• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
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• v.25 no.10
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• pp.1202-1208
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• 1988

The electron density and electronic states in n- AlGaAs/GaAs heterointerface are calculated by using classical- and quantum-mechanics, respectively. We examine the effects of spacer layer thickness and doping concentration in AlGaAs layer on 2DEG density. Also, the dependences of electronic states of 2DEG upon temperature and acceptor concentration in GaAs layer are investigated.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.5 no.5
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• pp.79-84
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• 1996

A $1\;{\mu}m$ thick n-type GaAs layer with Si doping density of $1{\times}10^{17}/cm^{3}$ and a $500{\AA}$ thick undoped single crystalline AlAs layer were subsequently grown by molecular beam epitaxy on the $n^{+}$ GaAs substrate. The AlAs/GaAs layer was oxidized in $N_{2}$ bubbled $H_{2}O$ vapor($95^{\circ}C$) ambient at $400^{\circ}C$ for 2 and 3 hours. From the result of XPS analysis, small amounts of $As_{2}O_{3}$, AlAs, and elemental As were found in the samples oxidized up to 2 hours. After 3 hours oxidation, however, various oxides related to As were dissolved and As atoms were diffused out toward the oxide surface. The as-grown AlAs/GaAs layer was selectively converted to $Al_{2}O_{3}/GaAs$ at the oxidation temperature $400^{\circ}C$ for 3 hours. The oxidation temperature and time is very critical to stop the oxidation at the AlAs/GaAs interface and to form a defect-free surface layer.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 1996.11a
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• pp.10-12
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• 1996

AlGaAs/GaAs Heterojunotion Bipolar Transistors (HBTs) with various emitter areas were fabricated and the device size dependence on the current gain was examined. With the different emitter areas, the passivated devices having the same peripheral length were fabricated and measured. The measured base current density in the Gummel plots shows an ideality factor of nearly 2. It is found that as the emitter area becomes small, the base current density with the ideality factor of 2 increases linearly, and as the emitter perimeter/area ratio becomes large, the surface recombination current density component increases. The current gain performance in AlGaAs/GaAs HBTs is mainly determined by either the larger emitter area or the smaller ratio of the emitter perimeter to the emitter area. These results will be compared with experimental works for GaInP/GaAs HBTs

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics A
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• v.28A no.1
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• pp.30-39
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• 1991

The influence of physical parameters (Al mole fraction, thickness, doping concentration) in the window and emitter on the efficiency characteristics of heteroface p-$Al_{x}Ga_{1-x}As/p-GaAs/n-GaAs/n^{+}$-GaAs solar cell is investigated. The maximum efficiency theoretically calculated in this device is obtained when a thickness of the window is in a range of (400-1000))$\AA$and a thickness/doping concentration of the emitter is in a range of (0.5-0.8)$\mu$m/(1-7)${\times}10^{17}cm^{-3}$, respectively. Also is the efficiency improved according to the increase of Al mole fraction in the indirect gap window(0.41${\le}x{\le}1.0$). The optimum designed heteroface cell with an area of 0.165cm$^2$fabricated using MOCVD exhibits an active area conversion efficiency of 17%, having a short circuit current density of 21.2mA/cm\ulcorner an open circuit voltage of 0.94V, and a fill factor of 0.75 under ELH-100mW/cm$^2$illumination.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.165-165
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• 2010

