• 한국재료학회지
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• 제12권4호
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• pp.304-307
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• 2002

A zinc oxide (ZnO) single crystal was used as a substrate in the hydride vapor-phase epitaxy (HVPE) growth of GaN and the structural and optical properties of GaN layer were characterized by x- ray diffraction, transmission electron microscopy, secondary ion mass spectrometry, and photoluminescence (PL) analysis. Despite a good lattice match and an identical structure, ZnO is not an appropriate substrate for application of HVPE growth of GaN. Thick film could not be grown. The substrate reacted with process gases and Ga, being unstable at high temperatures. The crystallinity of ZnO substrate deteriorated seriously with growth time, and a thin alloy layer formed at the growth interface due to the reaction between ZnO and GaN. The PL from a GaN layer demonstrated the impurity contamination during growth possibly due to the out-diffusion from the substrate.

• 한국결정성장학회지
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• 제18권1호
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• pp.10-14
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• 2008

GaN nanowires는 수평 VPE법으로 합성 되었다. 본 실험에서는 source와 기판과의 거리가 합성된 GaN nanowires의 형상에 미치는 영향에 대하여 실험하였다. GaN nanowires는 $950^{\circ}C$ 온도에서 Ar 과 $NH_3$ 가스가 각각 1000, 50 sccm 의 유량에서 합성되었다. 합성된 GaN nanowires의 단면형태는 삼각형의 모양을 가졌으며, GaN nanowires의 길이는 200에서 500 nm 정도 였다. 합성된 GaN nanowires의 모양은 FESEM 으로 확인하였고, XRD 분석을 통하여 그 구조가 wurzite 구조인 것을 확인하였다. 또한, HRTEM 사진과 SAED 패턴을 통하여 합성된 GaN nanowires의 표면과 구조를 분석하였다. 성장된 GaN nanowires의 광학적 특성은 PL분석을 통하여 이루어졌다.

• 센서학회지
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• 제25권4호
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• pp.252-256
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• 2016

Epitaxially grown GaN layers have a high surface state density, which typically results in a surface leakage current and a photoresponse in undesirable wavelengths in GaN optoelectronic devices. Surface passivation is, therefore, an important process necessary to prevent performance degradation of GaN UV photodetectors. In this study, we propose oxygen-enhanced thermal treatment as a simple surface passivation process without capping layers. The GaN UV photodetector fabricated using a thermal annealing process exhibits improved electrical and photoresponsive characteristics such as a reduced dark current and an enhanced photoresponsive current and UV-to-visible rejection ratio. The results of this study show that the proposed surface passivation method would be useful to enhance the reliability of GaN-based optoelectronic devices.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
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• pp.54-55
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• 2001

Recently, there has been much interests in InGaN/GaN multiple-quantum-well (MQW) structures due to their applicability as optoelectronic devices such as light-emitting diodes (LEDs) and laser diodes [1]. Their ultrafast and physical properties are also of significant interests. Anomalously large acoustic phonon oscillations have been observed using ultrafast lasers in InGaN MQWs [2]. In this study, we have peformed femtosecond pump-probe experiments in the reflection geometry on 5 periods InGaN/GaN MQW LED structure with well width of 20$\AA$ and barrier width of 100$\AA$ at room temperature. (omitted)

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제6권2호
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• pp.79-86
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• 2006

N-polar, Ga-polar, and non-polar GaN was grown by MBE and MOVPE using various substrates and influence of polarity has been investigated. The GaN growth by MOVPE is along cplane (0001), c-plane (0001), and a-plane (11-20) direction on c-plane (0001), a-plane (11-20) and r-plane (1-102) sapphire substrate respectively. The polarity of the film has a strong influence on the morphology and the optical properties of PA-MBE grown As-doped GaN layers. Strong blue emission from As-doped GaN was observed only in the case of N-polarity (000-1) layers, which was attributed to the highest concentration of Ga dangling bonds for this polarity of a GaN surface.

• 한국진공학회지
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• 제15권6호
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• pp.624-629
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• 2006

Nd을 이온주입한 GaN를 이용하여 GaN와 Nd 이온 사이의 에너지 전달과정을 분석하고 Mg을 도핑 하였을 때의 효과를 보았다. Nd의 $^4F_{3/2}{\rightarrow}^4I_{9/2}$ 전이에 대하여 Photoluminescence (PL)와 PL excitation 방법을 이용하여 에너지 전달 경로에 적어도 3가지 이상의 밴드갭 내의 trap이 있음을 확인하였다. Mg이 doping된 GaN : Nd에서는 isoelectronic trap으로 생각되는 특정한 trap의 수가 증가되었음이 관측되었고 이로 인해 전기적으로 여기될 시료의 특성을 보여줄 밴드갭보다 큰 에너지를 이용한 여기 상태의 효율이 더욱 높아짐을 알 수 있었다.

