 표면에 균일하게 Insulating Layer를 코팅하였다. Insulating 물질은 Parylene을 사용하였으며, 그 중 온도, 습도 등 외부환경에 영향을 적게 받는 type C를 사용하였다. 증착에 사용한 장비의 진공도는 Torr로 설정하여 증착되는 Parylene의 두께가 약 $0.3{\mu}m$가 되게 하였으며, 실험에는 반도체 물질 PbO를 사용하였다. Parylene의 절연 특성은 Dark Current와 Sensitivity를 측정한 SNR을 이용하여 Parylene코팅이 되지 않은 동일 반도체 검출기와의 신호를 비교하였으며 또한 Parylene를 다층 제작한 검출기의 수집 신호량을 비교하였다. 제작한 검출기의 X선 조사 시의 수집 전하량 측정 결과, 100 kVp, 100mA, 0.03s의 X선 조건에서 $1V/{\mu}m$의 기준 시, Parylene를 코팅하지 않은 PbO 검출기의 Dark current는 0.0501 nA/cm2, Sensitivity는 0.6422 nC/mR-cm2, SNR은 12.184이었으며, Parylene단층의 두께인 $0.3{\mu}m$로 증착된 시편의 Dark current는 0.04097 nA/cm2, Sensitivity는 0.53732 nC/mR-cm2으로 Dark current가 감소되고 sensitivity도 감소하였지만 SNR은 13.1150으로 높아진 것을 확인할 수 있었다. Perylene이 $0.6{\mu}m$로 증착된 시편의 경우, Dark Current는 0.04064 nA/cm2, Sensitivity는 0.31473 nC/mR-cm2, SNR은 7.7443으로써 Insulating Layer가 없는 시편보다 SNR이 약 40% 낮아진 것을 확인할 수 있었다. Parylene이 $0.9{\mu}m$로 증착된 시편의 경우 Dark current는 0.0378 nA/cm2, Sensitivity 0.0461 nC/mR-cm2로 Insulating Layer가 없는 시편에 비해 SNR은 약 1/12배 감소한 1.2196이었고, Parylene이 $1.2{\mu}m$로 증착된 시편의 SNR은 1.1252로서 더 감소하였다. 따라서 Parylene을 다층 코팅한 검출기일수록 절연 효과의 영향이 커짐으로써 SNR 비교 시 수집되는 신호량이 줄어드는 것을 확인하였다. 반도체 검출기의 누설 전류를 저감시킴과 동시에 신호 수집율에 영향을 최소화시키기 위하여 Insulating Layer의 두께를 적절하게 설정하여 적용하면 Insulating Layer가 없는 검출기에 비해 누설전류를 최소한으로 줄일 수 있고 신호 검출효율이 감소하는 것을 방지할 수 있을 것이라 사료된다.

• Journal of Biomedical Engineering Research
• /
• v.18 no.3
• /
• pp.307-313
• /
• 1997

he photoconductive gain mechanism in amorphus silicon devices was investigated in connection with applications to radiation detection. Various device types such as p-i-n, n-i-n and i-i-p-i-n structures were fabricated and tested. Photoconductive gain was measured in two time scales : one for short pulses of visible light(<$1{\mu}sec$) which simulate the transit of energetic charged particles or ${\gamma}$-rays, and the other for rather long pulses of light(1msec) which simulate x-ray exposure in medical imaging, We used two definitions of phtoconductive gain : current gain and charge gain which is an integration of the current gain. We obtained typical charge gains of 3~9 for short pulses and a few hundreds for long pulses at a dark current density level of 10mA/$cm^2$. Various gain results are discussed in terms of the device structure, applied bias and dark current density.

