• 제목/요약/키워드: InGaAs/InAlAs

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광전음극 소자용 GaAs/AlGaAs 구조의 LPE 성장 (Growth of GaAs/AlGaAs structure for photoelectric cathode)

  • 배숭근;전인준;김경화
    • 한국결정성장학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.282-288
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    • 2017
  • 본 논문에서는 광전 음극 이미지 센서로 사용될 수 있는 광소자용 재료로 III-V 족 화합물 반도체인 GaAs/AlGaAs 다층 구조를 LPE(Liquid Phase Epitaxy) 방법에 의해 성장하였다. n형 GaAs 기판 위에 수십 nm의 GaAs 완충층을 형성 한 후 Zn가 도핑된 p-AlGaAs 에칭 정지 층(etching stop layer)과 Zn가 도핑된 p-GaAs 층 그리고 Zn가 도핑된 p-AlGaAs 층을 성장하였다. 성장된 시료의 특성을 조사하기 위하여 주사전자현미경(SEM)과 이차이온질량분석기(SIMS) 그리고 홀(Hall) 측정 장치 등을 이용하여 GaAs/AlGaAs 다층 구조를 분석하였다. 그 결과 $1.25mm{\times}25mm$의 성장 기판에서 거울면(mirror surface)을 가지는 p-AlGaAs/p-GaAs/p-AlGaAs 다층 구조를 확인할 수 있었으며, Al 조성은 80 %로 측정 되었다. 또한 p-GaAs층의 캐리어 농도는 $8{\times}10^{18}/cm^2$ 범위까지 조절할 수 있음을 확인하였다. 이 결과로부터 LPE 방법에 의해 성장된 p-AlGaAs/p-GaAs/AlGaAs 다층 구조는 광전 음극 이미지 센서의 소자로서 이용될 수 있을 것으로 기대한다.

디지털 합금 AlGaAs층을 이용하여 제작된 GaAs/AlGaAs DBR의 균일도 향상 (Improved Uniformity of GaAs/AlGaAs DBR Using the Digital Alloy AlGaAs Layer)

  • 조남기;송진동;최원준;이정일;전헌수
    • 한국진공학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.280-286
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    • 2006
  • 디지털 합금 (digital-alloy) 성장방법을 사용한 AIGaAs층을 이용하여 $1.3{\mu}m$ vertical cavity surface emitting laser (VCSEL)에 사용될 수 있는 AlGaAs/GaAs distributed Bragg reflector (DBR)를 분자선 에피탁시 (molecular beam epitaxy) 방법을 통해 제작하였다. 3인치 1/4 크기의 기판에 디지털 합금 AlGaAs층을 사용한 DBR을 성장하고 기판 여러 부분에서의 반사율을 측정하여 각 부분 간의 반사율 편차가 0.35%이내임을 확인하였다. TEM 사진을 통한 계면분석을 통해 디지털 합금 AlGaAs층의 조성과 두께가 균일함을 확인하였는데, 이는 디지털 합금 AlGaAs층의 성장시 기판 표면의 온도가 불균일하더라도 크게 영향을 받지 않음을 보여준다. 이를 통해 DBR의 균일성에 따라 소자의 특성에 큰 영향을 받는 InAs 양자점을 활성층으로 사용하는 VCSEL의 수율을 향상시키는데 디지털 합금 AlGaAs층을 이용한 DBR이 응용될 수 있음을 보였다.

InAlAs/AlGaAs을 이용한 808 nm 대역 양자점 성장

  • 김수연;송진동;이은혜;한일기;이정일;김태환
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.166-166
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    • 2010
  • 산업 전반에 걸쳐 중요한 광원인 808 nm 대역의 레이저 다이오드 제작에는 현재 InGaAsP/InGaP/GaAs 및 InGaAlAs/GaAs 양자우물을 이용하여 제작되고 있다. 이는 양자우물과 이를 둘러싸는 장벽물질간의 band-offset이 적어 효율적인 고출력 레이저 다이오드의 제작에 어려움이 있기 때문에 강한 캐리어 구속 효과를 지니는 양자점을 사용하는 것이 고출력 레이저 다이오드를 제작할 수 있는 방법이다. 실험에 사용된 InAlAs 양자점은 Riber사의 compact21 MBE 장치를 사용하여 성장하였으며 GaAs기판을 610도에서 가열하여 표면의 산화층을 제거하고 580도에서 약 100 nm 두께의 GaAs 버퍼층 및 30 nm 두께의 $Al_{0.4}Ga_{0.6}As$층을 성장하였다. GaAs 기판의 온도를 내린 후 migration enhanced epitaxy 방법을 사용하여 InAs 및 AlAs를 번갈아 주입하여 성장하였다. InAlAs 양자점의 성장 중에 InAlAs의 양, 성장 온도, As flux량 및 As 분자 상태 변화 등 다양한 조건을 변화 시켜 샘플을 성장시켰다. 그 결과 기판 온도가 600도이며 As4 flux가 $1\;{\times}\;10^{-6}\;Torr$ 조건하에서 성장한 InAlAs/AlGaAs 양자점이 양질의 808 nm의 파장 대역을 얻을 수 있었다.