• 한국진공학회지
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• 제11권1호
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• pp.50-58
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• 2002

Si 기판 위에 GaN의 성장은 Si이 사파이어보다 값이 저렴하고, 기존의 Si의 직접회로 공정에 GaN를 쉽게 접목시킬 수 있는 측면에서 다양한 장점이 있다. 그러나, Si은 GaN와의 격자상수와 열팽창계수의 차이가 사파이어보다 크며, 이로 인해 격자부정합에 의한 여러 결함을 발생시킨다. 따라서, Si 기판 위에 고품질의 GaN를 얻기 위해서는 AlN과 같은 완충층을 사용하여 격자부정합에 의한 결함을 줄여야 한다. 본 연구에서는 Si (111) 기판 위에 MOCVD, 스퍼터링과 MOMBE의 3가지 방법으로 결정성이 다른 3가지 유형의 AlN 완충층을 얻은 후, MOCVD법으로 GaN를 증착시켜 각각의 성장특성을 비교하였다. AlN 완충층과 GaN의 격자결합, 완충층의 표면 거칠기가 격자결함에 미치는 영향, 결정성, 성장방향, 결함(공공, 적층결함, 전위) 등을 TEM, XRD를 이용해 비교 분석하였다. AlN완충층의 결정성은 GaN의 성장에 있어 매우 큰 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다. 초기 성장과정에서 MOCVD과 MOMBE 법으로 성장시킨 AlN 완충층은 GaN 초기 성장에서 out-of-plane의 성장방향이 틀어지는 것을 감소시켜 주었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.326-329
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• 2019

차세대 전력반도체 소재인 질화갈륨(GaN)이 증착된 GaN-on-Si 기판의 기술성숙도가 높아지면서 Si CMOS 소자와의 단일기판 집적화에 대한 관심이 고조되고 있다. CMOS 특성이 상대적으로 저하되는 (111)Si 보다 (110)Si의 CMOS소자가 집적화 관점에서 유리할 것으로 판단되며, 따라서 향후 전개될 GaN-on-(110)Si 플랫폼을 활용한 GaN 전력반도체 스위치소자와 Si CMOS소자의 단일기판 집적화에 적용될 수 있도록 국내 Si CMOS 파운드리 공정을 (110)Si 기판에 진행하였다. 제작된 CMOS소자의 기본특성 및 인버터체인 회로특성, 그리고 게이트 산화막의 신뢰성 분석을 통해 향후 국내 파운드리공정을 활용한 (110)Si CMOS기술과 GaN의 집적화의 가능성을 검증하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.107-107
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• 2012

본 연구에서는 GaAs p-i-n 태양전지구조에 InAs 양자점을 삽입하여 계면의 전기장 변화를 Photoreflectance (PR) 방법으로 연구하였다. InAs/GaAs 양자점 태양전지구조는 n-GaAs 기판위에 p-i-n 구조의 태양전지를 분자선박막성장 장치를 이용하여 제작하였다. GaAs p-i-n 태양전지와 p-QD(i)-n 양자점 태양전지를 제작하여 계면전기장의 변화를 PR 신호에 나타난 Franz-Keldysh oscillation (FKO)으로부터 측정하였다. 기본적인 p-i-n 구조에서 두 가지 전기장성분을 검출 하였고 양자점 태양전지구조에서는 39 kV/cm 이상의 내부전기장이 존재함을 관측하였다. 이러한 내부전기장은 양자점 주변에 형성된 국소전기장의 효과로 추측하였다. 아울러 양자점을 AlGaAs 양자우물 구조에 삽입하여 케리어의 구속에 의한 FKO의 변화를 관측하였으며 양자점 태양전지의 구조적 변화에 따른 효율을 측정하여 비교 분석하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권5호
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• pp.1-5
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• 2011

본 논문에서는 AlGaN/GaN HEMT의 항복 전압 특성 향상을 위해 2차원 소자 시뮬레이터를 통하여 게이트 필드 플레이트 구조를 최적화하였다. 필드플레이트 길이, 절연체 종류, 절연체 두께 변화 등의 세가지 변수를 이용하여 시뮬레이션을 진행하였으며 그에 따른 전기장 분포의 변화와 항복전압 특성을 확인하였다. 필드플레이트 구조를 최적화 시킴으로서 게이트 에지부분과 필드플레이트 에지부분에 집중 되어있던 전기장이 효과적으로 분산된다. 그에 따라 애벌런치 효과가 줄어들게 되어 항복전압 특성이 향상된다. 결론적으로 최적화된 게이트 필드플레이트 구조는 일반적인 구조에 비해 항복특성을 약 300% 이상 향상시킬 수 있다.