• 제목/요약/키워드: Double heterostructure (DH)

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AlGaN/GaN이중 이종접합구조의 광여기 유도방출 특성 (Optically Pumped Stimulated Emission from AlGaN/GaN Double-Heterostructure)

  • 김선태;문동찬
    • 한국재료학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.445-450
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    • 1995
  • AIN 완충층을 이용하여 대기압 유기금속에피텍셜 (MOVPE)법으로 사파이어 기판위에 성장시킨 AlGaN/GaN 이중 이종접합구조(double heterostructure : DH)의 고밀도 광여기에 의한 자외선 영역에서의 단면모드 유도방출 특성에 대하여 조사하였다. 실온에서 여기광 밀도 200kW/$cm^{2}$에서 방출된 AlGaN/GaN DH의 유도방출 피크파장과 반치폭은 각각 369nm와 22.4meV이었으며, 80K의 온도에서는 각각 360.1nm와 13.4meV이었다. 고밀도 광여기에 의하여 단면모드 자외영역 유도방출을 얻기에 필요한 입사광 밀도의 임계치는 실온과 80K의 온도에서 각각 89kW/$cm^{2}$와 44kW/$cm^{2}$이었다.

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LPE에 의한 1.3$\mu$m GaInAsP/InP DH 레이저의 제작 및 발진특성 (Lasing characteristics of 1.3??m GaInAsP/InP DH Lasers Grown By LPE)

  • 신동혁;유태환
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.72-75
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    • 1985
  • Double-heterostructure 구조의 1.3μm GalnAsP/lnP 웨이퍼를 LPE 기술로 성장시키고, 전면전극(broad contact)레이저 다이오드를 제작, 실온에서 펄스 발진시켜 전기적 및 광학적 특성을 조사하였다. 발진 개시전류는 2Amp. 이하, 발진개시전류밀도 3∼6 KAmp./㎠였으며, 파장 1.315μm에서 발진하는 것을 확인하였다.

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HVPE 방법에 의해 r-plane 사파이어 기판 위의 선택 성장된 GaN/AlGaN 이종 접합구조의 특성 (Characteristics of selective area growth of GaN/AlGaN double heterostructure grown by hydride vapor phase epitaxy on r-plane sapphire substrate)

  • 홍상현;전헌수;한영훈;김은주;이아름;김경화;황선령;하홍주;안형수;양민
    • 한국결정성장학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.6-10
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    • 2009
  • 본 논문에서는 혼합소스(mixed-source) HVPE(hydride vapor phase epitaxy)방법으로 선택성장(SAC: selective area growth) GaN/AlGaN 이종접합구조의 발광다이오드를 r-plane 사파이어 기판 위에 제작하였다. SAG-GaN/AlGaN DH(double heterostructure)는 고온 GaN 버퍼층, Te 도핑된 AlGaN n-클래딩층. Gan 활성층. Mg 도핑된 AlGaN p-클래딩층. Mg 도핑된 GaN p-캡층으로 구성되어있다. GaN/AlGaN 이종접합구조의 발광다이오드의 특성을 알아보기 위해 SEM을 통한 구조적 분석과 전류-전압 측정(I-V: current-voltage measurement), 전류-광출력(EL: electroluminescence) 측정을 통하여 전기적, 광학적 특성을 평가하였다.

AlGaN/GaInN 이중 이종접합구조의 광여기 유도방출과 편광특성 (Poperties of Optically Pumped Stimulated Emission and its Polarization from an AlGaN/GaInN Double Heterostructure)

  • 김선태;문동찬
    • 한국재료학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.420-425
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    • 1995
  • AlGaN/GaInN 이중이종접합구조(double heterostructure :DH)를 대기압 유기금속기상에 피텍셜(MOVPE)법으로 AIN 와충층을 이용하여 사파이어 기판위에 성장하고, 실온에서의 광여기법에 의한 청색영역의 단면모드 유도방출특성과 편광특성을 조사하였다. 여기광원의 광밀도가 증가함에 따라 청색 영역에서의 유도방출 피크는 낮은 에너지 쪽으로 이동하였고, 유도방출 피크파장은 여기광밀도가 200kW/$cm^{2}$일때 402nm 이었으며, 스펙트럼의 반치폭은 18meV 이었다. 또한 유도방출에 필요한 여기광밀도의 임계치는 130 kW/$cm^{2}$ 이었다. AlGaN/GaInN로부터 방출되는 유도방출 광은 임계치 이상에서 TE-mode로 편광 되었다.

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III족 질화물 반도체의 실온 광여기 유도방출 (Stimulated emission from optically pumped column-III nitride semiconductors at room temperature)

  • 김선태;문동찬
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제8권3호
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    • pp.272-277
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    • 1995
  • We report the properties of optically pumped stimulated emission at room temperature (RT) from column-III nitride semiconductors of GaN, AlGaN/GaN double heterostructure (DH) and AlGaN/GaInN DH which prepared on a sapphire substrate using an AIN buffer-layer by the nietalorganic vapor phase epitaxy (MOVPE) method. The peak wavelength of the stimulated emission at RT from AIGaN/GaN DH is 369nm and the threshold of excitation pumping power density (P$\_$th/) is about 84kW/cm$\^$2/, and they from AlGaN/GaInN DH are 402nm and 130kW/cm$\^$2/ at the pumping power density of 200kW/cm$\^$2/, respectively. The P$\_$th/ of AIGaN/GaN and AlGaN/GaInN DHs are lower than the single layers of GaN and GaInN due to optical confinement within the active layers of GaN and GaInN, respectively.

