• 한국결정성장학회지
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• 제22권1호
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• pp.11-14
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• 2012

AlGaN는 3.4~6.2 eV까지 넓은 밴드갭을 가지는 직접천이형 반도체이다. 최근에 자외영역의 광소자가 다양하게 응용되면서 자외선 발광이 가능한 AlGaN 역시 주목받고 있다. 이를 위해서는 고품질의 AlGaN 층이 필요하지만 GaN 층위에 AlGaN 층을 성장하는 것은 이들의 격자상수와 열팽창계수 차이로 인해 어렵다. 본 논문에서, multi-sliding boat법이 적용된 혼합소스 HVPE법을 이용하여 GaN template 위에 LED 구조를 성장하였다. 활성층의 Al 조성을 조절함으로써 AlGaN의 격자상수 변화와 광학적 변화를 관찰하고자 하였다. 에피 성장을 위해 HCl과 $NH_3$ 가스를 혼합소스 표면으로 흘려주었고, 수송가스로는 $N_2$를 사용하였다. 소스영역과 성장영역의 온도는 각각 900과 $1090^{\circ}C$로 안정화하였다. 성장 후 샘플은 x-ray diffraction(XRD)과 electro luminescence(EL) 측정을 하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.89-93
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• 2004

Piezoelectric fields built in I $n_{x}$G $a_1$$_{-x}$N/GaN (x=0.06∼0.1) quantum wells (QWs) have been estimated by comparing the transition energies, both calculated and measured by photoluminescence (PL). The calculation was numerically carried out with a rectangular QW model, where the effective bandgap considering a bowing facto, energy levels quantized for the lowest lying electrons and heavy holes (1e-lhh), and biaxial compressive strain were included except for the piezoelectric fields. The calculated values were observed to be larger (9∼15 meV) than the measured values by PL, which was considered to be caused by the piezoelectric fields built in InGaN/GaN QW interface. In addition, we observed the energy shift by measuring the EPDPL (excitation power-dependent PL), which was compared with the energy difference caused by the piezoelectric fields.

• 센서학회지
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• 제12권2호
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• pp.66-71
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• 2003

Pt/AlGaN Schottky-type UV photodetectors were designed and fabricated. A low-temperature AlGaN interlayer buffer was grown between the AlGaN and GaN film in the diode structure epitaxy to obtain crack-free AlGaN active layers. A comparison was then made of the structural, electrical, and optical characteristics of two different diodes: one with an AlGaN($0.5\;{\mu}m$)/n+-GaN(2 nm) structure (type 1) and the other with an AlGaN($0.5\;{\mu}m$)/AlGaN interlayer($150\;{\AA}$)/n+-GaN($3\;{\mu}m$) structure(type 2). A crack-free AlGaN film was obtained by the insertion of a low-temperature AlGaN interlayer with an aluminum mole fraction of 26% into the $Al_xGa_{1-x}N$ layer. The fabricated Pt/$Al_{0.33}Ga_{0.67}N$ photodetector had a leakage current of 1 nA for the type 1 diode and $0.1\;{\mu}A$ for the type 2 diode at a reverse bias of -5 V. For the photoresponse measurement, the type 2 diode exhibited a cut-off wavelength of 300 nm, prominent responsivity of 0.15 A/W at 280 nm, and UV-visible extinction ratio of $1.5{\times}10^4$. Accordingly, the Pt/$Al_{0.33}Ga_{0.67}N$ Schottky-type ultraviolet photodetector with an AlGaN interlayer exhibited superior electrical and optical characteristics and improved UV detecting properties.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권8호
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• pp.13-19
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• 2001

분자선 결정 성장법을 이용하여 성장된 서로 다른 장벽층의 두께를 갖는 $Al_{0.3}Ga_{0.7}N$ heterojunction field effect transistors (HFETs) 를 제작하여 그 특성을 비교, 관찰하였다. $Al_{0.3}Ga_{0.7}N$층의 두께에 따른 특성의 비교로부터 최적의 2 차원 전자개스 (2 dimensional electron gas) 를 가질 수 있는 $Al_{0.3}Ga_{0.7}N$/GaN HFET 소자 구조를 얻을 수 있었다. $L_g=0.6$ ${\mu}m$ 와 $W_g=34\;{\mu}m$ $Al_{0.3}Ga_{0.7}N$/GaN (20 nm/2 mm) HFET에서 Imax ($V_{gs}=1\;V$) 와 $G_{m,maX}$는 각각 1.155 A/mm 및 250ms/${\mu}m$ 이었으며 $F_t=13$ GHz 와 $F_{max}=48$ GHz의 우수한 고주파 특성을 얻을 수 있었고 2 inch 기판상에서 제작된 소자들은 5% 이하의 매우 균일한 DC 특성을 나타내었다. 이와 더불어 게이트-드레인 간의 간격에 따른 소자의 특성을 관찰함으로서 소자의 항복전압과 고주파 특성과의 상관관계를 고찰하였다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제24권6_2호
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• pp.919-926
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• 2021

In this paper, a study was conducted on the miniaturization of an e-Mobility battery charger module using GaN-FET. GaN-FET is one of the types of WBG devices, and it is a device that exceeds the performance of existing Si power semiconductors. In particular, GaN-FET has the advantage of small packaging size and high switching frequency operation, which is advantageous for miniaturization of power converters. Therefore, a bidirectional DC/DC converter module for e-mobility charging using GaN-FET was developed. To apply to the converter to be developed, analysis is performed on the characteristics of GaN-FET, and after manufacturing a prototype of a bidirectional DC/DC converter module, the efficiency and temperature data of the power converter are analyzed to verify its feasibility.

