• 제목/요약/키워드: Multi quantum well

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광결정 Nanocavity를 갖는 InGaN/GaN 양자우물구조의 청색 광소자 공정 및 특성평가 (Fabrications and Characterizations of InGaN/GaN Quantum Well Light Emitting Devices Including Photonic Crystal Nanocavity Structures)

  • 최재호;이정택;김근주
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제22권12호
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    • pp.1045-1057
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    • 2009
  • The authors investigated the InGaN/GaN multi-quantum well blue light emitting devices with the implementation of the photonic crystals fabricated at the top surface of p-GaN layer and the bottom interface of n-GaN layer. The top photonic crystals result in the lattice-dependent photoluminescence spectra at the wavelength of 450 nm and however, the bottom photonic crystal shows a big shift of the photoluminescence peak from 444 nm to 394 nm. The sample with the bottom photonic crystal structure also shows the lasing effect at the wavelength of 468 nm. Furthermore, the quality enhancement for the crystal growth of GaN thin film on the bottom photonic crystal comes from the modulated compressive stress which was measured by the micro-Raman spectroscopy.

InGaN/GaN 양자우물층을 관통한 광결정 청색발광소자의 전기발광 특성

  • 최재호;이정택;김근주
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.42-42
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    • 2010
  • Deep-trenched photonic crystals passing through InGaN/GaN quantum well structural layer have been fabricated on the surface of GaN-based light emitting diode(LED) using by electron beam nanolithography. The lattice constant and hole diameter of the photonic crystals are 230nm and 140nm, respectively. The structural and electro-optical properties have been investigated by scanning electron microscope(SEM) and power-current-voltage(L-I-V). Electroluminescence from GaN-based LED with deep-trenched photonic crystal shows the higher intensity than that without photonic crystal.

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InxGa1-xN/GaN 다중양자우물 구조의 광학적 성질 연구 (Study of Optical Properties of InxGa1-xN/GaN Multi-Quantum-Well)

  • 김기홍;김인수;박헌보;배인호;유재인;장윤석
    • 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.

Development and validation of a fast sub-channel code for LWR multi-physics analyses

  • Chaudri, Khurrum Saleem;Kim, Jaeha;Kim, Yonghee
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제51권5호
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    • pp.1218-1230
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    • 2019
  • A sub-channel solver, named ${\underline{S}}teady$ and ${\underline{T}}ransient$ ${\underline{A}}nalyzer$ for ${\underline{R}}eactor$ ${\underline{T}}hermal$ hydraulics (START), has been developed using the homogenous model for two-phase conditions of light water reactors. The code is developed as a fast and accurate TH-solver for coupled and multi-physics calculations. START has been validated against the NUPEC PWR Sub-channel and Bundle Test (PSBT) database. Tests like single-channel quality and void-fraction for steady state, outlet fluid temperature for steady state, rod-bundle quality and void-fraction for both steady state and transient conditions have been analyzed and compared with experimental values. Results reveal a good accuracy of solution for both steady state and transient scenarios. Axially different values for turbulent mixing coefficient are used based on different grid-spacer types. This provides better results as compared to using a single value of turbulent mixing coefficient. Code-to-code evaluation of PSBT results by the START code compares well with other industrial codes. The START code has been parallelized with the OpenMP algorithm and its numerical performance is evaluated with a large whole PWR core. Scaling study of START shows a good parallel performance.

GPU를 이용한 Quantum-Inspired Evolutionary Algorithm 가속 (GPU-Based Acceleration of Quantum-Inspired Evolutionary Algorithm)

  • 류지현;박한민;최기영
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제49권8호
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    • pp.1-9
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    • 2012
  • Quantum-Inspired Evolutionary Algorithm(QEA)은 알고리즘 자체에 충분한 data-level parallelism이 내재되어 있어 GPU를 이용한 가속에 용이하다. 그러나 효과적인 실행시간의 단축을 위해서는 CPU와 GPU에의 적절한 task-mapping이 필요하다. 이때 단순히 함수 자체의 병렬성만을 고려하는 것이 아니라 CPU와 GPU간의 데이터 전송도 고려하여 task-mapping을 할 필요가 있다. 또한 추가적인 성능향상을 위하여 zero-copy host memory와 적절한 execution configuration의 사용, 그리고 memory coalescing 등을 이용할 수 있다. 그 결과 30,000개의 item수를 가진 0-1 knapsack problem에 대한 QEA의 수행을 multi-threading CPU에 비해 평균 3.69배 빠르게 할 수 있었다.