$1.55\;{\mu}m$ 대역의 레이저 다이오드를 제작하기 위해, InP(001) 기판에 InAlGaAs 물질을 장벽층으로 하는 InAs 양자점 구조를 분자선증착기 (MBE)를 이용하여 성장하고 구조 및 광학적 특성을 Double Crystal X-ray Diffraction (DCXRD), Atomic Force Microscopy (AFM), Photoluminescence (PL)을 이용하여 평가하였다. 일반적으로 InAlGaAs 물질은 고유한 상분리 현상 (Phase Separation)이 나타나는 특성이 있으며, 이는 양자점 성장에 중요한 요인으로 작용할 수 있다. 이러한 InAlGaAs 물질의 상분리 현상을 기판온도 ($540^{\circ}C$, $555^{\circ}C$, $570^{\circ}C$)를 비롯한 성장변수를 변화시켜 제어하고 InAs 양자점 형성에 어떠한 영향을 미치는지를 분석하였다. 540의 성장온도에서 InP(001) 기판에 격자정합한 InAlGaAs 장벽층이 성장온도를 $570^{\circ}C$로 증가시킬 경우 기판에 대하여 인장 응력 (Tensile Strain)을 받는 구조로 변화되었다. 인장응력을 받는 InAlGaAs 장벽층을 Ga Flux 양을 조절하여 격자정합한 InAlGaAs 층을 형성할 수 있었다. AFM을 통한 표면 형상 분석 결과, 서로 다른 기판온도에서 성장한 InAlGaAs 물질이 InP(001) 기판에 격자정합 조건일지라도 표면의 거칠기 (Surface Roughness)는 매우 다른 양상을 보였고 InAs 양자점 형성에 직접적으로 영향을 주었다. $570^{\circ}C$에서 성장한 InAlGaAs 위에 형성한 InAs 양자점의 가로방향 크기를 세로방향 크기로 나눈 비율이 1.03으로서, 555와 $540^{\circ}C$의 1.375 와 1.636와 비교할 때 모양 대칭성이 현저히 개선된 것을 알 수 있다. 상분리 현상이 줄어 표면 거칠기가 좋은 InAlGaAs 위에 양자점을 형성할 때 원자들의 이동도가 상대적으로 높아 InAs 양자점의 크기가 증가하고, 밀도가 감소하는 현상이 나타났다. 또한 InAlGaAs 장벽층이 InP(001) 기판을 기준으로 응력 (Compressive 또는 Tensile)이 존재하는 경우, InAs 양자점 모양이 격자정합 조건 보다 비대칭적으로 변하는 특성을 보여 주었다. 이로부터, 대칭성이 개선된 InAs 양자점 형성에 InAlGaAs 장벽층의 표면 거칠기와 응력이 중요한 변수로 작용함을 확인 할 수 있었다. PL 측정 결과, 발광파장은 $1.61\;{\mu}m$로 InAs 양자구조 형상에 따라 광강도 (Intensity), 반치폭 (Line-width broadening) 등이 변화 되었다.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.13 no.1
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• pp.21-27
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• 2000

We used the surface photovoltage spectroscopy(SPVS) for characterization of GaAs/Al\ulcornerGa\ulcornerAs multi-quantum well(MQW) structures grown by molecular beam epitaxy(MBE) method. Energy gap related transitions in GaAs and AlGaAs were observed. The Al composition(x=0.3) was determined by Sek's composition formula. Transition energies in MQW were determined using the differential surface photo-volatage spectroscopy)DSPVS) of the measured resonanced. In order to indentify the transitions, the experimentally observed energies were compared with results of the envelope function approximation for a rectangular quantum well. We have observed and interesting behavior of the temperature dependence(80K~300K) of the 11Hand 11L transition for sample.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.205-205
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• 2013