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$Al_2O_3$ 게이트 절연막을 이용한 공핍형 p-채널 GaAs MOSFET의 제조 (Fabrication of a depletion mode p-channel GaAs MOSFET using $Al_2O_3$ gate insulator)

  • 전본근;이태헌;이정희;이용현
    • 센서학회지
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    • 제8권5호
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    • pp.421-426
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    • 1999
  • 본 논문에서는 반절연성 GaAs(semi-insulating GaAs) 기판위에 $Al_2O_3$ 절연막이 게이트 절연막으로 이용된 공핍형모드 p-채널 GaAs MOSFET (depletion mode p-channel GaAs MOSFET)를 제조하였다. 반절연성 GaAs 기판위에 $1\;{\mu}m$의 GaAs 버퍼층(buffer layer), $4000\;{\AA}$의 p형 GaAs 에피층(epi-layer), $500\;{\AA}$의 AlAs층, 그리고 $50\;{\AA}$의 캡층(cap layer)을 차례로 성장시키고 습식열산화시켰으며, 이를 통하여 AlAs층은 완전히 $Al_2O_3$층으로 산화되었다. 제조된 MOSFET의 I-V, $g_m$, breakdown특성 측정을 통하여 AlAs/GaAs epilayer/S I GaAs 구조의 습식열산화는 공핍형 모드 p-채널 GaAs MOSFET를 구현하기에 적합함을 알 수 있다.

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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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${In_{0.5}}({Ga_{1-x}}{Al_x})_{0.5}P$/GaAs 이중 이종접합 구조에 대한 표면 광전압 특성 (Surface Photovoltage Characteristics of ${In_{0.5}}({Ga_{1-x}}{Al_x})_{0.5}P$/GaAs Double Heterostructures)

  • 김기홍;최상수;배인호;김인수;박성배
    • 한국재료학회지
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    • 제11권8호
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    • pp.655-660
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    • 2001
  • Metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD)으로 성장한 $In_{0.5}$ ($Gal_{1-x}$ $Al_{x}$ )0.5P/GaAS 이중 이종접합 구조의 특성을 표면 광전압 (surface Photovoltage ; SPV) 측정으로 연구하였다. $In_{0.5}$($Gal_{1-x}$ $Al_{x}$ )0.5P/GaAS 이중 이종접합 구조의 SPV 측정값을 Lorentzian 피팅한 띠 간격에너지 ($E_{0}$ ) 값과 조성비 (x)로 구한 이론 값이 잘 일치하였다. 그리고 변조 주파수 의존성을 측정한 결과 SPV 신호의 형태는 변하지 않고, 신호의 크기만이 변하는 것은 광 조사에 따른 전기적 상태의 과도 현상에 따른 것이고, GaAs와 InGaAlP의 특성시간의 차이는 광 캐리어의 수명의 차이로 분석된다. 그리고 온도 의존성 측정으로 $In_{0.5}$ /($Gal_{1-x}$ $Al_{x}$ )0.5P/GaAS 이중 이종 접합 시료의 균일한 변형분포와 계면상태가 양호함을 알 수 있었다.

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$Al_2O_3$ 절연막을 게이트 절연막으로 이용한 공핍형 n-채널 GaAs MOSFET의 제조 (Fabrication of a Depletion mode n-channel GaAs MOSFET using $Al_2O_3$ as a gate insulator)

  • 전본근;이석헌;이정희;이용현
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제37권1호
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    • pp.1-7
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    • 2000
  • 본 논문에서는 반절연성 GaAs 기판위에 $Al_2O_3$ 절연막이 제이트 절연막으로 이용된 공핍형보드 n형 채널 GaAs MOSFET(depletion mode n-channel GaAs MOSFET)를 제조하였다. 반절연성 GaAs 기판위에 1 ${\mu}$m의 GaAs 버퍼층, 1500 ${\AA}$의 n형 GaAs층, 500 ${\AA}$의 AlAs층, 그리고 50 ${\AA}$의 캡층을 차례로 성장시키고 습식열산화 시켰으며, 이를 통하여 AlAs층은 완전히 $Al_2O_3$층으로 변환되었다. 제조된 MOSFET의 I-V, $g_m$, breakdown특성 측정 등을 통하여 AlAs/GaAs epilayer/S${\cdot}$I GaAs 구조의 습식열산화는 공핍형 모드 GaAs MOSFET를 구현하기에 적합함을 알 수 있다.

