• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.411-412
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• 2012

대부분의 상용 LED는 사파이어기판에 성장된 GaN를 기반으로 사용한다. GaN는 $1,000^{\circ}C$ 이상의 높은 온도에서 성장이 이루어지는데 이 경우 GaN과 사파이어 기판과의 높은 열팽창 계수로 인하여 compressive stress를 받게 된다. 이 compressive stress로 인하여 성장된 GaN wafer에 bowing이 일어나게 되고 이는 기판의 대면적화에 커다란 문제로 작용한다. 이런 문제들을 해결하기 위해 여러 방법이 고안되고 있지만 [1,2], 근본적으로 wafer bowing 문제의 해결은 이루어지고 있지 않다. 한편, 일반적으로 박막을 성장할 때 columnar structure를 가지는 박막이 coalescence되면 박막에 tensile stress가 걸린다는 사실이 알려져 있으며 [3], GaN를 저온에서 성장할 경우 columnar structure를 갖는다는 사실이 보고되었다 [4]. 본 연구에서는 이런columnar structure를 갖는 GaN을 이용하여 wafer bowing 문제가 해결된 GaN 박막 성장을 연구하였다. 본 실험에서는, c-plane 사파이어에 유기금속화학증착법(MOCVD)을 이용하여 nano-columnar structure를 갖는 저온 GaN layer을 성장하였다. 그 후 columnar structure를 유지하면서 $1,040^{\circ}C$까지 annealing한 후 고온에서 flat 한 GaN 박막을 nano-columnar structure GaN layer위에 성장 하였다. 우선 저온 GaN layer가 nano-columnar structure를 갖고, 고온에서도 nano-columnar structure가 유지되는 것을 scanning electron microscopy (SEM)과 transmission electron microcopy (TEM)을 통해 확인하였다. 또한 이런 columnar structure 위에 고온에서 성장시킨 flat한 GaN 박막이 성장된 것을 관찰할 수 있었다. 성장된 GaN박막의 wafer bowing 정도를 측정한 결과, columnar structure를 갖고 있는 고온 GaN 박막이 일반적인 GaN에 비해 확연하게 wafer bowing이 감소된 것을 확인할 수 있었다. Columnar structure가 coalescence가 되면서 생기는 tensile stress가 GaN박막의 성장시 발생하는 compressive stress를 compensation하여 wafer bowing이 줄어든 것으로 보인다. 본 발표에서는 이 구조에 대한 구조 및 stress 효과에 대해서 논의할 예정이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.89-90
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• 2010

최근 우리는 InGaAs 위에 성장한 InAs 양자점에 GaAs를 얇게 덮음으로써 양자고리를 성장하고, 그 광학적 특성을 분석하였다. [1] 이번 연구에서는 이 양자고리 구조의 전자 구조 및 광학적 특성을 전산모사를 통해 계산하였고, GaAs가 구조의 응력, 압전 포텐셜 및 light-hole 분율에 미치는 영향을 분석하였다. 이론적인 분석을 위해, valence force field 방법을 이용하여 이종 물질간의 격자상수 차이에 의한 격자 변형 및 압전 포텐셜의 변화를 계산하였고, 양자고리 내 전자의 양자화 에너지 및 파동함수를 k p 방법을 통해 얻을 수 있었다. 또한 광학적인 특성 등의 다체 효과를 예측하기 위해 configuration interaction 방법을 사용하였다. 이 연구에서 우리는, GaAs가 InAs에 강한 압축 응력을 가할 것이라는 일반적인 예측과 달리, InGaAs 매트릭스 안에서는 격자상수가 작은 GaAs가 InAs 양자고리에 효과적인 압축 응력을 가할 수 없음을 보였다. 특히 GaAs 층의 두께가 얇을 경우, InGaAs 매트릭스에 의해 인장 응력을 받는 GaAs가 InAs의 응력을 해소하기 충분한 공간을 제공하여, 오히려 InAs의 압축 응력을 약화시키는 것을 알 수 있었다. 이 연구 결과는 응력 분포가 단순한 양자우물 등의 2차원 구조와 달리, 응력 분포가 복잡한 3차원 나노 구조에서는 단순히 격자상수만으로 파장 변화 경향을 예측할 수 없음을 나타낸다. 또한 우리는, GaAs의 큰 negative 이방 응력과 InAs의 작은 positive 이방 응력에 의해 전자와 heavy-hole은 InAs에, light-hole은 GaAs에 구속됨을 보였다. 즉, InAs보다 밴드갭이 큰 GaAs가 전자와 heavy-hole에 대해서는 강한 포텐셜 배리어로 작용하지만 light-hole에 대해서는 포텐셜 우물로 작용하는, 반 우물-반 배리어 특성을 가짐을 알 수 있었다. 이로 인해 GaAs가 있는 양자고리의 light-hole 분율이 GaAs가 없을 경우에 비해 2배에서 8배가량 증가함을 보일 수 있었다. 비슷한 특성이 hole에 대해서는 InP나 InGaAsP 위에 성장한 GaAs 층에서 보고된 바가 있으나, 전자는 InAs로, hole은 GaAs로 분리할 수 있는 3차원 나노 구조에 대한 연구는 이 연구가 처음이다. [2]

