• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.18 no.3
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• pp.101-104
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• 2008

GaN films were grown on the vertical and horizontal reactors by the hydride vapour phase epitaxy (HVPE). The structural and optical characteristics of the GaN films were investigated depending on the reactor-type. GaN epilayers were characterized by double crystal X-ray diffraction (DC-XRD), transmission electron microscopy (TEM) and photoluminescence (PL). Surface defects of two kinds of the GaN films were revealed by the wet chemical etching method, using $H_3PO_4$ acid at $200^{\circ}C$ for 8 minutes. Hexagonal etch pits were analyzed by optical microscopy and SEM. Etch pit densities were calculated to be approximately $1.4{\times}10^7$ and $1.2{\times}10^6\;cm^{-2}$ for GaN layers grown on horizontal and vertical reactors, respectively. Those results show GaN grown in the vertical reactor having a better quality of optical properties and crystallinity than that in the horizontal reactor.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.317-317
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• 2012

사파이어는 우수한 광학적, 물리적, 화학적 특성을 가지고 있는 물질 중의 하나이며, 청색 발광특성을 나타내는 GaN와 격자상수, 열팽창 계수가 가장 유사할 뿐만 아니라 가격도 상대적으로 저렴하여 GaN 성장을 위한 기판으로 사용된다. 실제로 사파이어는 프로젝터와 전자파장치, 군사용 장비 등 다양한 분야에 응용되고 있으며, 발광 다이오드(LED)를 위한 기판으로 활용됨으로써 그 수요가 급격히 증가하고 있다. 그러나 사파이어 결정의 성장 중에 생길 수 있는 전위(dislocation)와 적층결함(stacking fault) 등의 결정 결함들은 결정 내에 존재하여 역학적, 전기적 성질에 큰 영향을 미칠 수 있다. 특히 사파이어가 청색 발광소자의 기판으로 사용되는 경우, 사파이어 기판 내부의 결정 결함은 증착되는 박막 특성에 영향을 미치게 된다. 따라서 사파이어의 보다 나은 응용을 위해서는 결함의 형성 메커니즘과 결정 결함의 평가기술 등에 대한 이해가 필요하고, 특히 결함의 정량적 평가 기술의 개발은 사파이어의 상용화에 중요한 핵심요소 중 하나이다. 결정 내 결함이 위치하는 부분은 분자나 원자간의 결합이 약하거나 높은 에너지 상태이므로, 결정의 표면을 적절한 산이나 염기 등을 이용하여 에칭하면 에칭반응은 결정의 전위 위치에 해당하는 부분부터 일어나 결정의 표면에 에치핏을 형성한다. 따라서 결정 표면에 나타나는 에치핏의 개수를 관찰하면 결정의 전위 밀도 파악이 비교적 간단하고, 에칭반응의 이러한 특징은 전위의 정량적 평가에 이용이 가능하다. 본 연구는 4인치 사파이어 조각기판을 수산화칼륨(KOH)으로 습식에칭 후 표면에 나타나는 에치핏의 형성거동과 이의 시간 및 온도 의존성에 관한 연구를 진행하였다. 또한 단결정의 전위밀도를 예측하기 위해 사파이어 조각시편의 단위면적당 에치핏의 개수를 파악하여 에치핏밀도(EPD, etch pid density)를 계산하였고, 값의 불확도(uncertainty)를 계산하여 전위밀도의 신뢰도를 평가하였다. 그 결과, 사파이어 조각시편의 에치핏밀도는 단위면적($cm^2$)당 약 ${\sim}10^2$개로 확인되었고, 이 값은 약 2%의 상대불확도를 가지는 것으로 나타났다.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• v.19 no.2 s.48
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• pp.63-69
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• 2006

When rocks are exposed to the near surface environment, they are broken down due to several factors such as physical and chemical weathering during the geologic time. The feldspar and mica, which are the main rock-forming minerals, are easily broken down relative to other minerals. In order to reproduce some weathered minerals similar to the ones exist in natural weathered granite, there was an experimental interaction between fresh minerals and acidic solution. In low pH condition, biotite initially dissolved and its surface structure broke down, whereas plagioclase dissolved and had a needle-shaped dissolved morphology with some precipitates composed of Al element. The minerals were deeply dissolved in a strong acid condition, showing the prominent dissolved structure. Some etch pits and dissolved textures developed on the natural mineral surfaces are similarly found in our experiment, suggesting the development of mineral dissolution and weathering texture by the influence of the mineral's intrinsic nature.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.24 no.5
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• pp.259-265
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• 2014

