• 제목/요약/키워드: InAs

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As/P Exchange Reaction of InAs/InGaAsP/InP Quantum Dots during Growth Interruption

  • 최장희;한원석;조병구;송정호;장유동;이동한
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.146-147
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    • 2012
  • InP 기판위에 자발성장법으로 성장된 InAs 양자점은 $1.55{\mu}m$ 영역에서 발진하는 양자점 반도체 레이저 다이오드 및 광 증폭기를 제작할 수 있기 때문에 많은 관심을 받고 있다. 광통신 대역의 $1.55{\mu}m$ 반도체 레이저 다이오드 및 광 증폭기 분야에서 InAs/InP 양자점이 많은 관심을 받고 있으나, InAs/GaAs 양자점에 비해 제작이 어려운 단점을 가지고 있다. InAs/InP 양자점은 InAs/GaAs 양자점에 비해 격자 불일치가 작아 양자점의 크기가 크고 특히 As 계 박막과 P 계박막의 계면에서 V 족 원소 교환 반응으로 계면 특성 저하가 발생하여 성장이 까다롭다. As 과 P 간의 교환반응은 성장온도와 V/III 에 의해 크게 영향을 받는 것으로 보고되었다. 그러나, P계 InGaAsP 박막 위에 InAs 성장 시 발생하는 As/P 교환반응에 대한 연구는 매우 적다. 본 연구에서는 InGaAsP 박막 위에 InAs 양자점 성장 시 GI (growth interruption)에 의한 As/P 교환반응이 InAs 양자점의 형상 및 광학적 특성에 미치는 영향을 연구하였다. 시료는 수직형 저압 Metal Organic Chemical Vapor Deposition (MOCVD)를 이용하여 $520^{\circ}C$의 온도에서 성장하였다. 그림1(a) 구조의 양자점은 InP (100) 기판위에 InP buffer layer를 성장한 후 InP와 격자상수가 일치하는 $1.1{\mu}m$ 파장의 InGaAsP barrier를 50 nm 성장하였다. 그 후 As 분위기 하에서 다양한 GI 시간을 주었고 그 위에 InAs 양자점을 성장하였다. 양자점 성장 후 InGaAsP barrier를 50 nm, InP capping layer를 50 nm 성장하였다. AFM측정을 위해 InP capping layer 위에 동일한 GI 조건의 InAs/InGaAsP 양자점을 성장하였고 양자점 성장 후 As분위기 하에 온도를 내려주었다. 그림1(b) 구조의 양자점은 그림1(a) 와 모든 조건은 동일하나 InAs 양자점과 InGaAsP barrier 사이에 GaAs 2ML를 삽입한 구조이다. 양자점 형상 특성 평가는 Atomic force microscopy를 이용하였으며, 광특성 분석은 Photoluminescence를 이용하였다.

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광통신용 GaAs 기반 1.3 μm GaAsSb/InGaAs와 GaAsSb/InGaNAs 양자우물 레이저의 광학적특성 시뮬레이션 (Simulation of Optical Characteristics of 1.3 μm GaAs-Based GaAsSb/InGaAs and GaAsSb/InGaNAs Quantum Well Lasers for Optical Communication)

  • 박승환
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.1-6
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    • 2011
  • Optical gain characteristics of $1.3{\mu}m$ type-II GaAsSb/InGaNAs/GaAs trilayer quantum well structures were studied using multi-band effective mass theory. The results were compared with those of $1.3{\mu}m$ GaAsSb/InGaNAs/GaAs trilayer quantum well structures. In the case of $1.3{\mu}m$ GaAsSb/InGaNAs/GaAs trilayer quantum well structure, the energy difference between the first two subbands in the valence band is smaller than that of $1.3{\mu}m$ GaAsSb/InGaNAs/GaAs trilayer quantum well structure. Also, $1.3{\mu}m$ GaAsSb/InGaNAs/GaAs trilayer quantum well structure shows larger optical gain than $1.3{\mu}m$ GaAsSb/InGaNAs/GaAs trilayer quantum well structure. This means that GaAsSb/InGaNAs/GaAs system is promising as long-wavelength optoelectronic devices for optical communication.

GaAs로 덮인 InAs/InGaAs 양자고리의 비정상 응력 분포 및 이방 응력에 의한 light-hole 분율 증가

  • 문필경;박광민;윤의준;최원준
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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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]

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성장정지효과에 의한 InGaAs/InP 양자우물구조의 Photoluminescence 특성 변화 (Effects of growth interruption on the photoluminescence characteristics of InGaAs/InP quantum wells)

  • 문영부;이태완;김대연;윤의준;유지범
    • 한국진공학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.104-111
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    • 1998
  • 저압 MOCVD 방법을 이용하여 InGaAs/InP 양자우물구조를 성장하였다. 성장 정지 시간에 따른 photoluminescence특성의 변화를 통하여 계면구조를 분석하였다. InP표면을 $PH_3$ 분위기로, InGaAs표면을 $AsH_3$분위기로 유지하며 성장을 정지하는 경우에는 성장 정지 시간이 길어짐에 따라 불순물 유입에 의한 것으로 생각되는 PL반가폭의 증가를 관찰하였다. InP표면에 AsH3을 공급하는 경우에는 As-P교환에 의해 우물층 두께가 증가하여 PL피크가 저에너지로 이동하였고, 반가폭의 변화는 크지 않았다. 계면 양자우물구조를 형성하여 As-P 교환작용에 대해 조사하였고, 1-2monolayer가 InAs유효두께로 계산되었다. InGaAs 표면에 $PH_3$을 공급한 결과, PL피크가 고에너지로 이동하는 것을 관찰하였고 동시에 반가폭도 증가 하였다. 이는 메모리 효과에 의해 InP층으로 As침투를 억제하고, InGaAs표면에서의 국부적 인 As-P교환에 의한 것으로 생각된다.

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Hybrid Monte Carlo 시뮬레이션에 의한 InAlAs/InGaAs HBT의 전자전송 해석 (Analysis of Electron Transport in InAlAs/InGaAs HBT by Hybride Monte Carlo Simulation)

  • 송정근;황성범;이경락
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제10권9호
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    • pp.922-929
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    • 1997
  • As the size of semiconductor devices shrinks in the horizontal as well as vertical dimension it is difficult to estimate the transport-velocity of electron because they drift in non-equilibrium with a few scattering. In this paper HYbrid Monte Carlo simulator which employs the drift-diffusion model for hole-transport and Monte Carlo model for electron-transport in order to reduce the simulation time and increase the accuracy as well has been developed and applied to analyze the electron-transport in InAlAs/InGaAs HBT which is attractive for an ultra high speed active device in high speed optical fiber transmission systems in terms of the velocity and energy distribution as well as cutoff frequency.

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InGaP/GaAs HBT 의 DC 특성과 신뢰도 (DC characteristics and reliability of InGaP/GaAs HBTs)

  • 최번재;최재훈;송정근
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 하계종합학술대회논문집
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    • pp.401-404
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    • 1998
  • Recently, InGaP/GaAs HBTs have been much interested as a potential replacement for AlGaAs/GaAs HBTs because of their superior device and material properties. In this paper, DC characteristics of InGaP/GaAs HBTs and the temperature dependance as well as the reliability were investigated comparing with AlGaAs/GaAs HBTs. As a results InGaP/GaAs HBTs produced the superior performance to AlGaAs/GaAs HBTs.

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MOCVD에 의한 InGaAs, InGaP 및 InGaAsP필름의 성장 및 조성변화에 대한 수치해석 연구 (A Numerical Study on the Growth and Composition of InGaAs, InGaP and InGaAsP Films Grown by MOCVD)

  • 임익태;김동석;김우승
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.43-48
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    • 2005
  • Metaloganic chemical vapor deposition, also known as metalorganic vapor phase epitaxy has become one of the main techniques for growing thin, high purity films for compound semiconductors such as GaAs, InP, and InGaAsP. In this study, the distribution of growth rate and composition of InGaAsP, InGaP, and InGaAs films are studied using computational method. The influences of process parameters such as pressure, temperature and precursors' partial pressure on the growth rate and composition distributions are analyzed. The film growth rate is increased in the upstream part according to the increase of temperature but not in the downstream part. The Ga composition in InGaAsP film shows an asymptotic behavior for temperature variation but As composition varies significantly within the temperature range considered in the present study. The overall film growth rates of InGaP, InGaAs and InGaAsP are decreased with increasing the Ga/In ratios of the source gases. Pressure variation does not seem to be a significant parameter to the film growth. Film growth characteristics of tertiary films such as InGaP and InGaAs show similar trends to the quaternary film, InGaAsP.

