• 제목/요약/키워드: Ga(III)-

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고분해능 XRD 분석에 의한 InAs/GaSb 응력초격자 구조의 성장 최적화 연구 (Study on Growth Optimization of InAs/GaSb Strained-Layer Superlattice Structures by High-Resolution XRD Analysis)

  • 김준오;신현욱;최정우;이상준;김창수;노삼규
    • 한국진공학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.245-253
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    • 2009
  • InAs/GaSb (8/8-ML) 응력초격자 (SLS)의 성장 변수를 최적화하기 위하여, 다양한 조건 및 모드에서 SLS 구조를 제작하여 고분해능 X선회절 (XRD) 특성을 분석하였다. 본 연구에서는 성장온도, V/III 분자선 비율, 성장일시정지 (growth interruption, GI) 등의 변화를 통하여 SLS 계면층의 응력 변조를 유도하였고, XRD 0차 위성피크의 변위로서 응력의 변화를 고찰하였다. XRD 분석 결과로부터, SLS의 결정성과 응력의 변화를 유발하는 주요 변수는 각각 성장온도와 V/III(Sb/Ga) 비율임을 보여 주었다. 압축변형을 가지고 있는 본 연구에서 제작한 SLS 시료는 V/III(Sb/Ga) 비율의 감소에 따라 인장변형으로 전환됨을 보여 주었으며, GI 모드 및 시간에 따라 응력이 민감하게 변함을 관측할 수 있었다. 본 연구 결과로부터, [InAs/GaSb]-SLS ([8/8]-ML)의 최적 성장온도와 V/III(Sb/Ga) 비율는 각각 $350^{\circ}C$와 20이고, 결정성을 극대화하고 응력완화를 감소시키기 위해서는 InAs 성장 직전 약 3초 동안의 GI방법이 유효함을 보였다.

Tertiary Structure of Ganglioside $G_{A1}$ as Determined by NMR Spectroscopy

  • 이경익;이상원;전길자;김양미
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제19권5호
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    • pp.569-575
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    • 1998
  • Investigation of the structure of the gangliosides has proven to be very important in the understanding of their biological roles. We have determined the tertiary structure of asialoganglioside GM1 $(GA_1)$ using NMR spectroscopy and distance geometry calculations. All of the structures are very similar except the glycosidic torsion angles in the ring IV and ring III linkages. There are two low-energy structures for GA1, G1 and G2. G1 differs from G2 only in the IV-III glycosidic linkages and the orientation of acetamido group in ring III. There is a stable intramolecular hydrogen bond between the third hydroxyl group in ring I and the ring oxygen atom in ring II. Also, there may be a weak hydrogen bond between the second hydroxyl group in ring IV and the acetamido group in ring III. Small coupling constants of $^3J_{IH3,IOH3}\; and\; ^3J_{IVH2,IVOH2}$ support this result. Overall structural features of $(GA_1)$ are very similar to those of $(GM_1)$. It implicates that specificities of the sugar moieties in GM1 are caused not by their tertiary foldings, but mainly by the electrostatic interactions between the polar sialic acid and its receptors. Since it is evident that $(GA_1)$ is more hydrophobic than $(GA_1)$, a receptor with a hydrophobic binding site can recognize the $(GA_1)$ better than $(GA_1)$. Studies on the conformational properties of $(GA_1)$ may lead to a better understanding of the molecular basis of its functions.

III-V족 반도체에서 계단형 pn 접합의 해석적 항복전압 모델 (Analytical Model of Breakdown Voltages for Abrupt pn Junctions in III-V Binary Semiconductors)

  • 정용성
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제41권9호
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    • pp.1-9
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    • 2004
  • III-V족 반도체 GaP GaAs 및 InP의 계단형 pn 접합에서의 항복전압을 위한 해석적 식을 유도하였다. 해석적 항복전압을 위해 각 물질에 대한 이온화계수 파라미터를 이용하여 유효 이온화계수를 추출하였고, 이의 이온화 적분을 통해 얻은 해석적 항복전압 결과는 수치적 결과 및 실험 결과와 10% 오차 범위 이내로 잘 일치하였다.

Formation of GaAs buffer grown on Germanium by the growth condition of GaAs seed layer

  • 유소영;김효진;류상완
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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    • pp.222-222
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    • 2010
  • III-V반도체 태양전지는 다양한 에너지 밴드갭을 만들 수 있으며 다중접합 태양전지의 경우 흡수 전류가 커져 효율이 증가한다. 태양전지의 효율의 증가는 태양광 발전시스템의 발전 단가를 낮추는 중요한 요인이다. 우리는 효율이 높은 III-V 태양전지를 제작하기 위해 일차적으로 Ge기판 위에 GaAs를 성장하고자 한다. Ge기판과 GaAs의 격자상수는 0.07%차이로 거의 일치하나 물질의 열팽창계수가 다르고 비극성인 Ge기판 위에 극성인 GaAs를 성장 시 위상불일치(Anti Phase Domain) 나타난다. 위상불일치 현상을 줄이기 위해 성장 시 온도와 V/III비율, 성장두께 등을 달리하여 성장한다. 표면의 상태가 좋아질수록 위상불일치 현상이 작으며 단일성장 보다 두 단계 과정으로 성장 했을 때 표면의 상태가 더 좋은 결과를 바탕으로[1], 20nm 이하로 얇게 seed층을 성장하고 그 위에 두꺼운 버퍼층을 성장하는 두 단계로 진행하였다. seed층의 성장온도는 $400{\sim}550^{\circ}C$, V/III 비율을 3.5~30으로 다양하게 바꿔가면서 표면의 상태를 비교하였다. 이때 버퍼층의 성장 온도와 V/III 비율은 $680^{\circ}C$, 192으로 일정하게 유지하였다. 표면은 SEM과 AFM을 통해 분석하였으며 결정질의 상태는 XRD 장비(Panalytical사)로 분석하고 광학적 특성은 LTPL(Accent Optical Technologies사)로 측정하였다. 실험의 결과는 seed층의 온도가 낮고 V/III 비율이 낮으며 성장률이 높았을 때 표면상태가 좋은 반면 버퍼층은 온도가 높고 V/III 비율이 높으며 성장률이 낮을 때 표면상태가 좋았다. seed층을 $450^{\circ}C$온도에서 V/III 비율이 3.5이고 성장률이 버퍼층에 비교하여 크게 하여 성장 했을 때 표면 거칠기가 3.75nm로 작아 표면의 상태가 좋음을 확인할 수 있었다. 두 단계 성장 시 표면의 상태는 seed층의 조건에 따라 결정됨을 알 수 있었다. 표면상태가 좋았을 때 결정상태 역시 좋았으며 성장률이 바뀜에 따라 반치폭이 42~45 arcsec의 값을 나타내었다. 광학적 특성은 10K에서 1.1512eV 밴드갭 에너지를 가지고 있어 양질의 GaAs가 성장됨을 알 수 있다.

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III족 질화물반도체의 광여기 유도방출 (Optically Pumped Stimulated Emission from Column-III Nitride Semiconductors.)

  • 김선태;문동찬
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1994년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.50-53
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    • 1994
  • In this study. we report the properties of optically pumped stimulated emission at room temperature (RT) from column-III nitride semiconductors of GaN, GaInN, AlGaN/GaN double hetero-structure (DH) and AlGaN/GaInN DH which grown by low pressure metal-organic vapor phase epitaxy on sapphire substrate using an AIN buffer-layer. The peak wavelength of the stimulated emission at RT from AlGaN/GaN DH is 370nm and the threshold of excitation pumping power density (P$\_$th/) is about 89㎾/$\textrm{cm}^2$, and they from AlGaN/GaInN DH are 403nm and 130㎾/$\textrm{cm}^2$, respectively. The P$\_$th/ of AlGaN/GaN and AlGaN/GaInN DHs are lower than the bulk materials due to optical confinement within the active layers of GaN and GaInN. The optical gain and the polarization of stimulated emission characteristics are presented in this article.

r면 사파이어 위에 HVPE로 성장된 a면 GaN 에피층의 성장온도 효과 및 1000℃에서의 V/III족 비의 효과 (The effects of growth temperatures and V/III ratios at 1000℃ for a-plane GaN epi-layer on r-plane sapphire grown by HVPE)

  • 하주형;박미선;이원재;최영준;이혜용
    • 한국결정성장학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.56-61
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    • 2015
  • Ga source 채널의 HCl flow가 700 sccm, 그리고 V/III족 비가 10으로 고정되었을 때, r-면 사파이어 위에 HVPE로 성장된 a-면 GaN 에피층 특성에 대한 성장 온도 영향을 연구하였다. 추가적으로 성장온도가 $1000^{\circ}C$, 그리고 Ga source 채널의 HCl flow가 700 sccm으로 고정되었을 때, 공급가스에 대한 V/III족 비 영향에 대하여 연구하였다. 성장온도가 높아지면서, a-면 GaN 에피층에 대한 (11-20) 면의 Rocking curve(RC)의 반치폭 값이 감소하였고 a-면 GaN 에피층의 성장두께는 증가하였다. $1000^{\circ}C$에서 V/III족 비가 높아짐에 따라, (11-20) 면의 RC의 반치폭 값이 감소하였고, a-면 GaN 에피층의 성장두께가 증가하였다. $1000^{\circ}C$와 V/III족 비=10에서 성장된 a-면 GaN 에피층이 (11-20) 면에서 가장 낮은 RC 반치폭인 734 arcsec을 보이며, RC측정을 통한 (11-20) 면의 방위각 가장 작은 영향을 보여준다.

MaCE (Metal-Assisted Chemical etching)에 의한 GaAs 마이크로 구조 제어 및 메커니즘 연구

  • 이아리;윤석훈;지택수;신재철
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.330.2-330.2
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    • 2014
  • III-V족 화합물반도체는 트랜지스터와 광다이오드, 레이저 등의 광전소자 제작물질로 오랫동안 사용 되어 왔다. III-V 화합물 반도체로 제작된 광전소자의 특성을 향상시키기 위해선 다양한 형태의 표면구조가 필요하며, distributed feedback 레이저나 distributed Bragg reflector 레이저의 경우 높은 aspect-ratio를 가지는 구조를 필요로 한다. 현재까지 높은 aspect-ratio를 가지는 III-V족 화합물반도체 구조제작을 위해 reactive ion etching (RIE) 방식을 사용 하였는데, 이 방법은 ion collision에 의한 표면손상과 더불어 에칭 잔여물이 남아 반도체 표면을 오염시키는 문제점을 가지고 있다. 이를 개선하기 위하여 MaCE (Metal-Assited chemical etching)법이 최근 제안되었는데, 본 연구에서는 MaCE 방법을 통하여 다양한 형태의 GaAs 표면구조를 제작하였다. 본 실험을 통하여 에칭용액 조건에 따라 GaAs의 구조적 특성과 morphology가 달라지는 것을 확인하였다.

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III-V 화합물 반도체 마이크로머시닝을 위한 InP를 기반으로 한 미세구조의 제조에 관한 연구 (Fabrication of InP-Based Microstructures for III- V Compound Semiconductor Micromachining)

  • 심준환;노기영;이종현;황상구;홍창희
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제4권5호
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    • pp.1151-1156
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    • 2000
  • 본 논문에서는 III-V 화합물 반도체 마이크로머시닝을 위한 InP를 기반으로한 미세구조의 제조에 관하여 보고한다. InP/InGaAsP/InP 구조를 성장시키기 위하여 수직 LPE 시스템을 사용하였다. 성장된 InGaAsP층의 두께는 $0.4\mum$이고, InP top-layer의 두께는 $1\mum$이었다. InGaAsP 미세구조의 제조는 front-side 벌크 마이크로 머시닝으로 이루어졌다. 실험결과에서 <100> 방향으로 놓인 빔의 에칭이<110>와 <110> 방향에서의 에칭보다 더 빠르기 때문에 빔은 <100> 방향으로 정렬되어야 함을 보였다.

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저온 분자선 에피택시법을 이용한 GaMnAs 자성반도체 성장 및 특성 연구 (A Study on Growth and Characterization of Magnetic Semiconductor GaMnAs Using LT-MBE)

  • 박진범;고동완;박용주;오형택;신춘교;김영미;박일우;변동진;이정일
    • 한국재료학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.235-238
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    • 2004
  • The LT-MBE (low temperature molecular beam epitaxy) allows to dope GaAs with Mn over its solubility limit. A 75 urn thick GaMnAs layers are grown on a low temperature grown LT-GaAs buffer layer at a substrate temperature of $260^{\circ}C$ by varying Mn contents ranged from 0.03 to 0.05. The typical growth rate for GaMnAs layer is fixed at 0.97 $\mu\textrm{m}$/h and the V/III ratio is varied from 25 to 34. The electrical and magnetic properties are investigated by Hall effect and superconducting quantum interference device(SQUID) measurements, respectively. Double crystal X-ray diffraction(DCXRD) is also performed to investigate the crystallinity of GaMnAs layers. The $T_{c}$ of the $Ga_{l-x}$ /$Mn_{x}$ As films grown by LT-MBE are enhanced from 38 K to 65 K as x increases from 0.03 into 0.05 whereas the $T_{c}$ becomes lower to 45 K when the V/III ratio increases up to 34 at the same composition of x=0.05. This means that the ferromagnetic exchange coupling between Mn-ion and a hole is affected by the growth condition of the enhanced V/III ratio in which the excess-As and As-antisite defects may be easily incorporated into GaMnAs layer.