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.228.2-228.2
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• 2013

본 논문은 InN와 GaN를 교대로 증착하는 교번성장법(Alternate Growth Method)을 이용해 형성한 높은 인듐(Indium) 조성을 갖는 InGaN (HI-InGaN) 구조의 열처리(Rapid Thermal Annealing, RTA) 온도 및 시간에 대한 구조와 광학적 특성을 Double Crystal X-ray Diffraction (DCXRD), Transmission Electron Microscopy와 Photoluminescence (PL) 장비를 사용하여 분석한 결과를 보고한다. DCXRD 스펙트럼에서 HI-InGaN 박막은 GaN(0002)로부터 $2.98^{\circ}$ 분리된 위치에서 회절 신호를 관찰 할 수 있다. 그리고 GaN와 HI-InGaN 신호 사이의 넓은 범위에서 미약하지만 신호가 관찰 되는데, 이는 InN와 GaN 계면에서 발생하는 상호확산 확률의 차이에 기인한 In 조성이 다른 InGaN 신호로 해석할 수 있다. 열처리 온도를 $775^{\circ}C$로 고정하고 시간을 10, 20, 30초로 각각 변화시켜 RTA를 진행한 DCXRD 스펙트럼에서 GaN(0002)로부터 $0.7{\sim}1.1^{\circ}$ 떨어진 위치에서 InGaN 피크를 확인 할 수 있다. RTA 시간이 증가 할수록 HI-InGaN 신호의 위치가 GaN 피크 방향으로 이동하며, 세기가 증가하는 것을 확인 할 수 있다. HI-InGaN의 PL 스펙트럼에서 상온 발광파장은 1369 nm 이며, 반치폭(Line-width)은 51.02 nm을 보였다. RTA 수행 후 발광파장에 따른 광세기가 각각 달라졌으며, 특히 900 nm 부근의 신호가 상대적으로 크게 증가하는 것을 확인할 수 있었다. RTA에 따른 HI-InGaN의 구조 및 광학적 특성 변화를 InN와 GaN 계면에서 In, Ga 원자의 상호확산 효과현상으로 논의할 예정이다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.12 no.6
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• pp.476-481
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• 2002

In this work, we report on the synthesis of the GaN powders from gallium oxide hydroxide (GaOOH) powders and on the structural and optical properties of them. Simple heat treatment of GaOOH in the flow of $NH_3$ gas leads to the formation of submicron hexagonal GaN powders even at the low reaction temperature of $800^{\circ}C$. XRD measurements show that the powders obtained are the single phase GaN. EDS, FTIR, and PL measurements indicate the oxygen-associated characteristics. It is shown from the low temperature PL measurement on GaN powders synthesized at $1000^{\circ}C$ that the shallow donor-acceptor recombination induced emission is more intense than the near band-edge excitonic emission.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.52-54
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• 2008

The authors investigated the InGaN/GaN multi-quantum well blue light emitting diodes with the implements of the photonic crystals fabricated at the top surface of p-GaN layer or the bottom interface of n-GaN layer. The top photonic crystals result in the lattice-dependent photoluminescence spectra for the blue light emitting diodes, which have a wavelength of 450nm. However, the bottom photonic crystal shows a big shift of the photoluminescence peak from 444 nm to 504 nm and played as a role of quality enhancement for the crystal growth of GaN thin film. The micro-Raman spectroscopy shows the improved epitaxial quality of GaN thin film.