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응급구조과 학생의 현장실습 수행활동 조사 연구 (A Study on the Performance Activities in Emergency Medical Technology Students Field Training)

  • 고봉연;곽민철;신현남
    • 한국응급구조학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.55-64
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    • 1999
  • This study was conducted to acquire the basic materials for effective field training to identify performance activities of emergency medical technology students. The method used in the study was a descriptive survey using a skill checklist. The subjects for the study were 43 emergency medical technology students who were 2nd grade in D college. The collected data were analyzed using the SPSS computer program, yielding frequencies and percentage. The results of study were as follows; 1. In 'emergency treatment skill', 26.6% of subjects are revealed as 'performed' in 'ambulance practice' and 22.1% of subjects are revealed as 'performed' in 'clinical practice'. 2. In 'airway management', 41.9% of subjects are revealed as 'performed' in 'ambulance practice' and 14.1% of subjects are revealed as 'performed' in 'clinical practice'. 3. In 'oxygen therapy', 52.8% of subjects are revealed as 'performed' in 'ambulance practice' and 35.6% of subjects are revealed as 'performed' in 'clinical practice'. 4. In 'ventilation skill', 17.8% of subjects are revealed as 'performed' in 'ambulance practice' and 10.7% of subjects are revealed as 'performed' in 'clinical practice'. 5. In 'vital sign check', 61.1% of subjects are revealed as 'performed' in 'ambulance practice' and 56.3% of subjects are revealed as 'performed' in 'clinical practice'. 6. In 'patient assessment', 40.7% of subjects are revealed as 'performed' in 'ambulance practice' and 20.0% of subjects are revealed as 'performed' in 'clinical practice'. 7. In 'basic life support(CPR)', 1.7% of subjects are revealed as 'performed' in 'ambulance practice' and 11.9% of subjects are revealed as 'performed' in 'clinical practice'. 8. In 'airway obstruction', 6.4% of subjects are revealed as 'performed' in 'ambulance practice' and 1.1% of subjects are revealed as 'performed' in 'clinical practice'. 9. In 'electrical therapy', 0.7% of subjects are revealed as 'performed' in 'ambulance practice' and 20.0% of subjects are revealed as 'performed' in 'clinical practice'.

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InAlAs/InGaAs/GaAs MHEMT 소자의 항복 특성에 관한 연구 (A Study on the Breakdown in MHEMTs with InAlAs/InGaAs Heterostructure Grown on the GaAs substrate)

  • 손명식
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제48권11호
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    • pp.1-8
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    • 2011
  • 트랜지스터의 최대 출력 성능을 제한하는 요소 중 가장 중요한 하나가 항복 전압이다. GaAs 기판 위에 점진적으로 성장된 메타몰픽(Metamorphic) InAlAs/InGaAs HEMTs(MHEMT)는 InP 기판 위에 성정한 HEMT에 비해 비용 측면에서 특히 장점을 가지고 있다. 그러나 GaAs 나 InP 기반의 HEMT 소자들은 모두 우수한 마이크로파 및 밀리미터파 주파수 특성 및 이에 따른 저잡음 특성에 비해 낮은 항복전압으로 인해 파워 소자로서는 중간출력 정도의 소자로서만 사용 가능하다. 이러한 HEMT 소자의 항복 전압을 개선하기 위하여 본 논문에서는 InAlAs/$In_xGa_{1-x}As$/GaAs MHEMT 소자들의 항복 특성을 시뮬레이션하고 분석하였다. 2차원 소자 시뮬레이터의 hydrodynamic 전송 모델을 사용하여 $In_{0.52}Al_{0.48}As/In_{0.53}Ga_{0.47}As$ 이종접합 구조를 갖는 제작된 0.1-${\mu}m$ ${\Gamma}$-gate MHEMT 소자에 대하여 파라미터 보정 작업을 수행한 후 항복 특성에 영향을 주는 요소들을 분석하였다. 깊은 준위 트랩 효과를 고려한 충돌 이온화 및 게이트 전계를 분석하였고, 인듐(In) 몰 성분 변화에 따른 $In_xGa_{1-x}As$ 채널에서의 항복 특성 예측을 위한 충돌 이온화 계수를 경험적으로 제안 적용하였다.

수직형 LPE 장치에 의한 InGaAsP/GaAs 단결성 성장에 관한 연구 (A Study on the Single Crystal Growth of InGaAsP/GaAs by Vertical LPE System)

  • 홍창희;조호성;황상구;오종환;예병덕;박윤호
    • 한국항해학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.21-27
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    • 1992
  • Shortening the lasing wavelength(particularly below infrared ; the visible region) of laser diodes is very attractive because it can provide a wide range of applications in the fields of optical information, measurement, sensor, the development of medical instrument, and optical communication through plastic fibers. According to the recent researches on the field, InGaAsP/GaAs was suggested as a material for red-light laser. In this study, in order to grow InGaAsP/GaAs epitaxial layer on InGaAsP/GaAs by LPE, we used GaP and InP two phase solution technique for 670nm and 780 nm region, respectively. Through the X-ray diffraction measurement for the epitaxial layer grown from the experiments, we found that the lattice mismatch of $In_{0.46}Ga_{0.54}As_{0.07}P_{0.93}$/GaAs and $In_{0.19}Ga_{0.81}As_{0.62}P_{0.38}$/GaAs was about +0.3% and +0.1%, respectively.

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