• 제목/요약/키워드: Ga-doped

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기판온도 및 박막두께가 Ga-doped ZnO 박막의 특성에 미치는 영향 (Effects of The Substrate Temperature and The Thin film Thickness on The Properties of The Ga-doped ZnO Thin Film)

  • 조원준;강성준;윤영섭
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제47권1호
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    • pp.6-13
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    • 2010
  • 본 연구에서는 RF 마그네트론 스퍼터링 법으로 Eagle 2000 유리 기판 위에 Ga-doped ZnO (GZO) 박막을 제작하여, 기판온도 $100{\sim}400^{\circ}C$ 및 박막두께에 따른 박막의 결정화 특성과 전기적 및 광학적 특성을 조사하였다. 공정조건에 상관없이 모든 GZO 박막은 c-축 배향성을 나타내는 (002) 회절 피크만이 관찰되었고, $300^{\circ}C$에서 400 nm 증착한 GZO 박막이 가장 우수한 결정성을 나타내었으며, 그 때의 반가폭 값은 $0.4^{\circ}$이었다. 또한, AFM 으로 박막의 표면형상을 분석한 결과 $300^{\circ}C$에서 400 nm 증착한 박막에서 비교적 입자가 고르고 치밀한 박막이 형성되었다. 전기적 특성은 홀 측정결과 $300^{\circ}C$에서 400 nm 증착한 박막에서 가장 낮은 비저항 ($8.01{\times}10^{-4}\;{\Omega}cm$)과 가장 높은 전자 캐리어농도 ($3.59{\times}10^{20}\;cm^{-3}$) 를 나타내었다. 모든 GZO 박막은 공정조건에 무관하게 가시광 영역에서 80 %의 투과율을 나타내었으며, 기판온도 및 박막두께 증가에 따른 Ga 도핑효과의 증가로 밴드 갭이 넓어지는 Burstein-Moss 효과가 관찰되었다.

전기방사를 이용한 Ga이 첨가된 나노섬유의 제작 및 특성평가 (Preparation and characterization of Ga-doped TiO2 nanofibers by electrospinning)

  • 송찬근;강원호;윤종원
    • 한국결정성장학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.274-278
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    • 2012
  • $TiO_2$는 반도성을 나타내는 산화물로 가스센서, 태양전지 및 광촉매 등에 주로 쓰인다. 전기방사는 간단하고 낮은 가격의 공정으로 첨가물을 이용하여 구조적, 전기적, 광학적 특성을 변화시킨 나노섬유를 합성하는데 주로 쓰인다. 전기방사에 의해 합성된 나노섬유는 화학 센서, 염료 감응형 태양전지 및 광촉매 등에 많이 응용되고 있다. 본 연구에서는 이러한 전기방사법을 이용하여 순수 $TiO_2$ 나노섬유 및 Ga이 첨가된 $TiO_2$ 나노섬유를 제작하였다. $TiO_2$ 용액은 TIP(Titanium isopropoxide), PVP(Poly vinyl pyrrolidone), Ethanol 및 Acetic acid를 전구체로 사용하였으며, 첨가물의 전구체는 갈륨질산염수화물을 사용하였으며 전기방사법을 이용하여 나노섬유를 제조하였다. 이 나노섬유를 공기중에서 $800^{\circ}C$로 열처리하였다. 순수 $TiO_2$ 나노섬유 및 Ga이 첨가된 $TiO_2$ 나노섬유는결정구조, 미세구조 및 특성의 변화에 대하여 알아보고자 XRD, SEM, TEM, EDX, XPS 그리고 Raman 등의 측정 및 분석을 실시하였다.

$^{57}Fe$ 도프된 GaAs의 Mossbauer 효과 및 광학적 특성에 관한 연구 (A study on the Mossbauer effect and optical properties of $^{57}Fe$-doped-GaAs)

