• Electrical & Electronic Materials
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• v.8 no.3
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• pp.272-277
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• 1995

We report the properties of optically pumped stimulated emission at room temperature (RT) from column-III nitride semiconductors of GaN, AlGaN/GaN double heterostructure (DH) and AlGaN/GaInN DH which prepared on a sapphire substrate using an AIN buffer-layer by the nietalorganic vapor phase epitaxy (MOVPE) method. The peak wavelength of the stimulated emission at RT from AIGaN/GaN DH is 369nm and the threshold of excitation pumping power density (P$\_$th/) is about 84kW/cm$\^$2/, and they from AlGaN/GaInN DH are 402nm and 130kW/cm$\^$2/ at the pumping power density of 200kW/cm$\^$2/, respectively. The P$\_$th/ of AIGaN/GaN and AlGaN/GaInN DHs are lower than the single layers of GaN and GaInN due to optical confinement within the active layers of GaN and GaInN, respectively.

• 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 Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.111-111
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• 2000

최근 질화물 반도체를 이용한 단파장 laser diode (LD)와 ultraviolet light emitting diode (LED)에 관한 관심의 증가로 인하여 AlGaN의 성장에 관한 연구가 많이 진행되고 있다. Metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD)법을 이용한 AlGaN 성장에 있어서는 Al의 전구체로 널리 사용되고 있는 trimethylaluminum (TMAl)과 암모니아와의 기상에서의 adduct 형성을 억제하기 위하여 주로 저압에서 성장을 하거나 원료 가스의 유속을 증가시키는 방법으로 연구가 되고 있다. 또한, AlN의 경우 GaN보다 녹는점이 매우 높기 때문에 일반적으로 Al을 포함하는 질화물 반도체의 성장에 있어서는 GaN보다 녹는점이 매우 높기 때문에 일반적으로 Al을 포함하는 질화물 반도체의 성장에 있어서는 GaN 성장 시보다 높은 온도에서 성장이 이루어지고 있다. MOCND법을 이용하여 AlGaN를 성장시키는 대부분의 연구들은 100$0^{\circ}C$ 이상의 고온에서의 성장 온도가 AlGaN특성에 미치는 영향에 대한 것으로 국한되고 있다. 그러나, InGaN/GaN multiple quantum wells (MQWs) 구조의 LD나 LED를 성장시키는 경우 In의 desorption을 억제하기 위하여 MQWs층 위에 저온에서 AlGaN를 성장하는 데 있어서 AlGaN의 성장 온도를 500-102$0^{\circ}C$로 변화시키면서 AlGaN의 성장거동을 고찰하였다. GaN는 사파이어 기판을 수소분위기하에서 고온에서 가열한 후 저온에서 GaN를 이용한 핵생성층을 성장하고 102$0^{\circ}C$의 고온에서 1.2$\mu\textrm{m}$정도의 두께로 성장하였다. AlGaN는 고온에서 성장된 GaN 위에 200Torr의 성장기 압력 하에서 trimethylgallium (TMGa)과 TMAl의 유속을 각각 70 $\mu$mol/min 으로 고정한 후 성장온도만을 변화시키며 증착하였다. 성장 온도가 낮아짐에 따라 AlGaN의 표면거칠기가 증가하고, 결함과 관련된 포토루미네슨스가 현저히 증가하는 것이 관찰되었다. 그러나, 성장온도가 50$0^{\circ}C$정도로 낮아진 경우에 있어서는 표면 거칠기가 다시 감소하는 것이 관찰되었다. 이러한 현상은 저온에서 표면흡착원자의 거동에 제한이 따르기 때문으로 생각되어진다. 또한, 성장 온도가 낮아짐에 따라 AlGaN의 성장을 저해하기 때문으로 판단된다. 성장 온도 변화에 따라 성장된 V의 구조적 특성 및 표면 거칠기 변화를 관찰하여 AlGaN의 성장 거동을 논의하겠다.

• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.27 no.1
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• pp.74-85
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• 2012

차세대 화합물 반도체 플랫폼으로 각광을 받고 있는 GaN 전자소자 글로벌 연구개발 동향에 관하여 기술하고자 한다. GaN 전자소자는 와이드 밴드갭(Eg=3.4eV)과 고온 안정성($700^{\circ}C$) 등 재료적인 특징으로 인하여 고출력 RF 전력증폭기와 고전력용 전력반도체 응용에 큰 장점을 가진다. GaN 전자소자 기술동향에서는 먼저 미국, 유럽, 일본을 중심으로 한 대형 국책 연구프로젝트 분석을 통한 RF 전력증폭기 연구개발 방향을 살펴보고, 후반부에서는 이동통신 기지국, 선박 및 군용 레이더 트랜시버용 고출력 RF 전력증폭기의 응용 분야에 관하여 알아본다. 이러한 총체적인 동향분석을 통하여 차세대 반도체의 신시장 개척과 선진입을 위한 GaN 전자소자의 연구개발 방향과 조기상용화의 중요성을 함께 생각해보고자 한다.

• Journal of the Semiconductor & Display Technology
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• v.13 no.4
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• pp.55-58
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• 2014

The next-generation AlGaN/GaN HEMT power devices need higher power at higher frequencies. To know the device characteristics, the simulation of those devices are made. This paper presents a simulation study on the DC and RF characteristics of AlGaN/GaN HEMT power devices. According to the reduction of gate length from $2.0{\mu}m$ to $0.1{\mu}m$, the simulation results show that the drain current at zero gate voltage increases, the gate capacitance decreases, and the maximum transconductance increases, and thus the cutoff frequency and the maximum oscillation frequency increase. The maximum oscillation frequency maintains higher than the cutoff frequency, which means that the devices are useful for power devices at very high frequencies.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.22 no.3
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• pp.162-167
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• 2013

An epitaxial layer structure for heterojunction p-InGaP/N-InAlGaP solar cell has proposed. Simulation for current density-voltage characteristics has been performed on p-InGaP/N-InAlGaP structure and the simulation results were compared with p-InGaP/p-GaAs/N-InAlGaP structure and homogeneous InGaP pn junction structure. The simulation result showed that the maximum output power and fill factor have greatly increased by replacing n-InGaP with N-InAlGaP. The thicknesses of p-InGaP and n-InAlGaP were optimized for the epitaxial layer structure of p-InGaP/N-InAlGaP.

• 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.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.148-148
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• 2010

GaN와 SiC 반도체는 band gap이 넓고 주파수 특성이 우수하여 미국, 유럽, 일본등 선진국에서는 기존의 GaAs나 InP에 이어 차세대 화합물 반도체 플랫폼(next generation compound semiconductor platform)으로서 연구개발 테마로 각광을 받고 있다. 미국의 경우 잘 알려진 국가 대형프로젝트인 WBGS-RF program (2003~2010, 7년)의 종료와 함께 새로운 NEXT program(2009~2014, 5년)을 지난 해 시작하였으며, 유럽은 KORRIGAN program (2005~2009, 5년)에서 연구개발된 기술에 대하여 후속인 MANGA program (2010~2014, 3.5년)을 통하여 GaN 반도체의 양산체제 구축을 위한 대형 연방 프로젝트를 시작하였다. 따라서 본 논문발표에서는 지난 10년 동안 그리고 향후 5년간 2014년까지 미국 국방성과 유럽연방 국방성에서 지원하고 있는 대형 국가 프로젝트인 GaN 전자소자 연구개발 프로그램과 연구개발 동향 분석을 통하여 대한민국이 나아가야 할 차세대 화합물 반도체 플랫폼인 GaN 전자소자의 연구개발 방향을 제시하고자 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.11a
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• pp.19-20
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• 2014

기존의 실리콘 반도체를 대체할 것으로 기대되는 차세대 전력 반도체인 GaN FET을 이용한 위상천이 풀브릿지 dc-dc 컨버터의 설계 및 구현에 대해 기술한다. 600W급 프로토타입 dc-dc 컨버터를 대상으로 실리콘 MOSFET와 GaN FET의 스위칭 특성 및 효율 등을 비교 분석한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1998.02a
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• pp.93-93
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• 1998

III-V족 질화물반도체를 이용한 광 및 전자소자 용용에 있어서 가장 중요한 고홈위 u undoped GaN 에피충 성장과 GaN 에피충의 doping 특허 p-type doping의 복성융 고찰한다. 그리고 III-V nitride 이용한 band gap en명neertng에 있어서 가장 중요한 InGaN 생장파 81 및 :at codoplng 륙성융 평가 분석 한다. 위의 기반기술융 기본으로 하여 InGaN/AlG때 DH s$\sigma$ucture lED훌 제작하고 이의 륙성 용 명가분석하였다.