At the study, it has fabricated Al/AlN/GaAs MIS capacitor using DC reactive sputtering method. To applicate GaAs semiconductor in a MIS devices, investigated capability of AIN thin film by the insulator layer. Also it has investigated inversion of C-V characteristics by addition of the hydrogen(hydrogen concentration: 5%) and it has investigated that leakage current has $10^{-8}A/cm^2$ for 1 MV/cm breakdown electric field of I-V characteristics.
For increasing the output voltage, six SMD(surface mount device) type AlGaAs/GaAs solar cells were connected in series. The electrical properties of the array were measured and compared with one sun (100 mW/$cm^2$) and indoor light (480 lux) conditions. Under one sun condition, output power was 21.57 mW and it was $14.67\;{\mu}W$ under indoor light condition. Under the indoor light condition, the intensity of the light is very low compared to one sun condition. Thus the Voc(open circuit voltage) and Isc (short circuit current) of the sample under indoor light condition decreased very much compared to that of under the one sun condition. This kind of solar cell power supply can be used as a power source for ubiquitous sensor network (USN).
GaInP/GaAs 양자우물(quantum well)구조를 N-AlGaInP/p-GaInP 이종 접합구조 태양전지에 도입하여 그 특성을 조사하고 양자우물구조가 없는 태양전지와 비교하였다. 에피층은 (100)평면이 (111)A 방향으로 $6^{\circ}$ 기울어진 p-GaAs 기판 위에 성장하였다. 태양전지 박막구조는 두께 400 nm의 N-AlGaInP 층에 590 nm의 p-GaInP와 210 nm의 GaInP/GaAs 양자 우물 구조(10 nm GaInP/5 nm GaAs의 14겹 구조)가 도입된 양자우물 태양전지 구조와 800 nm의 p-GaInP의 단일이종접합 구조로 이루어진다. 측정결과 $1{\times}1mm^2$의 태양전지에서 단락전류밀도($J_{sc}$)는 양자우물구조가 도입된 태양전지에서는 $9.61mA/cm^2$, 양자우물 구조가 없는 태양전지에서는 $7.06mA/cm^2$가 각각 측정되었다. 이차이온질량 분석법(SIMS)과 외부양자효율(external quantum efficiency) 측정을 통하여 단락전류 증가에 의한 효율증가가 흡수 스펙트럼의 확대가 아닌 양자우물에 의한 carrier 재결합의 억제에 의한 효과임을 확인하였다.
실내조명하에서 유비쿼터스 센서 네트워크 태그 및 노드 전원으로 태양전지 사용 가능성을 실험하기 위해 PMMA(Poly-Methyl-Methacrylate) 렌즈를 단일접합 AlGaAs/GaAs 태양전지 위에 덧씌워서 렌즈로 사용한 결과 태양 전지의 특성이 향상 되었다. PMMA 렌즈를 덧씌운 효과를 비교하기 위해 AlGaAs 단일접합 태양전지에 PMMA 렌즈를 덧씌우기 전과 후의 특성을 각각 one sun 조건 ($100mW/cm^2$) 하에서 측정하였으며, 실내의 탁상램프 조명 근접거리 조건(약 1200 룩스)하에서 특성 측정 결과를 비교하였다. PMMA 렌즈를 덧씌운 결과 약 5% 정도의 효율이 향상되었고, 탁상용 형광램프 조건에서 $83\;{\mu}m/cm^2$ 이상의 전기에너지가 발생됨을 확인하였다. 실내조명 조건에서는 one sun ($100mW/cm^2$) 에 비해서 광량이 매우 작으므로 발생전압과 발생 전류가 상당히 감소하게 된다. 하지만 $83\;{\mu}m/cm^2$ 정도의 전기에너지가 발생되어 향 후 렌즈효율 개선과 모듈 설계를 통해 USN 태그 및 노드용 전원으로 충분히 적용 가능할 것으로 사료된다.
InSb 물질은 다른 III-V족 물질들과 비교해서 bandgap이 낮고 전자 이동도가 높아, 소자 구현 시 낮은 전압으로도 고속 동작 특성을 제어할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 Si, GaAs 또는 InP 등 쉽게 구할 수 있는 기판과 격자 부정합이 커서 상기 기판에 성장시 많은 defect가 존재하는 단점이 있다. 그러므로 이를 상기 기판에 성장하는데 meta-morphic이라 불리는 성장 기술이 요구되는 어려움이 있다. 본 발표에서 Semi-insulating GaAs 기판위에 고품질의 InSb 박막을 성장하기 위해 grading buffer technique을 도입하며 이에 대한 여러 가지 비교실험과 함께 최적의 성장 방법과 기술에 대해 논의 한다. GaAs와 InSb 물질사이의 bandgap과 격자 부정합을 고려하여 AlSb 물질을 먼저 성장하면서 동시에 InxAl1-xSb로 변화를 주어 InSb 박막이 성장되도록 하였다. ($x=0{\rightarrow}1$). 성장 온도 변화 및 In과 Al의 조성비에 변화를 주어 grading 기법으로 성장하였고 상기 grading buffer위에 InSb 박막을 0.65um 성장하였다. $10um{\times}10um$ AFM 측정결과 2.2nm 정도의 표면 거칠기를 가지며 상온에서의 전자 이동도는 약 46, 300 cm2/Vs 이고 sheet electron density는 9.47(e11) /cm2의 결과를 확인하였다. 실험결과 InSb 박막을 올리는데 있어 가장 고려할 사항인 GaAs 기판과 InSb 박막 사이에 존재하는 격자 부정합을 어떻게 해결하는가에 대해서, 기존의 여러가지 방법과 비교해서 grading buffer 기술이 유효하다는 것을 증명하였다.