$ZrO_2$ films were coated on aluminum etching foil by the sol-gel method to apply $ZrO_2$ as a dielectric material in an aluminum(Al) electrolytic capacitor. $ZrO_2$ films annealed above $450^{\circ}C$ appeared to have a tetragonal structure. The withdrawal speed during dip-coating, and the annealing temperature, influenced crack-growth in the films. The $ZrO_2$ films annealed at $500^{\circ}C$ exhibited a dielectric constant of 33 at 1 kHz. Also, uniform $ZrO_2$ tunnels formed in Al etch-pits $1{\mu}m$ in diameter. However, $ZrO_2$ film of 100-200 nm thickness showed the withstanding voltage of 15 V, which was unsuitable for a high-voltage capacitor. In order to improve the withstanding voltage, $ZrO_2$-coated Al etching foils were anodized at 300 V. After being anodized, the $Al_2O_3$ film grew in the directions of both the Al-metal matrix and the $ZrO_2$ film, and the $ZrO_2$-coated Al foil showed a withstanding voltage of 300 V. However, the capacitance of the $ZrO_2$-coated Al foil exhibited only a small increase because the thickness of the $Al_2O_3$ film was 4-5 times thicker than that of $ZrO_2$ film.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.387-387
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• 2012

그래핀(graphene)의 가장자리(edge)는 결정구조의 배향성에 따라 지그재그(zigzag)와 안락의자 (armchair) 형태로 구분되는데, 나노미터 크기의 그래핀의 전자적 성질은 이러한 가장자리의 배향성에 의해 크게 영향을 받는다고 알려져 있다. 단일층 그래핀 가장자리 사이에서 일어나는 산화실리콘($SiO_2$)의 carbothermal reduction은 선택적으로 지그재그 형태의 가장자리를 생성한다고 알려져 있다. 본 연구에서는 라만 분광법과 원자 현미경(atomic force microscopy)을 이용하여 기계적 박리법으로 만들어진 이중층 그래핀에서 일어나는 carbothermal reaction을 연구하였다. 고온 산화 방법으로 이중층 그래핀에 원형 식각공(etch pit)을 만들고 Ar 기체 속에서 700도 열처리를 진행한 후, 원형 식각공이 육각형으로 확장된 것을 관찰하였다. 이것은 이중층 그래핀도 산화실리콘의 carbothermal reduction을 유발한다는 사실을 보여준다. 그러나 이중층 그래핀의 반응속도는 단일층보다 느린 것이 확인되었는데, 이는 이중층 그래핀의 탄소 원자와 산화제로 작용하는 산화실리콘 간의 평균 거리가 단일층보다 더 크다는 사실로 설명할 수 있다. 또한 본 연구에서는 반응기 내의 압력이 반응 속도에 미치는 영향과 식각공이 육각형으로 변해가는 과정에 대한 라만 분광 특성을 조사 및 분석하였다.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics A
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• v.29A no.4
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• pp.38-48
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• 1992

OEIC(Optoelectronic Integrated Circuit)'s can be integrated horizontally or vertically. Horizontal integration approach is, however, more immune to parasitic and more universally applicable. In this paper, a structural modeling, fabrication and characterization of PIN photodiodes which can be used in the horizontal integration are performed. For device modeling, we build a transmission line model from 2-D device simulation, from which lumped model parameters are extracted. The speed limits of the PIN photodiodes can also be calculated under various structural conditions from the model. Thus optimum design of horizontally integrated PIN photodiodes for high speed operation are possible. Such InGaAs/InP PIN photodiodes for long-wavelength communications are fabricated using pit etch, epi growth, planarization, diffusion and metallization processes. Planarization process using both RIE and wet etching and diffusion process using evaporated Zn$_{3}P_{2}$ film are developed. Characterization of the fabricated devices is performed through C-V and I-V measurements. At a reserve bias of 10V, the dark current is less than 5nA and capacitance is about 0.4pF. The calculated bandwidth using the measured series resistance and capacitance is about 4.23GHz.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.11a
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• pp.366-366
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• 2009

