• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2000.05a
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• pp.447-450
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• 2000

In this paper, we report a fabrication of InP-based microstructurs for III-V compound semiconductor micromachining. Vertical liquid phase epitaxy(LPE) system was used in order to grow the Inp/InGaAsP/InP layers. The thicknesses of InP top-layer and InGaAsP were 1$\mu\textrm{m}$ and 0.4$\mu\textrm{m}$ respectively. The fabrication of InGaAsP microstructures involves front side bulk micromachining. The experimental result showed the beams must be carefully aligned in the <110> direction since the lateral etching of the beam in the <110> direction is more faster than that of the beam in the <100> direction.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.22 no.2
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• pp.105-110
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• 2013

Single crystalline $In_xGa_{1-x}As$ nanowires are grown on Si (111) substrate via Vapor-Liquid-Solid growth mode using metal-organic chemical vapor deposition. The ternary nanowires have been grown with various growth conditions and examined by electron microscopy. The alloy compositions of the nanowires has been investigated using Energy-dispersive X-ray spectroscopy. We have found that the composition gradient of the nanowire becomes larger with growth temperature and V/III ratio.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.28 no.3
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• pp.135-139
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• 2018

In this study, we report the effect of VI/III ratio on ${\alpha}-Ga_2O_3$ epilayer on sapphire substrate by halide vapor phase epitaxy. The surface of ${\alpha}-Ga_2O_3$ epilayer grown with various VI/III ratios was flat and crack-free. To analyze the optical properties of the ${\alpha}-Ga_2O_3$ epilayers, the transmittance and an optical band gap were measured. The optical band gap was shown to be around 5 eV and showed a proportional increase in VI/III ratios. To determine the crystal quality of alpha gallium oxide grown with a ratio of 23, closed to the theoretical optical band gap, the FWHM was measured by HR-XRD. The calculated dislocation density of screw and edge were $1.5{\times}10^7cm^{-2}$ and $5.4{\times}10^9cm^{-2}$, respectively.

• Korean Journal of Crystallography
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• v.8 no.2
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• pp.81-88
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• 1997

We investigated the CVPE grown of GaN thin films on (0001) sapphire using the $GaCl_3$ and $NH_3$ as source gases. The growth temperatures are ranged 970 to $1040^{\circ}C$ with the various flow rate ratio of source gases. The nitridation treatment was performed using the $NH_3$ gas before the GaN deposition. The optimal growth conditions were determined to be; growth temperature of $1040^{\circ}C$, III/V flow rate ratio of 2, nitridation time of 3 min. The FWHM at the (0002) peak from the XRD analysis was shown to be 0.32 deg. for the sample grown under those conditions. The growth rate was about $40{\mu}m/hr$ at $1040^{\circ}C$.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.291-291
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• 2011

1차원 반도체인 nanowires (NWs)는 전기적, 광학적으로 일반 bulk구조와 다른 특성을 가지고 있어서 현재 많은 연구가 되고 있다. 일반적으로 NWs는 Au 등의 금속 촉매를 이용하여 성장을 하게 되는데 이때 촉매가 오염물로 작용을 해서 결함을 만들어서 bandgap내에 defect level을 형성하게 된다. 본 연구는 Si(111) 기판 위에 Ga-droplet을 촉매로 사용을 하여 molecular beam epitaxy로 성장을 하였다. 성장온도는 600$^{\circ}C$로 고정을 하였고 growth rate은 GaAs(100) substrate에서 2.5 A/s로 Ga의 양을 고정하고 V/III ratio를 1부터 8까지 변화를 시켰다. As의 양에 따라서 생성되는 NWs의 개수가 증가하고 growth rate이 빨라지는 것을 확인할 수 있었다. Transmission Electron Microscopy 분석 결과 낮은 V/III ratio에서는 zincblende, wurtzite 그리고 stacking faults 가 혼재 되어 있는 것을 확인 할 수 있었다. 이러한 결함은 소자를 만드는데 한계가 있기 때문에 pure zincblende나 pure wurtzite를 가져야 하는데 V/III ratio : 8 에서 pure zincblende구조가 되었다. Gibbs-Thomson effect에 따르면 구조적 변화는 Ga droplet과 NWs의 접면에서 크기가 중요한 역할을 한다[1]. 연구 결과 V/III ratio : 8일 때 Ga droplet의 크기가 zincblende성장에 알맞다는 것을 예상할 수 있었다. laser confocal photoluminescence 결과 상온에서 1.43 eV의 bandgap을 가지는 bulk구조와는 다른 와 1.49eV의 bandgap을 가지는 것을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.240-240
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• 2016