• 한국진공학회지
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• 제18권1호
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• pp.37-43
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• 2009

$In_xGa_{1-x}N$/GaN 다중양자우물 구조의 EL 특성을 온도와 주입전류 변화에 따른 특성을 조사하였다 저전류와 고전류 주입시 EL 효율의 온도 의존 변화는 매우 다르게 나타나는데, 이러한 온도와 전류의 변화에 의한 독특한 EL 효율의 변화는 내부전기장의 존재 하에 순방향 바이어스에 기인한 외부전기장의 영향인 것으로 볼 수 있다. 그리고 $In_xGa_{1-x}N$/GaN 다중양자우물 구조에서 In 성비의 증가는 발광파장위치의 적색이동을 보였다. 15K에서 주입 전류의 증가에 따라 녹색 양자우물 구조는 80 meV와 청색 양자우물 구조는 22 meV의 청색 편이를 하였다. 이는 전류의 증가에 의해 단위 시간당 생성되는 캐리어 수가증가하게 되고 그에 따라 subband가 급격히 채워지는 band filling 현상이 일어나게 되어 짧은 파장에서 재결합이 증가하기 때문이다. 그리고 청색과 녹색 다중 양자우물구조의 짧은 파장 쪽으로의 편이 차이는 In 농도에 기인한 것으로 In 농도가 높으면 양자우물 깊이가 증가되어 더 강한 양자속박효과가 작용하여 캐리어 구속력이 증가하기 때문 것으로 볼 수 있다.

• Advances in nano research
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• 제3권1호
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• pp.13-27
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• 2015

Size dependent emission properties and the interband optical transition energies in group-III nitride based quantum dots are investigated taking into account the geometrical confinement. Exciton binding energy and the optical transition energy in $Ga_{0.9}In_{0.1}N$/GaN and $Al_{0.395}In_{0.605}N$/AlN quantum dots are studied. The largest intersubband transition energies of electron and heavy hole with the consideration of geometrical confinement are brought out. The interband optical transition energies in the quantum dots are studied. The exciton oscillator strength as a function of dot radius in the quantum dots is computed. The interband optical absorption coefficients in GaInN/GaN and AlInN/AlN quantum dots, for the constant radius, are investigated. The result shows that the largest intersubband energy of 41% (10%) enhancement has been observed when the size of the dot radius is reduced from $50{\AA}$ to $25{\AA}$ of $Ga_{0.9}In_{0.1}N$/GaN ($Al_{0.395}In_{0.605}N$/AlN) quantum dot.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.266-270
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• 2011

We report on the formation mechanism of large Schottky barrier height (SBH) of nonalloyed Cr Schottky contacts on strained Al0.25Ga0.75N/GaN. Based on the current-voltage (I-V) and capacitance-voltage (C-V) data, the SBHs are determined to be 1.98 (${\pm}0.02$) and 2.07 (${\pm}0.02$) eV from the thermionic field emission and two-dimensional electron gas (2DEG) calculations, respectively. Possible formation mechanism of large SBH will be described in terms of the formation of Cr-O chemical bonding at the interface between Cr and AlGaN/GaN, low binding-energy shift to surface Fermi level, and the reduction of 2DEG electrons.

• Applied Science and Convergence Technology
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• 제27권5호
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• pp.95-99
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• 2018

We discuss the structural and optical characteristics of GaN nanowires (NWs) grown on Si(111) substrates by a plasma-assisted molecular-beam epitaxy. The GaN NWs with high crystal quality were formed by adopting a new growth approach, so called Ga pre-deposition (GaPD) method. In the GaPD, only Ga was supplied without nitrogen flux on a SiN/Si surface, resulting in the formation of Ga droplets. The Ga droplets were used as initial nucleation sites for the growth of GaN NWs. The GaN NWs with the average heights of 60.10 to 214.62 nm obtained by increasing growth time. The hexagonal-shaped top surfaces and facets were observed from the field-emission electron microscope images of GaN NWs, indicating that the NWs have the wurtzite (WZ) crystal structure. Strong peaks of GaN (0002) corresponding to WZ structures were also observed from double crystal x-ray diffraction rocking curves of the NW samples. At room temperature, free-exciton emissions were observed from GaN NWs with narrow linewidth broadenings, indicating to the formation of high-quality NWs.

• 한국재료학회지
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• 제5권4호
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• pp.420-425
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• 1995

AlGaN/GaInN 이중이종접합구조(double heterostructure :DH)를 대기압 유기금속기상에 피텍셜(MOVPE)법으로 AIN 와충층을 이용하여 사파이어 기판위에 성장하고, 실온에서의 광여기법에 의한 청색영역의 단면모드 유도방출특성과 편광특성을 조사하였다. 여기광원의 광밀도가 증가함에 따라 청색 영역에서의 유도방출 피크는 낮은 에너지 쪽으로 이동하였고, 유도방출 피크파장은 여기광밀도가 200kW/$cm^{2}$일때 402nm 이었으며, 스펙트럼의 반치폭은 18meV 이었다. 또한 유도방출에 필요한 여기광밀도의 임계치는 130 kW/$cm^{2}$ 이었다. AlGaN/GaInN로부터 방출되는 유도방출 광은 임계치 이상에서 TE-mode로 편광 되었다.