후면접합 태양전지는 상용 태양전지의 수평전류 손실(lateral current loss) 이 없으며, 전면전극에 의해 발생하는 그림자 손실(shading loss) 줄인 고효율 태양전지의 하나이다. 생성된 반송자가 후면에 위치한 전극에서 수집되기 때문에 효율향상을 위해서는 불순물에 의한 재결합을 줄이는 것이 중요하다. 따라서 Gettering 은 높은 소수반송자 수명(life-time)을 가지는 고품위 실리콘 기판은 고효율 실리콘태양전지 제작을 위한 중요 요소 기술이다. 본 연구에서는 n-type c-Si 기판을 이용한 고효율 실리콘 이종접합 태양전지제작을 위해 external gettering 공정을 이용하여 고품위 실리콘 기판을 제작하였다. POC13 doping process 의 온도, 시간을 변화시킴으로써 이에 따른 변화를 관찰하였다. 주사전자현미경(SEM)를 통해 etch pit 을 확인 했으며,Four point probe 를 통해 면저항을 측정, 인(P)의 농도를 계산 하였다. 계산된 면저항을 통해 인(P)의 확산 깊이를 계산하였다. Iodine passivation 된 시편을 Qusi-steady state photoconductance (QSSPC)를 이용하여 소수반송자 수명을 측정함으로써 gettering 에 의한 bulk lifetime 향상 효과를 관찰하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.242-242
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• 2012

From the combined studies of STM and synchrotron photoemission, it has been found that a $CaF_2$ molecule is dissociated to Ca and F atoms on the $Si(114)-2{\times}1$ held at $500^{\circ}C$ at the initial adsorption stage. The Ca atoms form isolated and unique shapes of silicide molecules as shown in Fig. (a), while the F atoms are desorbed from the surface. On the other hand, beyond a $CaF_2$ coverage of 0.3 monolayer, as shown in Fig. (b), in addition to these silicide molecules, a 1-D facet [composed of (113) and (115) faces] adjacent to an etch pit has been observed, and F atoms are also detected from photoemission. These results imply that F atoms act as an etchant on Si(114) and CaF is adsorbed selectively on the (113) face of this facet. From the present studies, it has been concluded that, an insulating $CaF_2$ layer like that on Si(111) cannot be formed on Si(114), but a CaF-decorated nanofacet with a high aspect-ratio can be grown.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.209-209
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• 2013

그래핀(graphene)의 가장자리(edge)는 결정구조의 배향성에 따라 지그재그(zigzag)와 안락의자(armchair) 형태로 구분되는데, 나노미터 크기의 그래핀의 전자적 성질은 이러한 가장자리의 배향성에 의해 크게 영향을 받는다고 알려져 있다. 단일층 그래핀 가장자리 사이에서 일어나는 산화실리콘($SiO_2$)의 carbothermal reduction은 선택적으로 지그재그 형태의 가장자리를 생성한다고 알려져 있다. 본 연구에서는 라만 분광법과 원자 현미경(atomic force microscopy)을 이용하여 기계적 박리법으로 만들어진 이중층 그래핀에서 일어나는 carbothermal reaction을 연구하였다. 고온 산화 방법으로 이중층 그래핀에 원형 식각공(etch pit)을 만들고 Ar 기체 속에서 700도 열처리를 진행한 후, 원형 식각공이 육각형으로 확장된 것을 관찰하였다. 이것은 이중층 그래핀도 산화실리콘의 carbothermal reduction을 유발한다는 사실을 보여준다. 그러나 이중층 그래핀의 반응속도는 단일층보다 5배 정도 느린 것이 확인되었는데, 이는 이중층 그래핀의 탄소원자와 산화제로 작용하는 산화실리콘 간의 평균 거리가 단일층보다 더 크다는 사실로 설명할 수 있다. 또한 단일층과 이중층 그래핀 모두 1 기압 Ar 분위기에서보다 진공상태에서 반응속도가 현저히 작다는 사실이 관찰되었다. 진공도와 온도에 따른 반응속도로부터 반응 메커니즘 및 활성화 에너지에 대해 고찰하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 1999.05a
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• pp.481-484
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• 1999

The undoped-InSe and Sn-doped InSe single crystals were grown by vertical Bridgman method and their properties were invesigated. These crystals were obtained by lowering the quartz ampoule for growth in the furnace and growth rate at optimum condition is 0.4mm/hr. The orientations and the crystallinites of these crystals were identified by X-ray diffraction(XRD), double crystal rocking curve(DCRC) and etch-pit density(EPD) measurements. From the Raman spectrum at room temperature, TO, LO modes together with their overtones and combinations were observed. Optical properties were investigated by photoluminescence at 12K and direct band gap of these crystals obtained from optical absorption spectrum. Compared with undoped-lnSe, electrical properties of Sn-doped InSe were increased and the electrical conductivity type were n-type. But electrical properties along growth direction of crystals and radial direction of wafer showed nearly uniform distribution.