• 제목/요약/키워드: InGaAsP/InP

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InGaP/InAlGaP 이종 접합구조 태양전지 시뮬레이션 연구 (Simulation Study on Heterojunction InGaP/InAlGaP Solar Cell)

  • 김정환
    • 한국진공학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.162-167
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    • 2013
  • 이종 p-InGaP/N-InAlGaP 접합 화합물 반도체 태양전지의 에피 구조를 제안하였다. 제안된 이종접합구조와 p-InGaP/p-GaAs/N-InAlGaP와 동종 p-InGaP/n-InGaP 접합구조 태양전지의 전류-전압 특성곡선을 시뮬레이션하고 결과를 비교분석하였다. 이종 p-InGaP/N-InAlGaP 접합구조에서 가장 높은 최대출력과 곡선인자(fill factor)를 나타내는 시뮬레이션 결과를 얻었으며 이를 바탕으로 제안된 이종접합 에피구조를 최적화하였다.

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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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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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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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.

InGaP/GaAs HBT를 이용한 5.4㎓ 대역의 고성능 초고주파 집적회로 저잡음 증폭기 설계 (Design of High Performance LNA Based on InGaP/GaAs HBT for 5.4㎓ WLAN Band Applications)

  • 명성식;전상훈;육종관
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.713-721
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    • 2004
  • 본 논문은 InGaP/GaAs HBT를 사용하여 5.4㎓ 대역의 고성능 저잡음 증폭기를 제안하였다. 기존에 InGaP/GaAs HBT는 고전력 증폭기 설계에 주로 사용되어 왔으나, 최근 RF 단일칩화를 위한 소자로 인식되고 있다. 이에 InCaP/GaAs HBT 소자를 이용한 저잡음 증폭기 설계에 대한 연구가 선행되어야 하며, 본 논문에서는 InGaP/GaAs HBT의 우수한 선형성 특성과 잡음 특성을 이용하여 뛰어난 성능의 저잡음 증폭기를 설계 및 제작하였다. 제안된 저잡음 증폭기는 높은 Q의 나선형 인덕터와 MIM 형태의 캐패시터 등의 수동 소자와 능동 소자가 모두 한 칩에 집적화 되어 입출력 패드와 함께 0.9${\times}$0.9$\textrm{mm}^2$의 면적에 집적화 되었다. 제안된 저잡음 증폭기는 최적의 동작점을 선택해 이득과 잡음 지수를 최적화하였으며, 더불어 우수한 선형성을 얻을 수 있었다. 측정결과 제작된 저잡음 증폭기는 13㏈의 이득과 2.1㏈의 우수한 잡음 지수를 보였으며, IIP3 5.5㏈m의 우수한 선형성이 측정되었다.

가시광 InGaAsP/GaAs 결정성장을 위한 상평형도 해석 (An Analysis of the Phase Diagram fo the Crystal Growth of InGaAsP/GaAs in the Visible Region)

  • 홍창희;조호성;오종환;예병덕;황상구;배정철
    • 한국항해학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.99-106
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    • 1991
  • In order to grow InGaAsP epitaxial layer on GaAs by LPE, an accurate phase diagram for In-Ga-As-P quarternary compounds is required. But the short wavelength InGaAsP/GaAs phase diagram for full wavelength range was not yet reported. In this study, therefore, a theoretical calculation has been carried out by using thermodynamic's equation for InGaAsP/GaAs in order to get the relation between the mole fraction of the sloute and solid phase compounds. And the calculation being compared with the dta of Kawanishi et. al, the result has been shown that his phase diagram obtained by the calculation can apply to growing InGaAsP/GaAs by LPE.

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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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GaInAsP/InP 이종구조에서 Zn 확산에 의한 $Zn_3P_2$의 정합석출 (Coherent Precipitation of $Zn_3P_2$ During Zn Diffusion in a GaInAsP/InP Heterostructure)

  • 홍순구;이정용;박효훈
    • 한국세라믹학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.206-214
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    • 1993
  • Coherent precipitation of Zn3P2 during Zn diffusion in a GaInAsP/InP heterostructure was studied using high-resolution transmission electron microscopy. Zn-diffusion-induced intermixing of Ga and In across the GaInAsP/InP heterointerface provided a Ga-mixed InP region which was nearly lattice-matched with Zn3P2 crystal and thus allowed thecoherent precipitation of Zn3P2. The Zn3P2 precipitates were preferentially nucleated at stacking faults which were formed to relax interfacial strain built up by the intermixing. The precipitates were grown to planar epitaxial layer along (100) plane in the lattice-matched region. The TEM images and diffraction pettern revealed that the tetragonal Zn3P2 crystals were coherently matched to the fcc structured GaInP matrix by the {{{{ SQRT {2} $\times$ SQRT {2} $\times$2 }} arrangement. The precipitation reaction of Zn3P2 was explained by an atomic migration model based on the kick-out mechanism.

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양자우물구조에 의한 태양전지 단락전류 증가 효과와 이차이온 질량분석법에 의한 원소 정량 분석 (Effect of Short Circuit Current Enhancement in Solar Cell by Quantum Well Structure and Quantitative Analysis of Elements Using Secondary Ion Mass Spectrometry)

  • 김정환
    • 공업화학
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    • 제30권4호
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    • pp.499-503
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    • 2019
  • 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.