테라헤르쯔(terahertz: THz)파는 0.1~10 THz 의 범위로 적외선과 방송파 사이에 광대역 주파수 스펙트럼을 차지하고 있으며 직진성, 투과성, 그리고 낮은 에너지 (meV)를 가지고 있어 비 파괴적이고 무해한 장점을 지니고 있다. Ti:sapphire laser와 같은 femto-pulse source 등이 많은 발전이 되어 현재 많은 연구와 발전이 이루어지고 있다. femto-pulse source를 이용한 THz 응용에서는 높은 저항, 큰 전자 이동도, 그리고 아주 짧은 전하수명의 기판을 요구하는데 저온에서 성장한 (low-temperature grown : LT) GaAs는 격자 내에 Gallium 자리에 Arsenic이 치환 하면서 AsGa antisite가 발생하여 전하수명을 짧아지는 것을 응용하여 가장 많이 이용되고 있다. 현재 THz 응용분야에서 보다 작고 가격경쟁력이 있는 광통신을 이용한 THz photomixer등이 활발히 연구 하고 있다. 광섬유 내에서 손실과 분산이 최소값을 가지는 부분이 1.55 ${\mu}m$ 부근이고 In0.53Ga0.47As 기판을 이용하였을 때 여기에 완벽하게 만족하게 된다. 하지만 LT-InGaAs 의 경우 AsGa antisite로 인하여 carrier lifetime은 짧아지지만 높은 n-type 전하밀도를 가지게 된다. 이때 Be을 doping하여 전하밀도를 보상하여 높은 저항을 유지해야 하는데 Be의 활성화를 위해서는 열처리를 필요로 한다. 하지만 열처리를 하면 carrier lifetime이 길어지기 때문에 carrier lifetime과 저항을 적절히 조율해야 한다. 이는 물질자체의 특성이기 때문에 InGaAs는 GaAs보다 낮은 amplitude와 짧은 cut-off frequency를 가진다. 본 연구에서는 보다 높은 저항을 얻기 위하여 molecular beam epitaxy를 이용하여 semi-insulating InP:Fe 기판위에 격자 정합된 InGaAs:Be/InAlAs multi quantum well (MQW)를 온도별 ($250{\sim}400^{\circ}C$), 주기별 (50~150)로 성장을 하였고 이때 InGaAs layer의 Be doping level은 $2{\times}1018\;cm^{-3}$, Ex-situ annealing은 $550^{\circ}C$에서 10분으로 고정 하였다. THz 발생 실험에서는 InGaAs/InAlAs MQW은 4000 pA로 1,000 pA를 가지는 InGaAs epilayer보다 4배 높은 전류 신호를 얻을 수 있었고 모든 샘플이 2 THz에서 cut-off frequency를 가지고 있었다. THz 검출 실험에서는 LT-InGaAs:Be epilayer LT-InGaAs:Be/InAlAs, HT-InGaAs/InAlAs 샘플이 각각 180, 9000, 12000 pA의 전류신호를 가지고 있었고 모든 샘플이 2 THz에서 cut-off frequency를 가지고 있었다. HT-InGaAs/InAlAs MQW를 이용한 검출실험에서는 InGaAs layer가 defect free이지만 LT-InGaAs:Be/ InAlAs MQW 보다 높은 전류 신호를 얻을 수 있었다. 이는 InAlAs layer가 저항만 높이는 것뿐만 아니라 carrier trapping layer로써의 역할도 하는 것으로 사료된다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.2 no.1
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• pp.34-40
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• 1993

새로운 단결정 박막 성장방법으로 최근에 많은 관심을 끌고 있는 초고진공 화학기상증착법(Ultra-High Vacuum Chemical Vapor Deposition)을 이용하여 AlGaAs에 에피탁시 박막을 성장시켰다. AlGaAs 에피탁시층의 성장은 2。 경사진 GaAs(100) 기판을 사용하였다. 반응 기체로는 Trimethylgallium(TMGa), Trimethylaluminum(TMAl)과 arsine을 사용하였고, 성장온도는 $580~700^{\circ}C$, 기체 압력은 10-5~10-4Torr를 유지하였다. 특히 본 연구에서는 arsine을 사전에 열분해 하는 통상의 Chemical Beam Epitaxy(CBE) 성장법과는 달리, arsine이 표면에서 분해되는 화학 반응만을 사용하여도 AlGaAs 에피탁시를 성장할 수 있음은 물론 박막내의 탄소 불순물의 농도가 크게 낮아짐을 관찰하였다. 또한 성장 온도의 변화에 따른 AlGaAs 에피탁시층의 Al 함유 과정에 대하여도 고찰하였다.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.11 no.5
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• pp.365-370
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• 1998

We studied a electrical properties in GaAs/AlGaAs/InGaAs pseudomorphic high electron mobility transistors(PHEMT s) recessed by electron cyclotron resonance(ECR) plasma and wet etching. Using the $NH_4OH$ solution, a nonvolatile AlF$_3$layer formed on AlGaAs surface after selective gate recess is effectively eliminated. Also, we controlled threshold voltage($V_th$) using $H_3PO_4$ etchant. We have fabricated a device with 540 mS/mm maximum transconductance and -0.2 V threshold voltage by using $NH_4OH$ and $H_3PO_4$dip after ECR gate recessing. In a 2-finger GaAs PHEMT with a gate length of 0.2$\mu m$ and width of 100 $\mu m$, a current gain of 15 dB at 10 GHz and a maximum cutoff frequency of 58.9 GHz have been obtained from the measurement of current gain as a function of frequency at 12mA $I_{dss}$ and 2 V souce-drain voltage.

• Applied Microscopy
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• v.26 no.4
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• pp.479-487
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• 1996

Thin epilayer structures of GaAs/AlAs/InGaAs, grown by Molecular Beam Epitaxy, were investigated by high resolution transmission electron microscopy, Image in the [110] zone axis was taken and compared with the calculated images. The supercell structure which contains GaAs, AlAs and InGaAs layers was designed and was employed in the image calculation with MacTempas computer program. Good agreement was shown between experimental image and a set of calculated images with varying defocus and sample thickness.