• Proceedings of the Korean Society for Bio-Environment Control Conference
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• 2001.04b
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• pp.51-56
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• 2001

This study was carried out to research the effect of nutrient composition and GA4＋7 on growth, flower quality and bulb development in special hydroponics of cut tulip. Flowering of 'Cassini' was markedly accelerated by standard+GA4＋7, K200＋GA4＋7, N250＋GA4＋7 treatment, last internode was increased by N250 as compared with other treatment. For 'Christmas Marvel', flowering was promoted by K250＋GA4＋7, last infernode and total length were also increased with K250＋GA4＋7 as compared to other treatment. For 'Golden Apeldoorn', flowering was accelerated by K200＋GA4＋7, last internode was increased with N300＋GA4＋7 treatment and total length was increased in N250＋GA4＋7 treatment as compared with the standard plants. Bulb weight and number of 'Cassini', 'Christmas Marvel'and 'Golden Apeldoorn' were decreased by GA4＋7 as compared to non-treatment, and bulb diameter was not affected by GA4＋7.

• Journal of the Semiconductor & Display Technology
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• v.20 no.3
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• pp.167-171
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• 2021

The core-shell InGaN/GaN Multi Quantum Well-Nanowires (MQW-NWs) that were selectively grown on oxide templates with perfectly circular hole patterns were highly crystalline and were shaped as high-aspect-ratio pyramids with semi-polar facets, indicating hexagonal symmetry. The formation of the InGaN active layer was characterized at its various locations for two types of the substrates, one containing defect-free MQW-NWs with GQDs and the other containing MQW-NWs with defects by using HRTEM. The TEM of the defect-free NW showed a typical diode behavior, much larger than that of the NW with defects, resulting in stronger EL from the former device, which holds promise for the realization of high-performance nonpolar core-shell InGaN/GaN MQW-NW substrates. These results suggest that well-defined nonpolar InGaN/GaN MQW-NWs can be utilized for the realization of high-performance LEDs.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 1992.05b
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• pp.76-77
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• 1992

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.15 no.1
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• pp.1-9
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• 2005

A stoichiometric mixture of evaporating materials for AgGaS₂ single crystal thin films was prepared from horizontal electric furnace. To obtain the single crystal thin films, AgGaS₂ mixed crystal was deposited on thoroughly etched semi-insulating GaAs(100) substrate by the hot wall epitaxy (HWE) system. The source and substrate temperatures were 590℃ and 440℃, respectively. The temperature dependence of the energy band gap of the AgGaS₂ obtained from the absorption spectra was well described by the Varshni's relation, E/sub g/(T) = 2.7284 eV - (8.695×10/sup -4/ eV/K)T²/(T + 332 K). After the as-grown AgGaS₂ single crystal thin films was annealed in Ag-, S-, and Ga-atmospheres, the origin of point defects of AgGaS₂ single crystal thin films has been investigated by the photoluminescence (PL) at 10 K. The native defects of V/sub Ag/, V/sub s/, Ag/sub int/, and S/sub int/ obtained by PL measurements were classified as a donors or accepters type. And we concluded that the heat-treatment in the Ag-atmosphere converted AgGaS₂ single crystal thin films to an optical n-type. Also, we confirmed that Ga in AgGaS₂/GaAs crystal thin films did not form the native defects because Ga in AgGaS₂ single crystal thin films existed in the form of stable bonds.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.16 no.5
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• pp.189-197
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• 2006

A stoichiometric mixture of evaporating materials for $AgGaSe_2$ single crystal thin films was prepared from horizontal electric furnace. To obtain the single crystal thin films, $AgGaSe_2$ mixed crystal was deposited on thoroughly etched semi-insulating GaAs(100) substrate by the hot wall epitaxy(HWE) system. The source and substrate temperatures were $630^{\circ}C\;and\;420^{\circ}C$, respectively. The temperature dependence of the energy band gap of the $AgGaSe_2$ obtained from the absorption spectra was well described by the Varshni's relation, $E_g(T)=1.9501eV-(8.79x10^{-4}eV/K)T^2(T+250K)$. After the as-grown $AgGaSe_2$ single crystal thin films was annealed in Ag-, Se-, and Ga-atmospheres, the origin of point defects of $AgGaSe_2$ single crystal thin films has been investigated by the photoluminescence (PL) at 10K. The native defects of $V_{Ag},\;V_{Se},\;Ag_{int},\;and\;Se_{int}$ obtained by PL measurements were classified as a donors or accepters type. And we concluded that the heat-treatment in the Ag-atmosphere converted $AgGaSe_2$ single crystal thin films to an optical p-type. Also, we confirmed that Ga in $AgGaSe_2$/GaAs did not form the native defects because Ga in $AgGaSe_2$ single crystal thin films existed in the form of stable bonds.