• Current Optics and Photonics
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• 제5권2호
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• pp.129-133
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• 2021

This study observed the performance of an InAs/GaSb type-II superlattice photodiode with a p-i-n structure for mid-wavelength infrared detection. The 10 ML InAs/10 ML GaSb type-II superlattice photodiode was grown using molecular beam epitaxy. The cutoff wavelength of the manufactured photodiode with Si3N4 passivation on the mesa sidewall was determined to be approximately 5.4 and 5.5 ㎛ at 30 K and 77 K, respectively. At a bias of -50 mV, the dark-current density for the Si3N4-passivated diode was measured to be 7.9 × 10-5 and 1.1 × 10-4 A/㎠ at 77 K and 100 K, respectively. The differential resistance-area product RdA at a bias of -0.15 V was 1481 and 1056 Ω ㎠ at 77 K and 100 K, respectively. The measured detectivity from a blackbody source at 800 K was calculated to be 1.1 × 1010 cm Hz1/2/W at zero bias and 77 K.

• 한국재료학회지
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• 제32권8호
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• pp.333-338
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• 2022

In this work, we developed silver nanowires and a silicon based Schottky junction and demonstrated ultrafast broadband photosensing behavior. The current device had a response speed that was ultrafast, with a rising time of 36 ㎲ and a falling time of 382 ㎲, and it had a high level of repeatability across a broad spectrum of wavelengths (λ = 365 to 940 nm). Furthermore, it exhibited excellent responsivity of 60 mA/W and a significant detectivity of 3.5 × 10¹² Jones at a λ = 940 nm with an intensity of 0.2 mW cm^-2 under zero bias operating voltage, which reflects a boost of 50 %, by using the AC PV effect. This excellent broadband performance was caused by the photon-induced alternative photocurrent effect, which changed the way the optoelectronics work. This innovative approach will open a second door to the potential design of a broadband ultrafast device for use in cutting-edge optoelectronics.

• 한국진공학회지
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• 제18권2호
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• pp.108-115
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• 2009

150 주기의 InAs/GaSb (8/8-ML) 제2형 응력초격자 (SLS)를 활성층에 탑재한 초격자 적외선검출소자 (SLIP) 구조를 MBE 방법으로 성장하고, 직경 $200{\mu}m$의 개구면을 가지는 SLIP 개별소자를 시험 제작하였다 고분해능 투과전자현미경 (TEM) 이미지의 휘도분포와 X선회절 (XRD) 곡선의 위성피크의 분석 결과는 SLS 활성층은 균일한 층두께와 주기적 응력변형을 유지하는 급격한 계면의 초격자임을 입증하였다. 흑체복사 적외선 광원을 이용하여 측정한 입사파장 및 인가전압에 따른 반응도 (R)와 검출률 ($D^*$)로부터, 차단파장은 ${\sim}5{\mu}m$이고 최대 R과 $D^*$ ($\lambda=3.25{\mu}m$)는 각각 ${\sim}10^3mA/W$ (-0.6 V/13 K)와 ${\sim}10^9cm.Hz^{1/2}/W$ (0 V/13 K)임을 보였다. 반응도의 온도의존성으로부터 분석한 활성화에너지 275 meV는 광반응 과정에 개입되어 있는 가전대 및 전도대 부준위 사이의 에너지 간격 (HH1-C)과 잘 일치하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권5호
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• pp.23-30
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• 2002