Journal of Electrical Engineering and information Science
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제2권6호
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pp.106-110
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1997
The binding energies of the ground state of both the heavy-hole and light-hole excitons in a GaAs(In\ulcornerGa\ulcornerAs) quantum well sandwiched between two semi-infinite Al\ulcornerGa\ulcornerAs(InP) layers are calculated as a function of well width in the presence of an arbitray magnetic field. A variational approach is followed using very simple trial wave function. The applied magnetic field is assumed to be parallel to the axis of growth and the binding energies are calculated for a finite value of the height of the potential barrier. The exciton binding energies for a given value of the magnetic field are found to be increased than their values in a zero magnetic field due to the compression of their wave functions within the well with the applied magnetic field.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제13권5호
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pp.516-521
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2013
This paper investigates the two dominant but intertwined current blocking mechanisms of Switching and Kirk Effect in pure ternary InAlAs/InGaAs/InAlAs Double Heterojunction Bipolar Transistors (DHBTs). Molecular Beam Epitaxy (MBE) grown, lattice-matched samples have been investigated giving substantial experimental results and theoretical reasoning to explain the interplay between these two effects as the current density is increased up to and beyond the theoretical Kirk Effect limit for devices of emitter areas varying from $20{\times}20{\mu}m^2$ to $1{\times}5{\mu}m^2$. Pure ternary InAlAs/InGaAs/InAlAs DHBTs are ideally suited for such investigations because, unless corrective measures are taken, these devices suffer from appreciable current blocking effect due to their large conduction band discontinuity of 0.5 eV and thus facilitating the observation of the two different physical phenomena. This enhanced understanding of the interplay between the Kirk and Switching effect makes the DHBT device design and optimization process more effective and efficient.
반도체 포화 흡수거울 (Semiconductor Saturable Absorber Mirror:SESAM)을 이용하여 Cr:LiSAF 레이저를 제작하고 이를 모드록킹 시켰다. 펌핑 레이저는 파장이 667 nm이고, 출력이 500mW인 두 대의 고출력 레이저(Coherent S-67-500C-100-H)가 사용되었으며, 레이저 결정은 Brewster-Brewster 모양인 $Cr^{+3}$의 농도가 1.5%이고 길이가 6mm인 것을 사용하였다. 공진기는 X-형 구조로, 곡률반경이 10cmdls 오목거울과, 군속도 보상을 위한 SF10 프리즘, 투과율이 1%의 출력거울을 사용하였다. 포화흡수체로 사용되는 SESAM의 구조는 맨위층에 10nm의 $AlAs/Al_{0.15}Ga_{0.85}As$ 양자우물과 30쌍의 $AlAs/Al_{0.15}Ga_{0.85}As/GaAs/Al_{0.15}Ga_{0.85}As$반사경으로 구성되어 있다. 펌핑 레이저의 출력이 800mWdlfEo 레이저 출력은 3mW였고, 중심파장은 833nm이었으며 스펙트럼 대역폭은 4nm, 레이저 펄스폭은 220fs 였다.
Microelectromechanical systems (MEMS)-fabricated suspended devices were used to measure the in-plane electrical conductivity, Seebeck coefficient, and thermal conductivity of 304 nm and 516 nm thick InGaAlAs films with 0.3% ErAs nanoparticle inclusions by volume. The suspended device allows comprehensive thermoelectric property measurements from a single thin film or nanowire sample. Both thin film samples have identical material compositions and the sole difference is in the sample thickness. The measured Seebeck coefficient, electrical conductivity, and thermal conductivity were all larger in magnitude for the thicker sample. While the relative change in values was dependent on the temperature, the thermal conductivity demonstrated the largest decrease for the thinner sample in the measurement temperature range of 325 K to 425 K. This could be a result of the increased phonon scattering due to the surface defects and included ErAs nanoparticles. Similar to the results from other material systems, the combination of the measured data resulted in higher values of the thermoelectric figure of merit (ZT) for the thinner sample; this result supports the theory that the reduced dimensionality, such as in twodimensional thin films or one-dimensional nanowires, can enhance the thermoelectric figure of merit compared with bulk threedimensional materials. The results strengthen and provide a possible direction in locating and optimizing thermoelectric materials for energy applications.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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