  • 고정대;홍성락;김득영;강태원
    • 한국진공학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.337-342
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    • 1997
  • GaAs내의 철(Fe)의 상태에 관한 연구를 위하여, 액상에피탁시 방법으로 Fe를 도프 한 GaAs를 성장하고 성장된 에피층의 특성을 연구하였다. 도판트 물질인 Fe는 동위원소 $^{57}Fe$를 사용하였고, Fe이온의 GaAs내에서의 전하상태를 Mossbauer분광실험으로 분석하였 다. Mossbauer 스펙트럼으로부터 isomer shift 값을 계산한 결과 Fe 이온은 GaAs내에서 +3 가 이온 상태로 존재함을 알 수 있었다. X-ray 분석 및 photoluminescence(PL) 분광실험으 로부터 결정성이 우수한 에피층이 성장되었음을 알 수 있었으며, Fe가 도프된 GaAs의 저온 PL에서 0.99eV 및 1.15eV에서 피크를 갖는 반치폭이 매우 큰 발광대를 관찰 할 수 있었다. 이들 피크는 GaAs내 Fe 억셉터와 관련된 2개의 복사성 깊은 준위를 반영하는 발광현상으 로 해석된다.

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HWE 방법으로 성장한 ZnSe:Cl 박막의 특성 (Characteristics of Cl-doped ZnSe epilayers grown by hot wall epitaxy)

  • 이경준;전경남;강한솔;정원기;두하영;이춘호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.271-275
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    • 1997
  • HWE방법으로 GaAs 기관위에 Cl이 첨가된 ZnSe 박막을 성장하였다. 성장된 박막의 표면 상태는 경면이 있었으며 좋은 결정성과 낮은 비저항 n 형 전도성을 나타내었다. 성장된 박막의 운반자 농도는 $10^{16}Cm{-3}$ 정도였으며 비저항값은 10$\\Omega$\cdotcm였다. 실온에서 청색 발광을 하는 photoluminescence를 나타내었다. 나타내었다.

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Selenide Glass Optical Fiber Doped with $Pr^{3+}$ for U-Band Optical Amplifier

  • Chung, Woon-Jin;Seo, Hong-Seok;Park, Bong-Je;Ahn, Joon-Tae;Choi, Yong-Gyu
    • ETRI Journal
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    • 제27권4호
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    • pp.411-417
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    • 2005
  • $Pr^{3+}-doped$ selenide glass optical fiber, which guarantees single-mode propagation of above at least 1310 nm, has been successfully fabricated using a Ge-Ga-Sb-Se glass system. Thermal properties such as glass transition temperature and viscosity of the glasses have been analyzed to find optimum conditions for fiber drawing. Attenuation loss incorporating the effects of an electronic band gap transition, Rayleigh scattering, and multiphonon absorption has also been theoretically estimated for the Ge-Ga-Sb-Se fiber. A conventional double crucible technique has been applied to fabricate the selenide fiber. The background loss of the fiber was estimated to be approximately 0.64 dB/m at 1650 nm, which can be considered fairly good. When excited at approximately 1470 nm, $Pr^{3+}-doped$ selenide fiber resulted in amplified spontaneous emission and saturation behavior with increasing pump power in a U-band wavelength range of 1625 to 1675 nm.

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단채널 델타도핑 HEMT의 전압-전류 특성에 대한 2차원적 해석 (A Study on the I-V characteristics of a delta doped short-channel HEMT)

  • 이정호;채규수;김민년
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.158-161
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    • 2004
  • In this study, an analytical model for I-V characteristics of an n-AIGaAs / GaAs Delta doped HEMT is proposed. The two-dimensional electron gas density and the conduction band edge profile are calculated from a self-consistent iterative solution of the Poisson equation. The parameters, which include the saturation velocity, two-dimensional electron gas concentration, thickness of the doped and undoped layer(AIGaAs, GaAs, spacer etc.,), are in good agreement with the independent calculations.

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마그네트론 스퍼터를 이용한 Ar 가스 유량 조절에 따른 GZO의 특성 변화 (Effect of Ar Flow Ratio on the Characteristics of Ga-Doped ZnO Grown by RF Magnetron Sputtering)

