• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.118-119
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• 2013

High power, short wavelength red laser diodes (LDs) have attracted significant interests in a variety of fields due to their advantages in terms of reliability, compactness and cost. The higher brightness for human eyes is required, the shorter wavelength like 630 nm is necessary with higher output power. In this respect, LDs are promising as alternative candidates of gas or dye lasers for such applications due to their small size, high optical/electrical power conversion efficiency, robustness and so on. The crystalline quality of GaInP-AlGaInP multiple quantum wells (MQWs) and AlInP cladding layers is a crucial part in the device performance of GaInP red LDs. Here, we first investigated the effect of Si diffusion on the optical properties of GaInP-AlGaInP MQWs grown with different growth temperatures. Secondary ion mass spectroscopy (SIMS) measurements revealed that both the Mg and Si diffusion into MQW active region was significant. To reduce such diffusion, we employed undoped Mg and Si diffusion barrier and could improve the properties.Without both Mg and Si diffusion barriers, no lasing emission was observed. However, lasing emission was observed clearly for the red LDs with both Mg and Si diffusion barriers. We then investigated the temperature dependent optical properties of MQW layers grown with different well thicknesses (6, 8 and 10 nm). When the well thickness was 10 nm, the better crystalline quality was obtained. However, the observed LD performances were similar, probably due to the defects and impurities in the AlGaInP layer. Further investigation with the detailed analyses will be presented later.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 1999년도 춘계종합학술대회
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• pp.420-424
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• 1999

전계효과 트랜지스터와 광 다이오우드 및 다층 양자우물구조 광 변조기로 구성되는 광 스위치 회로와 몇 가지 전광 송/수신기 회로(all-optical transmitter/receiver circuits)에 대하여 시변 천이 동작 특성을 SPICE를 사용 모사한 결과를 기술하였다. 본 모사 실험에서 광 변조기 소자의 수광 창의 크기는 20 $\mu\textrm{m}$ $\times$ 20 $\mu\textrm{m}$으로 고려하였고 사용된 FET 소자의 게이트 폭은 100 $\mu\textrm{m}$이며 전달컨덕턴스 값은 측정된 소자 특성에서 55 mS/mm로 사용되었다. 모사 결과 광 논리소자의 고속 동작을 위해서는 소자의 크기를 줄이며 입력 광 다이오우드의 responsivity가 최대값을 가지는 바이어스점에 동작하도록 설계하고, 짧고 강한 세기의 광선을 입력 광 신호로 사용해야 함을 알 수 있었다.

• Applied Science and Convergence Technology
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• 제26권4호
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• pp.79-85
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• 2017

The crack-free AlGaN template has been successfully grown by using selective area growth with triangular GaN facet. The triangular GaN stripe structure was obtained by vertical growth rate enhanced mode with low growth temperature of $950^{\circ}C$ and high growth pressure of 500 torr. The lateral growth rate enhanced mode of AlGaN for crack-free and flat surface was also investigated. Low pressure of 30 torr and high V/III ratio of 4400 were favorable for lateral growth of AlGaN. It was confirmed that the $4{\mu}m$ -thick $Al_{0.2}Ga_{0.8}N$ was crack-free over entire 2-inch wafer. The dislocation density of $Al_{0.2}Ga_{0.8}N$ was as low as ${\sim}7.6{\times}10^8/cm^2$ measured by cathodoluminescence. Based on the high quality AlGaN with low dislocation density, the ultraviolet laser diode epitaxy with cladding, waveguide and GaN/AlGaN multiple quantum well (MQW) was grown by metalorganic chemical vapor deposition. The stimulated emission at 349 nm with full width at half maximum of 1.8 nm from the MQW was observed through optical pumping experiment with 193 nm KrF laser. We also have fabricated the deep ridge type ultraviolet laser diode (UV-LD) with $5{\mu}m-wide$ and $700{\mu}m-long$ cavity for electrical properties. The turn on voltage was below 5 V and the resistance was ${\sim}55{\Omega}$ at applied voltage of 10 V. The amplified spontaneous emission spectrum of UV-LD was also observed from pulsed current injection.

• 한국광학회지
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• 제14권6호
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• pp.669-673
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• 2003

본 연구에서는 기존의 ridge waveguide laser diode(RWG LD)보다 ridge폭에 따른 측방향 단일모드 특성이 우수하고 planar 화에 유리하며 측방향의 유효 굴절률차를 ridge 구조에 추가로 성장된 InGaAsP층의 두께로 조절이 가능한 Buried RWG LD를제작하였다. 본 연구에서는 Buried RWG LD를 CBE장치로 InGaAs/InGaAsP multiple quantum well(MQW) 에피 웨이퍼를 성장하고, LPE로 재성장하여 B-RWG LD를 제작하였다. 또한 ridge 폭을 5 $\mu\textrm{m}$와 7 $\mu\textrm{m}$로 하여 B-RWG LD를 제작하고 특성을 비교하여 보았다. 제작된 7 $\mu\textrm{m}$ B-RWG LD에서 광출력이 20㎽에 이를 때까지 고차모드 발진에 의한 kink현상이 일어나지 않았으며, 포화 광출력이 80 ㎽ 이상임을 확인하였다. 제작된 B-RWG LD가 측방향 단일모드로 동작함을 확인하기 위해 FFP을 측정한 결과, ridge 폭이 5 $\mu\textrm{m}$일 때는 2.7I$_{th}$ , ridge 폭이 7 $\mu\textrm{m}$일 때는 2.4I$_{th}$ 까지 단일모드로 동작함을 확인할 수 있다.

• 한국표면공학회지
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• 제43권6호
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• pp.304-308
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• 2010

Deposition temperature uniformity of GaN based MQW (multiple quantum well) layers is an important key which affects the wavelength uniformity of white LEDs. Temperature uniformity was assessed by infrared images for both cases of a static and a rotating susceptor. Rotating the susceptor at 2.5 rpm over the induction heater gave 4.3% of temperature non-uniformity. