Graphene is an interesting material because it has remarkable properties, such as high intrinsic carrier mobility, good thermal conductivity, large specific surface area, high transparency, and high Young's modulus values. It is produced by mechanical and chemical exfoliation, chemical vapor deposition (CVD), and epitaxial growth. In particular, large-area and uniform single- and few-layer growth of graphene is possible using transition metals via a thermal CVD process. In this study, we utilize polystyrene and boron oxide, which are a carbon precursor and a doping source, respectively, for synthesis of pristine graphene and boron doped graphene. We confirm the graphene grown by the polystyrene and the boron oxide by the optical microscope and the Raman spectra. Raman spectra of boron doped graphene is shifted to the right compared with pristine graphene and the crystal quality of boron doped graphene is recovered when the synthesis time is 15 min. Sheet resistance decreases from approximately $2000{\Omega}/sq$ to $300{\Omega}/sq$ with an increasing synthesis time for the boron doped graphene.
최근 소자의 크기가 작아짐에 따라 집적도가 향상되었으며 크기 감소로 인한 전류-전압 특성의 열화 및 기생 커패시턴스에 의한 성능감쇠가 발생하였다. 이런 문제들을 해결하기 위해 여러 가지 구조들이 개발되고 있으며 본 논문에서는 고농도로 도핑된 ground plane 층위에 적층하여 만든 EPI 구조에 대해 조사 분석하였다. 이 구조의 특성과 임팩트 이온화 및 전계 그리고 I-V 특성 곡선을 저농도로 도핑된 LDD(Lightly Doped Drain) 구조와 비교 분석하였다. 소자의 채널 길이는 0.l0$\mu\textrm{m}$부터 0.06$\mu\textrm{m}$까지 0.01$\mu\textrm{m}$씩 스케일링하여 시뮬레이션 하였다.
$In_1-x$$GA_X$$As_y$$P_1-y$ has a very wide range of applications in optoelectronic devices especially for optical communications because $In_1-x$$GA_X$$As_y$$P_1-y$ has the bandgap of the lowest dispersion ($1.3\mum$) and the lowest loss ( $1.55\mum$) of the optical fiber by changing the composition. The quality of $In_1-x$$GA_X$$As_y$$P_1-y$ epitaxial layer is believed to have a significant effect on the performance of device. The OMVPE growth conditions for the latticematched $In_1x$$GA_X$$As_y$$P_1-y$/InP were investigated. Effects of growth conditions such as V/III ratio, growth temperature, and Ga source material on the electrical and optical properties were studied. The composition, electrical and optical properities of $In_1-x$$GA_X$$As_y$$P_1-y$ were characterized using double crystal X-ray diffractometer (DCD), photoluminescence (PL), XPS(ESCA) and Hall measurement.
Park, Chanwook;Lee, Seoung Hun;Jung, Hae Won;An, Shinmo;Lee, El-Hang;Yoo, Byueng-Su;Roh, Jay;Kim, Kyong Hon
Journal of the Optical Society of Korea
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제16권3호
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pp.313-317
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2012
We have evaluated a 1.3 ${\mu}m$ vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL), whose bottom mirror and central active layer were grown by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) and whose top mirror was covered with a dielectric coating, for 10 Gb/s data transmission over single-mode fibers (SMFs). Successful demonstration of error-free transmission of the directly modulated VCSEL signals at data rate of 10 Gb/s over a 10 km-long SMF was achieved for operating temperatures from $20^{\circ}C$ to $60^{\circ}C$ up to bit-error-rate (BER) of $10^{-12}$. The DC bias current and modulation currents are only 7 mA and 6 mA, respectively. The results indicate that the VCSEL is a good low-power consuming optical signal source for 10 GBASE Ethernet applications under controlled environments.
Kim, Hyoung Woo;Seok, Ogyun;Moon, Jeong Hyun;Bahng, Wook;Jo, Jungyol
Journal of Electrical Engineering and Technology
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제13권1호
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pp.387-392
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2018
Static characteristics of SiC (silicon carbide) lateral p-i-n diodes implemented on semi-insulating substrate without an epitaxial layer are inVestigated. On-axis SiC HPSI (high purity semi-insulating) and VDSI (Vanadium doped semi-insulating) substrates are used to fabricate the lateral p-i-n diode. The space between anode and cathode ($L_{AC}$) is Varied from 5 to $20{\mu}m$ to inVestigate the effect of intrinsic-region length on static characteristics. Maximum breakdown Voltages of HPSI and VDSI are 1117 and 841 V at $L_{AC}=20{\mu}m$, respectiVely. Due to the doped Vanadium ions in VDSI substrate, diffusion length of carriers in the VDSI substrate is less than that of the HPSI substrate. A forward Voltage drop of the diode implemented on VDSI substrate is 12 V at the forward current of $1{\mu}A$, which is higher than 2.5 V of the diode implemented on HPSI substrate.
The characteristics of GaN epitaxial layers grown on silicon (111) substrates by metalorganic vapor phase epitaxy have been investigated. The only control of AlN thickness was found to decrease the stress sufficiently for avoiding crack formation in an overgrown thick ($2.6{\mu}m$) GaN layer. X-ray diffraction and photoluminescence measurements are used to determine the effect of AlN thickness on the strain in the subsequent GaN layers. Strong band edge photoluminescence of GaN on Si(111) was observed with a full width at half maximum of the bound exciton line as low as 17meV at 13K.
In-rich InGaN epilayers were grown on (0001) sapphire substrates by radio-frequency plasma-assisted molecular beam epitaxy (RF-MBE). InGaN epilayers grown at various growth condition were observed by SEM, XRD, and RHEED. When plasma power of nitrogen increased from 290 to 350 W, surface morphology and crystal quality became worse according to more active nitrogen on the surface of InGaN at N-rich growth condition. As In composition was reduced from 89 to 71% by changing the incoming flux of In and Ga, surface morphology and crystal quality became worse. In addition, weak peaks of cubic InGaN phase was observed from InGaN layer with 71% In composition by XRD ${\Phi}$ scan measurement. When growth temperature decreased from 500 to $400^{\circ}C$, RHEED diffraction pattern was changed to be from streaky to spotty which means atomically rough surface, and spotty pattern showed cubic symmetry of InGaN clearly. XRD ${\Phi}$ scan measurement gave clear evidence that more cubic InGaN phase was formed at low growth temperature. All these results indicates that extremely low surface mobility of Ga adatom caused inferior crystal quality and cubic InGaN phase.
본 연구에서는 마그네트론 스퍼터링 법으로 제작한 Mn-Ir/Ni-Fe/Buffer/Si 다층막에서 다양한 하지층과 적층구조에 따른 교환이방성과 미세구조에 대하여 고찰하였다. Ni-Fe 위에 Mn-Ir을 증착한 Top 구조의 경우에서는 (111) 우선방위에 상관없이 165 Oe 이상의 높은 Hex 값을 얻을수 있었다. 또한 Mn-Ir/Ni-Fe 계면에서 grain-to-grain epitaxy가 발생함을 알 수 있었다. 따라서 Mn-Ir/Ni-Fe 다층박막의 Hex는 Mn-Ir/Ni-Fe 계면에서의 Mn-Ir의 결정립 크기와 grain-to-grain epitaxy에 의존하며 Hc는 Mn-Ir/Ni-Fe의 계면거칠기에 의존한다는 것을 알 수 있었다.
Microelectronic devices의 접촉저항의 향상을 위해 Metal silicides의 형성 mechanism과 전기적 특성에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 지난 수십년에 걸쳐, Ti silicide, Co silicide, Ni silicide 등에 대한 개발이 이루어져 왔으나, 계속적인 저저항 접촉 소재에 대한 요구에 의해 최근에는 Rare earth silicide에 관한 연구가 시작되고 있다. Rare-earth silicide는 저온에서 silicides를 형성하고, n-type Si과 낮은 schottky barrier contact (~0.3 eV)를 이룬다. 또한, 비교적 낮은 resistivity와 hexagonal AlB2 crystal structure에 의해 Si과 좋은 lattice match를 가져 Si wafer에서 high quality silicide thin film을 성장시킬 수 있다. Rare earth silicides 중에서 ytterbium silicide는 가장 낮은 electric work function을 갖고 있어 낮은 schottky barrier 응용에서 쓰이고 있다. 이로 인해, n-channel schottky barrier MOSFETs의 source/drain으로써 주목받고 있다. 특히 ytterbium과 molybdenum co-deposition을 하여 증착할 경우 thin film 형성에 있어 안정적인 morphology를 나타낸다. 또한, ytterbium silicide와 마찬가지로 낮은 면저항과 electric work function을 갖는다. 그러나 ytterbium silicide에 molybdenum을 화합물로써 높은 농도로 포함할 경우 높은 schottky barrier를 형성하고 epitaxial growth를 방해하여 silicide film의 quality 저하를 야기할 수 있다. 본 연구에서는 ytterbium과 molybdenum의 co-deposition에 따른 silicide 형성과 전기적 특성 변화에 대한 자세한 분석을 TEM, 4-probe point 등의 다양한 분석 도구를 이용하여 진행하였다. Ytterbium과 molybdenum을 co-deposition하기 위하여 기판으로 $1{\sim}0{\Omega}{\cdot}cm$의 비저항을 갖는 low doped n-type Si (100) bulk wafer를 사용하였다. Native oxide layer를 제거하기 위해 1%의 hydrofluoric (HF) acid solution에 wafer를 세정하였다. 그리고 고진공에서 RF sputtering 법을 이용하여 Ytterbium과 molybdenum을 동시에 증착하였다. RE metal의 경우 oxygen과 높은 반응성을 가지므로 oxidation을 막기 위해 그 위에 capping layer로 100 nm 두께의 TiN을 증착하였다. 증착 후, 진공 분위기에서 rapid thermal anneal(RTA)을 이용하여 $300{\sim}700^{\circ}C$에서 각각 1분간 열처리하여 ytterbium silicides를 형성하였다. 전기적 특성 평가를 위한 sheet resistance 측정은 4-point probe를 사용하였고, Mo doped ytterbium silicide와 Si interface의 atomic scale의 미세 구조를 통한 Mo doped ytterbium silicide의 형성 mechanism 분석을 위하여 trasmission electron microscopy (JEM-2100F)를 이용하였다.
YBa₂CU₃O/sub 7-8/(YBCO) coated conductor의 완충층 구조를 개선하기 위하여 2축배향된 Ni-3 wt%W 합금 기판위에 단일 완충층으로 SrTiO₃(STO) 박막을 증착하였다. YBCO와 STO 박막은 펄스레이저 증착법으로 성장시켰다. STO 박막의 표면은 증착온도에 따라 다른 미세조직을 보여 주었고, XRD 분석에서는 STO와 YBCO 박막이 금속기판의 배향성을 가지면서 성장되었음을 알 수 있었다. 액체질소 온도에서 1.2 MA/㎠의 임계전류밀도와 86 K의 임계온도를 가지는 짧은 길이의 coated conductor를 STO 단일완충층을 이용하여 제조하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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