• The Magazine of the IEIE
• /
• v.30 no.5
• /
• pp.499-508
• /
• 2003

실제 실험에 사용한 대표적인 InAs/GaAs QUDIP에 대해서 detector를 평가하는데 사용하는 responsitity D*뿐만 아니라 이두 값을 좌우하는 phottoconductive gain 양자효율 noise current에 대해 정량적으로 살펴보고 QWIP와 비교해보았다 우선 가장 중요한 것은 QDIP의 온도가 약 10K에서 거의 200K까지 올라가도 responsivity와 D* 모두 온도에 따라 민감하게감소하지 않는다는 사실이다(거의 10배 정도만 감소했음). 이러한 측정결과는 QDIP의 가장 큰 장점인 실온 동작 가능성이 아주 높음을 확인시켜 준다. 참고로, 이미 사용되고 있는 QWIP나 MCT detector는 낮은 온도 영역에서도 온도가 증가함에 따라 responsivity와 D*가 민감하게 감소해서 77K 이상에서는 동작하지 않는다. 두번째로, QWIP는 시료의 표면에 수직 입사되는 IR에 반응하지 않는데, QDIP는 시료의 표면에 수직 입사되는 IR에도 잘 반응함을 확인하였다. 이러한 두 가지 특성은 QDIP가 가질 것이라고 예상되던 QDIP의 가장 큰 장점으로, QDIP가 mid IR이나 far IR detector로서의 전망이 아주 밝음을 보여준다. 저온에서 QDIP의 responsivity는 수 A/W 로, 보통의 QWIP의 responsivity가 수십 mA/W인 것을 고려할 때, 충분히 큰 값이었다. QDIP의 responsivity가 이렇게 큰 이유는 photo-conductive gain이 1000 이상으로 매우 컸기 때문이었다. 반면에, 양자효율은 0.01% 이하로 아주 작았는데, 이것은 흡수 계수 자체보다는 흡수 두께가 작기 때문인 것 같고, 따라서 QDIP의 주기 수를 늘릴 필요가 있음을 알았다. Detector를 평가하는데 가장 중요한 것은 responsivity보다는 D*인데, photoconductive gain과 양자효율의 곱에 비례하는 responsivity는 $\sim$A/W로 충분히 컸지만, 반면에 D*는 $\sim$2E8으로 QWIP에 비해 작았다. 이것은 noise current가 컸기 때문이며 이를 줄이는 것이 중요하다. Noise current의 주된 요인이 dark current에 비례하는 g-r noise이므로, dark current를 줄이는 구조가 필요하다. 대표적인 예가 AlGaAs 같은 additional barrier를 넣어 dark current를 줄이는 방법이다. QDIP의 주기 수를 늘리는 것도 dark current를 줄이는 데 도움이 될 것이다.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
• /
• v.25 no.9
• /
• pp.1068-1073
• /
• 1988

PIN-Photodiodes were fabricated with CO2 laser annealed SOI and their electric characteristics were measured. Dark current decreased and photocurrent-dark current ratio increased as the grain size of polycrystalline silicon in intrinsic region increased. In case of the largest grain, 10-20um, dark current was 30 n A (at - 4V) and photocurrent was proportional to light intensity.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
• /
• 2009.10a
• /
• pp.1061-1064
• /
• 2009

Through dark injection space-charge-limited current (DI-SCLC) and trap-free SCLC measurements, it has been demonstrated that an indium tin oxide (ITO)/buckminsterfullerene ($C_{60}$) electrode can form a quasi-Ohmic contact with N, N'-bis (naphthalen-1-yl)-N, N'-bis(phenyl) benzidine (NPB). The DI-SCLC results show a clear peak current along with a shift of the peak position as the field intensity varies, implying an Ohmic (or quasi-Ohmic) contact. A theoretical simulation of the SCLC also shows that ITO/$C_{60}$ forms an Ohmic contact with NPB. The Ohmic contact makes it possible to estimate the NPB hole mobility through the use of both DI-SCLC and trap-free SCLC analysis. This also contributes to a reduction in power consumption.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
• /
• v.39 no.1
• /
• pp.32.1-32.1
• /
• 2014

Astronomical observations strongly suggest that the expansion rate of our universe is currently under acceleration. The nature of the so-called dark energy causing the acceleration is unknown, and it is one of the fundamental mysteries in the present day theoretical cosmology. Here we briefly review the current state of cosmic dark energy research in both theoretical and observational sides. Constraints on dynamical dark energy models (e.g., w-fluid, quintessence, and modified gravity) with recent observational data from type Ia supernovae, cosmic microwave background radiation, and large-scale structures in the universe indicate a preferred direction toward the simplest ${\Lambda}$CDM world model. We also discuss some issues regarding the early dark energy model and the spherical collapse of matter in the presence of dark energy.