$8^{\circ}$-off (100) Si 기판위의 반극성을 가지는 (1-101) InGaN/GaN 다중양자우물 구조의 MOVPE 성장 (Growth of semi-polar (1-101) InGaN/GaN MQW structures on $8^{\circ}$ off -axis (100) patterned Si substrate by MOVPE)

  • 한영훈;전헌수;홍상현;김은주;이아름;김경화;안형수;양민
    • 한국결정성장학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.1-5
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    • 2009
  • 본 연구에서는 metal organic vapor phase epitaxy(MOVPF) 방법으로 $8^{\circ}$-off (100) Si 기판 위에 분극이 완화된(1-101) GaN를 성장한 후 광소자로서의 가능성을 확인하고자 (1-101) GaN 위에 InGaN/GaN MQW 구조를 제작하였으며 암모니아 유량, TMI 유랑 그리고 성장 온도 등 다양한 성장 조건에 따른 구조적, 광학적인 특성을 scanning electron microscopy(SEM)와 cathodoluminescence(CL)을 통하여 관찰하였다. (1-101) GaN 성장시 암모니아 유량이 적을수록 관통전위가 현저히 줄어드는 것을 확인하였다. (1-101) GaN stripe 위에 성장 시킨 InGaN/GaN MQW 구조를 이용하여 성장조건에 따라서 391.5nm부터 541.2nm에 이르는 넓은 영역의 범위에서 발광 스펙트럼을 조절할 수 있음을 확인하였다.

유기금속화학기상증착법을 이용한 적층 InAs 양자점 적외선 수광소자 성장 및 특성 평가 연구 (Study of Multi-stacked InAs Quantum Dot Infrared Photodetectors Grown by Metal Organic Chemical Vapor Deposition)

  • 김정섭;하승규;양창재;이재열;박세훈;최원준;윤의준
    • 한국진공학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.217-223
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    • 2010
  • 유기금속화학기상증착법으로 적층 InAs/$In_{0.1}Ga_{0.9}As$ DWELL (dot-in-a-well) 구조를 성장하여 n-i-n 구조의 적외선 수광소자를 제작하였으며, PL (photoluminescence) 발광 특성 및 암전류 특성을 분석하였다. 동일한 조건으로 양자점을 적층하였을 때 크기 및 밀도의 변화에 의한 이중 PL peak을 관찰하였으며, TMIn의 유량을 조절함으로써 단일 peak을 갖는 균일한 크기의 양자점 적층 구조를 성장할 수 있었다. 적외선 수광소자 구조를 성장함에 있어서, 상부의 n-형 GaAs의 성장 온도가 600도 이상인 경우 PL 발광 세기가 급격히 감소하였고 이에 따른 암전류의 증가를 관찰하였다. 0.5 V 인가 전압에서 암전류의 온도 의존성에 대한 활성화 에너지의 크기는 성장온도가 580도인 경우 106 meV이고, 650도의 경우는 48 meV로 급격이 낮아졌다. 이는 고온의 성장 온도에 의한 InAs 양자점과 $In_{0.1}Ga_{0.9}As$ 양자우물구조 계면에서의 열적 상호 확산에 의하여 비발광 천이가 증가되었기 때문이다.

Terahertz Generation and Detection Using InGaAs/InAlAs Multi Quantum Well

  • 박동우;한임식;노삼규;지영빈;오승재;서진석;전태인;김진수;김종수
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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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.

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ONIOM and Its Applications to Material Chemistry and Catalyses

  • Morokuma, Keiji
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제24권6호
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    • pp.797-801
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    • 2003
  • One of the largest challenges for quantum chemistry today is to obtain accurate results for large complex molecular systems, and a variety of approaches have been proposed recently toward this goal. We have developed the ONIOM method, an onion skin-like multi-level method, combining different levels of quantum chemical methods as well as molecular mechanics method. We have been applying the method to many different large systems, including thermochemistry, homogeneous catalysis, stereoselectivity in organic synthesis, solution chemistry, fullerenes and nanochemistry, and biomolecular systems. The method has recently been combined with the polarizable continuum model (ONIOM-PCM), and was also extended for molecular dynamics simulation of solution (ONIOM-XS). In the present article the recent progress in various applications of ONIOM and other electronic structure methods to problems of homogeneous catalyses and nanochemistry is reviewed. Topics include 1. bond energies in large molecular systems, 2. organometallic reactions and homogeneous catalysis, 3. structure, reactivity and bond energies of large organic molecules including fullerenes and nanotubes, and 4. biomolecular structure and enzymatic reaction mechanisms.

Improved Efficiency of Polymer LEDs using Electron Transporting Layer

  • Kim, Jong-Lae;Kim, Jai-Kyeong;Cho, Hyun-Nam;Kim, Dong-Young;Hong, Sung-Il;Kim, Chung-Yup
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2000년도 제1회 학술대회 논문집
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    • pp.125-126
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    • 2000
  • We report the use of fluorene based copolymers containing quinoline(POF66, PIF66) and pyridine(PFPV) units as electron transporting polymers for multi-layered LEDs. Double-layer device structure combining PIF66 as electron-transporting layer with the emissive MEHPPV showed a maximum quantum efficiency of 0.03%, which is 30 fold increased compared with ITO/MEHPPV/Al single-layer device. PFPV layer increased the quantum efficiency up to 0.1% in the device structure of ITO/(P-3:PVK)/PFPV/Al. The ETL with the electron deficient moiety improved the LED performance by the characteristics of electron transporting as well as hole blocking between emissive layer and metal cathode.

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