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반도체 레이저 디이오드의 2차원 수치해석 (A Two-dimensional Numerical Analysis of Semiconductor Laser Diodes))

  • 김형래;곽계달
    • 전자공학회논문지A
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    • 제32A권11호
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    • pp.17-28
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    • 1995
  • In this paper, we developed a two-dimensional numerical simulator which could analyze the stripe geometry semiconductor laser diodes by modifying the commercial semiconductor device simulator, MEDICI. In order to study the characteristics of semiconductor laser diodes, it is necessary to solve the Helmholtz wave equation and photon rate equation in addition to the basic semiconductor equations. Also the recombination rates due to the spontaneous and the stimulated emissions should be included, which are very important recombination mechanisms in semiconductor laser diodes. Therefore, we included the solution routines which analyzed the Helmholtz wave equation and the photon rate equation and two important recombination rates to simulate the semiconductor laser diodes. Then we simulated the gain-guiding and index-guiding DH(Double Heterostructure) semiconductor laser diodes to verify the validity of the implemented functions. The results obtained from simulation are well consistent with the previously published ones. This allows us to know the operating characteristics of DH laser diodes and is expected to use as a tool for optimum design.

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Characterization of GaN on GaN LED by HVPE method

  • Jung, Se-Gyo;Jeon, Hunsoo;Lee, Gang Seok;Bae, Seon Min;Kim, Kyoung Hwa;Yi, Sam Nyung;Yang, Min;Ahn, Hyung Soo;Yu, Young Moon;Kim, Suck-Whan;Cheon, Seong Hak;Ha, Hong Ju;Sawaki, Nobuhiko
    • Journal of Ceramic Processing Research
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    • 제13권spc1호
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    • pp.128-131
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    • 2012
  • The selective area growth light emitting diode on GaN substrate was grown using mixed-source HVPE method with multi-sliding boat system. The GaN substrate was grown using mixed-source HVPE system. Te-doped AlGaN/AlGaN/Mg-doped AlGaN/Mg-doped GaN multi-layers were grown on the GaN substrate. The appearance of epi-layers and the thickness of the DH was evaluated by SEM measurement. The DH metallization was performed by e-beam evaporator. n-type metal and p-type metal were evaporated Ti/Al and Ni/Au, respectively. At the I-V measurement, the turn-on voltage is 3 V and the differential resistance is 13 Ω. It was found that the SAG-LED grown on GaN substrate using mixed-source HVPE method with multi-sliding boat system could be applied for developing high quality LEDs.

혼합소스 HVPE에 의한 비형광체 백색 LED의 성장과 광 특성 (Growth and optical characteristics of the non-phosphor white LED by mixed-source HVPE)

  • 김은주;전헌수;홍상현;한영훈;이아름;김경화;양민;하홍주;안형수;황선령;조채용;김석환
    • 한국결정성장학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.61-65
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    • 2009
  • 본 논문에서는 형광체가 없는 백색 LED의 성장과 광학적인 특성을 분석하였다. 혼합소스(miked-source) HVPE(hydride vapor phase epitaxy) 방법과 다중성장보트를 이용하여 MOCVD로 얇게 성장한 n-GaN 위에 활성층을 AlGaN으로 한 이종접합구조(DH; Doublehetero structure)를 성장하고, 패키징 단계를 거쳐 비형광체 단일칩 백색 LED 램프를 제작하였다. 패키징 한 소자를 주입전류 $10{\sim}100mA$로 변화시켜 측정한 결과 색 연색성 값은 72-93, 색좌표의 좌표값은 X값은 $0.26{\sim}0.34$, Y값은 $0.31{\sim}0.40$에서 가지며, 색온도는 $5126{\sim}10406K$ 범위에서 측정되었다. 또한 주입전류 증가 시, 형광체를 사용한 백색 LED는 청색 영역으로 이동하지만, 제작된 백색 LED는 황색영역으로 색좌표가 이동하였다. 이러한 특성을 통하여 고감도의 색 연색성 값을 가지는 비형광체 백색LED의 성장 가능성을 확인하였으며, 광 특성 분석 결과를 통하여 혼합소스의 성장 메커니즘을 제안하고자 한다.

HVPE에 의해 성장된 AlGaN epi layer의 특성 (The properties of AlGaN epi layer grown by HVPE)

  • 정세교;전헌수;이강석;배선민;윤위일;김경화;이삼녕;양민;안형수;김석환;유영문;천성학;하홍주
    • 한국결정성장학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.11-14
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    • 2012
  • AlGaN는 3.4~6.2 eV까지 넓은 밴드갭을 가지는 직접천이형 반도체이다. 최근에 자외영역의 광소자가 다양하게 응용되면서 자외선 발광이 가능한 AlGaN 역시 주목받고 있다. 이를 위해서는 고품질의 AlGaN 층이 필요하지만 GaN 층위에 AlGaN 층을 성장하는 것은 이들의 격자상수와 열팽창계수 차이로 인해 어렵다. 본 논문에서, multi-sliding boat법이 적용된 혼합소스 HVPE법을 이용하여 GaN template 위에 LED 구조를 성장하였다. 활성층의 Al 조성을 조절함으로써 AlGaN의 격자상수 변화와 광학적 변화를 관찰하고자 하였다. 에피 성장을 위해 HCl과 $NH_3$ 가스를 혼합소스 표면으로 흘려주었고, 수송가스로는 $N_2$를 사용하였다. 소스영역과 성장영역의 온도는 각각 900과 $1090^{\circ}C$로 안정화하였다. 성장 후 샘플은 x-ray diffraction(XRD)과 electro luminescence(EL) 측정을 하였다.