반도체 양자점은 불연속적인 에너지준위의 특성 때문에 고전적인 빛과는 다른 단일광자를 방출하여 양자정보 처리과정에 기본 요소로써 사용 될 수 있다. III-Nitride (III-N) 반도체 물질은 III족 원소의 구성비를 조절하였을 때 밴드갭 에너지차이가 크므로 깊은 양자 우물을 만들 수 있으며 최근에는 기존에 연구되던 III-Arsenide 기반의 반도체 양자점과 다르게 상온 (300 K) 동작 가능한 단일광자 방출원이 개발되었다.[1] 또한 약한 split-off 에너지 때문에 양자점 모양에 작은 비대칭성만 존재해도 큰 선형편광도를 가질 수 있다. 하지만 III-N 반도체 양자점의 이러한 특성에도 불구하고 이종기판과의 격자상수 불일치에 따른 많은 threading dislocation, 압전효과에 의한 큰 내부전기장에 의해 발광 효율이 떨어지는 등의 문제가 있다. 이를 해결하기 위해 반도체 양자점을 3차원 구조체와 결합하여 threading dislocation 및 내부전기장을 줄이는 연구들이 진행되고 있다.[2] 본 연구에서는 선택적 영역 성장 방식을 통해 마이크로미터 크기를 가지는 피라미드 형태의 3차원 구조체를 이용, 피라미드의 꼭지점에 형성된 InGaN/GaN 양자점의 광학적 특성에 대해 분석하였다. 저온(9 K)에서 마이크로 photoluminescence 측정을 통해 양자점의 발광파장이 피라미드의 옆면의 파장과는 다름을 확인하였다. 여기광의 세기에 따른 양자점의 발광 세기 측정하여 여기광에 선형 비례함을 보이고, 양자점의 편광도를 측정하여 선형 편광임을 확인하였다. 마지막으로, 광량에 대해 시간에 따른 상관관계를 측정함으로써 양자점이 양자 발광체의 특성을 보이는 지 확인하였다.

• Advances in nano research
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• v.3 no.1
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• pp.13-27
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• 2015

Size dependent emission properties and the interband optical transition energies in group-III nitride based quantum dots are investigated taking into account the geometrical confinement. Exciton binding energy and the optical transition energy in $Ga_{0.9}In_{0.1}N$/GaN and $Al_{0.395}In_{0.605}N$/AlN quantum dots are studied. The largest intersubband transition energies of electron and heavy hole with the consideration of geometrical confinement are brought out. The interband optical transition energies in the quantum dots are studied. The exciton oscillator strength as a function of dot radius in the quantum dots is computed. The interband optical absorption coefficients in GaInN/GaN and AlInN/AlN quantum dots, for the constant radius, are investigated. The result shows that the largest intersubband energy of 41% (10%) enhancement has been observed when the size of the dot radius is reduced from $50{\AA}$ to $25{\AA}$ of $Ga_{0.9}In_{0.1}N$/GaN ($Al_{0.395}In_{0.605}N$/AlN) quantum dot.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
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• v.21 no.5
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• pp.11-16
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• 1984