전계인가 진공증착법으로 β상을 가지는 PVDF (Polyvinylidene Fluoride) 박막을 제작한 후, dynamic 방법으로 초전 특성을 측정하여 초전형 적외선 센서의 응용가능성에 대하여 조사하였다. PVDF 박막의 응답특성이 저주파와 고주파 영역에 따른 변조 주파수의 주파수 분산 (dispersion)으로 고려되었고, 그에 따른 초전 특성의 주파수 의존성을 관찰하였다. 저주파 (2∼100㎐) 영역에서 분역의 재배향 (reorientation) 되는 속도는 변조주파수의 속도보다 빠르므로 분극의 변화량이 증가하여 최대 값을 나타낸다. 반면에 고주파 (100∼1000㎐) 영역에서 분역의 재배향은 주파수 증가에 따라 방해를 받아 분극의 변화량이 억제되어 초전 응답이 감소하는 것을 알 수 있다. 초전계수와 전압감도 및 비검출능을 위한 재료평가지수는 각각 3.2×10/sup -10/C/㎠·K, 2.34×10/sup -10/C·cm/J 1.32×10/sup -9/C·cm/J이었고, 잡음등가전력과 비검출능은 각각 1.66×10/sup -7/W/㎐/sup ½/, 6.03×10/sup 5/cm·㎐/sup ½/W로 나타났다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권10호
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• pp.33-41
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• 2000

본 연구에서는 전압감도, 잡음등가전력, 비검출능 등이 초전특성들을 각 파라미터의 상호작용을 고려하여 3차원으로 모델링하였다. 그 결과, 전압응답특성은 저주파수 영역의 경우, 단면적에 대한 의존성 없이 두께가 작을수록 큰 전압응답을 보이고, 고주파수 영역의 경우는 20$G{\Omega}$의 부하저항에서 단면적이 작을수록 우수한 전압응답을 보이지만 두께에는 전혀 의존하지 않음을 알 수 있었다. 비검출능은 저주파수 영역에서 20$G{\Omega}$의 부하저항, $4{\times}10^{-10}m^2$ 이상의 단면적, 그리고 $1{\times}10^{-5}m$ 이하의 두께에서 아주 우수한 특성을 나타내었고, 고주파수 영역에서는 $1{\times}10^{-5}m$ 이하의 두께와 $2{\times}10^{-10}m^2$ 이상의 단면적에서 저항에 관계없이 높은 비검출능을 나타내었다. 또, 초전형 적외선 센서의 증폭 및 주파수 대역을 설정하기 위한 주변회로를 설계하였다. 본 연구에서는 1개의 단일 op-amp를 JFET의 드레인 부분의 단자에 연결한 quasi-boot-strap 회로를 사용하여, 2개의 op-amp를 이용한 상용화된 주변회로에 비해 약 56%의 잡음저하와 원하는 주파수 대역 및 증폭도를 얻을 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권8호
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• pp.35-41
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• 2000

$LiTaO_3$ 단결정 시료의 초전특성에 대한 주파수 의존성을 dynamic 방법을 이용하여 조사하였다. 2 ~ 1000Hz 주파수 범위에서 $LiTaO_3$ 단결정 시료의 전압응답을 부하 저항의 크기에 따라 초전전압영역 ($U_{PV},\;R_L=17.3G{\Omega}$) 과 초전전류영역 ($U_{PV},\;R_L=1M{\Omega}$) 으로 분류하여 측정하였다. 초전전류영역의 전압응답에 의존하는 초전계수는 40 Hz에서 최대값 $1.56{\times}10^{-8}C/cm^2{\cdot}K$를 나타내었고, 전압감도와 검출능을 위한 재료평가지수는 각각 최대값 $10.8{\times}10^{-11}C{\cdot}cm/J$ 과 $13{\times}10^{-7}C{\cdot}cm/J$을 나타내었다. 전압감도는 초전전압영역의 전압응답에 의존하여 2 Hz에서 488V/W 의 최대값을 나타내었다. 잡음등가전력과 비검출능은 40 Hz에서 각각 최소값 $3.95{\times}10^{-10}W/{\sqrt}Hz$와 최대값 $5.6{\times}10^8cm{\cdot}{\sqrt}Hz/W$이었다.