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Temperature-dependent Luminescence Properties of Digital-alloy In(Ga1-zAlz)As

  • Cho, Il-Wook;Ryu, Mee-Yi;Song, Jin Dong
    • Applied Science and Convergence Technology
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    • 제27권3호
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    • pp.56-60
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    • 2018
  • The optical properties of the digital-alloy $(In_{0.53}Ga_{0.47}As)_{1-z}/(In_{0.52}Al_{0.48}As)_z$ grown by molecular beam epitaxy as a function of composition z (z = 0.4, 0.6, and 0.8) have been studied using temperature-dependent photoluminescence (PL) and time-resolved PL (TRPL) spectroscopy. As the composition z increases from 0.4 to 0.8, the PL peak energy of the digital-alloy $In(Ga_{1-z}Al_z)As$ is blueshifted, which is explained by the enhanced quantization energy due to the reduced well width. The decrease in the PL intensity and the broaden FWHM with increasing z are interpreted as being due to the increased Al contents in the digital-alloy $In(Ga_{1-z}Al_z)As$ because of the intermixing of Ga and Al in interface of InGaAs well and InAlAs barrier. The PL decay time at 10 K decreases with increasing z, which can be explained by the easier carrier escape from InGaAs wells due to the enhanced quantized energies because of the decreased InGaAs well width as z increases. The emission energy and luminescence properties of the digitalalloy $(InGaAs)_{1-z}/(InAlAs)_z$ can be controlled by adjusting composition z.

AlGaAs/InGaAs/GaAs Pseudomorphic 구조의 MOCVD 성장 및 2차원 전자가스의 전송특성 (MOCVD Growth of AlGaAs/InGaAs/GaAs Pseudomorphic Structures and Transport Properties of 2DEG)

  • 양계모;서광석;최병두
    • 한국진공학회지
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    • 제2권4호
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    • pp.424-432
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    • 1993
  • AlGaAs/InGaAs/GaAs pseudomorphic structures have been grown by atmosheric pressure-MOCVD . The Al incorporation efficiency is constant but slightly exceeds the Ga incorporation during the growth of AlGaAs layers at $650^{\circ}C$ . Meanwhile , the In incorporation efficiency is constant but slightly less than the Ga incorporation in InGAAs layers. InGaAs/GaAs QWs were grown and their optical properties were characterized . $\delta$-doped Al0.24Ga0.76As/In0.16 Ga0.84As p-HEMT structures were successfully grown by MOCVD and their transport properties were characterized by Hall effect and SdH measurements. SdH Measurements at 3.7K show clear magnetoresistance oscillations and plateaus in the quantum Hall effect confirming the existence of a two-dimensional electron gas(2DEG) and a parallel conduction through the GaAs buffer layer. The fabricated $1.5\mu\textrm{m}$gatelength p-HEMTs having p-type GaAs in the buffer layer show a high transconductance of 200 mS/mm and a good pinch-off characteristics.

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AlGaAs/GaAs HBT의 열화분석과 InGaP ledge 에미터에 의한 신뢰도 개선 (Degradation analysis of AlGaAs/GaAs HBTs and improvement of reliability by using InGaP ledge emitter)

  • 최번재;김득영;송정근
    • 전자공학회논문지D
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    • 제35D권7호
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    • pp.88-93
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    • 1998
  • For the self-aligned AlGaAs/GaAs HBTs, the surface states at the interface between the extrinsic base surface and the passivation nitride is a major cause of degradation of dc characteristics. In this paper the degradation mechanisms of self-aligned AlGaAs/GaAs HBT were analyzed, and GaAs HBTs, which employed an InGaP ledge emitter structure formed by the nonself-aligned process to cover the surface of the extrinsic base and reduce the surface states, produced high reliability. Accoridng to the acceleration lifetime test, the nonself-aligned InGaP/GaAs HBTs produced very reliable dc characteristics comparing with the self-aligned AlGaAs/GaAs HBTs. The activation energy was 1.97eV and MTTF $4.8{\times}10^{8}$ hrs at $140^{\circ}C$ which satisfied the MIL standard.

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