In this paper, the construction of the Liquid Phase Epitaxy system for fabricating III-V compound semiconductor devices and the method of growing AIGaAs/GaAs Double-Hetero-structure are discussed. The possibility of this Double-Heterostructure for the Light Emitting Diode is confirmed also.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.12 no.2
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• pp.118-122
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• 2003

Using low pressure metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD), we have developed selectively area epitaxy (SAE). Using the developed SAE technology, we have grown AlGaAs/GaAs multi layers and InGaAs/GaAs quantum wire structures on the selectively $SiO_2$ masked GaAs substrates. We have obtained triangular shaped AlGaAs/GaAs and InGaAs/GaAs structures with sharp tips and smooth sidewalls. To rod the optimum conditions, several growth parameters such as growth rate, V/III ratio, growth temperature, and direction of the opening stripes were investigated. The emission peak from quantum wires was observed at 975 nm. With increasing of temperature the emission intensity from side wall quantum wells decreased abruptly. But the intensity from Quantum wires decreased slowly compared to that of side wall quantum wells and it became even stronger from above 50 K.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.249-249
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• 1999

GaN과 같은 III-nitride 반도체 관한 식각 기술의 연구는 blue-emitting laser diode(LD)를 위한 경면(mirror facet)의 형성뿐만아니라 새로운 display 용도의 light emitting diodes (LED), 고온에서 작동되는 광전소자 제조 등에도 그 중요성이 증대되고 있다. 최근에는 III-nitride 물질의 높은 식각속도와 미려하고 수직한 식각형상을 이루기 위하여 ECR(Electron Cyclotron Resonance)이나 ICP(Inductively Coupled Plasma)와 같은 고밀도 플라즈마 식각과 CAIBE(Chemically assisted ion beam etching)를 이용한 연구가 진행되고 있다. 현재 제조되어 지고 있는 LED 및 LD와 같은 광소자의 구조의 대부분은 p-GaN/AlGaN/InGaN(Q.W)/AlGaN/n-GaN 와 같은 여러 층의 형태로 이루어져 있다. 이중 InGaN는 광소자나 전자소자의 특성에 영향을 주는 가장 중요한 부분으로써 현재까지 보고된 식각연구는 undoped GaN에 대부분 집중되고 있고 이에 비해 소자 특성에 핵심을 이루는 InGaN의 식각특성에 관한 연구는 미흡한 상황이다. 본 연구에서는 고밀도 플라즈마원인 ICP 장비를 이용하여 InGaN를 식각하였고, 식각에는 Cl2/CH4, Cl2/Ar 플라즈마를 사용하였다. InGaN의 식각특성에 영향을 미치는 플라즈마의 특성을 관찰하기 위하여 quadrupole mass spectrometry(QMS)와 optical emission spectroscopy(PES)를 사용하였다. 기판 온도는 5$0^{\circ}C$, 공정 압력은 5,Torr에서 30mTorr로 변화시켰고 inductive power는 200~800watt, bias voltage는 0~-200voltage로 변화시켰으며 식각마스크로는 SiO2를 patterning 하여 사용하였다. n-GaN, p-GaN 층 이외에 광소자 제조시 필수적인 InGaN 층을 100% Cl2로 식각한 경우에 InGaN의 식각속도가 GaN에 비해 매우 낮은 식각속도를 보였다. Cl2 gas에 소량의 CH4나 Ar gas를 첨가하는 경우와 공정압력을 감소시키는 경우 식각속도는 증가하였고, Cl2/10%Ar 플라즈마에서 공정 압력을 감소시키는 경우 식각속도는 증가하였고, Cl2/10%CHF3 와 Cl2/10%Ar 플라즈마에서 공정압력을 15mTorr로 감소시키는 경우 InGaN과 GaNrks의 선택적인 식각이 가능하였다. InGaN의 식각속도는 Cl2/Ar 플라즈마의 이온에 의한 Cl2/CHF3(CH4) 플라즈마에서의 CHx radical 형성에 의하여 증가하는 것으로 사료되어 진다.