• 센서학회지
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• 제8권3호
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• pp.239-246
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• 1999

MOCVD로 성장된 p-i-n 구조의 InSb 웨이퍼를 이용하여 $3{\sim}5\;{\mu}m$ 영역의 적외선을 감지할 수 는 고감도 광기전력 형태의 적외선 광다이오드를 제조하였다. InSb는 녹는점과 표면원자들의 증발온도가 낮기 때문에 광다이오드의 접합계면과 표면의 절연보호막으로 $SiO_2$ 박막을 원격 PECVD를 이용하여 성장시켰다. 광다이오드의 저항성 접촉을 위해 In을 증착하였고 77K의 암상태에서 전류-전압 특성을 조사하였다. 영전위 저항과 수광면적의 적($R_0A$)이 $1.56{\times}10^6\;{\Omega}{\cdot}cm^2$의 높은 값을 가졌는데 이는 BLIP 조건을 만족하는 높은 값이었다. InSb 광다이오드에 적외선을 입사 했을때 $10^{11}\;cm{\cdot}Hz^{1/2}{\cdot}W^{-1}$의 매우 높은 정규화된 검지도를 나타내었다. 높은 양자효율과 검지도로 인해 제조된 InSb 적외선 단위 셀을 적외선 array에 그 적용이 가능할 것으로 보인다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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• pp.2041-2044
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• 2004

A pyroelectric sensor using $PbTiO_3$/P(VDF/TrFE) nanocomposites thin film for sensing materials has been fabricated and evaluated with other commercial pyroelectric sensors that use ceramic materials for sensing. The device was mounted in a TO-5 housing to detect infrared light of 5.5 ~ 14 ${\mu}m$ wavelength. The NEP (noise equivalent power) and specific detectivity D of the device were 1.30 ${\times}$ $10^{-8}$W and 1.53 ${\times}$ $10^7$cm /W respectively under emission energy of 13 ${\mu}$W/c$m^2$ respectively. This result shows a better characteristic than the other commercial pyroelectric infrared sensors.

• 센서학회지
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• 제6권3호
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• pp.221-227
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• 1997

Pd/NiCr 게이트 MISFET 센서는 변압기 절연유중 용존수소를 감지하기 위해 제조되었다. 센서의 안정성과 고농도 감지성의 향상을 위해 Pd/NiCr 2중 촉매 금속 게이트가 사용되었다. 수소유입에 의한 게이트 전압의 드리프트를 줄이기 위해, 2개의 FET 게이트 절연층을 실리콘 산화막과 실리콘 질화막의 2중 구조로 하였다. Pd/NiCr 게이트 MISFET 센서의 수소 감응 감도는 Pd/Pt 게이트 MISFET 센서의 감도에 비해 약 0.5배이나, 안정성이 좋고, 1000 ppm까지의 고농도까지 측정할 수 있었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1998년도 추계종합학술대회 논문집
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• pp.609-612
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• 1998

Pyroelectric properties of rhombohedral $Pb(ZrxTi_1-x)O_3ceramics$ with various Zr/Ti ratios of 84/16, 87/13, 90/10, and 93/7 are investigated using dynamic method. The response characteristics of PZT samples are examined by considering frequency dispersion. Since the reorientation of the grain does not the influence on the increase of frequency at low frequency (2~200Hz), the maximum pyroelectric response can be obtained with the change of spontaneous polarization. However, the pyroelectric response of PZT samples could be reduced as the spontaneous polarization decreases due to the restrain of the reorientation of the grain with the increasing of requency at high frequency (200~2000Hz). We have obtained the good pyroelectric response in the PZT sample having 84/16 Zr/Ti ratio, then the pyroelectric coefficient (${\gamma}$) and the figure of merit (FV) were $17.3nC/\textrm{cm}^2K$ and 2.28$\times$10-11Ccm/J, respectively. The noise equivalent power (NEP), the detectivity (D*) were 1.21$\times$10-7W/Hz$\frac{1}{2}$ and 8.26$\times$106cmHz$\frac{1}{2}$/W, respectively.