  • 정영진;이승진;손창식
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.62.1-62.1
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    • 2011
  • The structural, optical, and electrical properties of Ga-doped ZnO (GZO) thin films on glass substrates grown by radio-frequency(RF) magnetron sputtering were investigated. The flow ratio of Ar was varied as a deposition parameter for growing high-quality GZO thin films. The structural properties and surface morphologies of GZO were characterized by the X-ray diffraction. To analyze the optical properties of GZO, the optical absorbance was measured in the wavelength range of 300-1100 nm by using UV-VIS spectrophotometer. The optical transmittance, absorption coefficient, and optical bandgap energy of GZO thin films were calculated from the measured data. The crystallinity of GZO thin films is improved and the bandgap energy increases from 3.08 to 3.23eV with the increasing Ar flow ratio from 10 to 100 sccm. The average transmittance of the films is over 88% in the visible range. The lowest resistivity of the GZO is $6.215{\times}10^{-4}{\Omega}{\cdot}cm$ and the hall mobility increases with the increasing Ar flow ratio. We can optimize the characteristics of GZO as a transparent electrode for thin film solar cells by controlling Ar flow ratio during deposition process.

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The effect of thickness and operation temperature on Ga doped ZnO thin film NOx gas sensor

  • 황현석;여동훈;김종희;송준태;김정호
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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    • pp.365-365
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    • 2008
  • In this work, Ga-doped ZnO (GZO) thin films for NOx gas sensor application were deposited on low temperature co-fired ceramics (LTCC) substrates, by RF magnetron sputtering method. The LTCC substrate is one of promising materials for this application since it has many advantages (e.g., low cost production, high manufacturing yields and easy realizing 3D structure etc.). The LTCC substrates with thickness of 400 pm were fabricated by laminating 12 green tapes which consist of alumina and glass particle in an organic binder. The structural properties of the fabricated GZO thin films with different thickness are analyzed by X-ray diffraction method (XRD) and field emission scanning electron microscope (FESEM). The GZO gas sensors are tested by gas measurement system under varing operation temperature and show good performance to the NOx gas in sensitivity and response time.

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암모니아 역류형태의 반응로를 이용한 GaN 반도체 박막의 성장 (Crystal growth of GaN semiconductor films by counter-flow metal-organic chemical vapor deposition)

  • 김근주;황영훈
    • 한국결정성장학회지
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    • 제9권6호
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    • pp.574-579
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    • 1999
  • 암모니아가스를 역류시키는 수평식 유기금속 화학기상증착장치를 제작하였으며, 유체흐름에 관한 레이놀즈 수 및 열대류에 관한 레일리 수가 각각 4.5와 215.8이 되도록 하여 GaN 박막을 성장하였다. 이러한 특성변수에서 박막을 성장할 경우 비교적 양호한 박막의 결정특성, 전기적 특성 및 광학적 특성을 갖게 함을 확인하였다. 결정 내의 전위밀도는 $2.6{\times}10^8/\textrm {cm}^2$ 정도이었고, Si으로 도핑된 n-GaN 박막의 전자에 의한 운반자 농도와 이동도는 각각 $10^{17}$~$10^{18}/{\textrm}{cm}^3$ 과 200~400$\textrm{cm}^2$/V.sec의 범위를 갖으며 Mg을 도핑하여 후속열처리로 활성화시킨 p-GaN 박막은 정공에 의한 운반자 농도가 $8\times 10^{17}/{\textrm}{cm}^3$ 정도임을 확인하였다.

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Eu이 이온주입된 undoped와 Mg-doped GaN의 분광 특성 연구 (Optical characterization on undoped and Mg-doped GaN implanted with Eu)

  • 이소원;문주영;이석주
    • 한국진공학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.346-352
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    • 2008
  • Eu을 이온주입한 GaN 시료에 대하여 Eu의 site들에 대한 연구와 Mg을 같이 도핑하였을 때의 효과를 분석하였다. 빨간색 광원으로 주목받는 620nm 근처의 Eu의 $^5D_0\;{\rightarrow}\;^7F_2$ 전이에 대하여 photoluminescence (PL) 와 PL 여기 분광법을 이용하여 GaN 내에서 Eu 이온이 자리하는 이미 알려진 2 개의 site 이외에도 2 종류의 site들이 있음을 확인하였다. 이들 중 한 site는 Mg의 codoping에 의하여 PL 크기가 약 1.6배 증가하였다. 이는 GaN의 밴드갭보다 작은 trap에 의해 에너지를 전달받는 Er이나 Nd보다 Mg의 도핑에 의한 효과가 매우 작은 것이다. GaN:Eu에서는 Mg과 관련된 trap을 통하지 않고 GaN에서 직접 Eu으로 에너지를 전달하기 때문으로 생각된다.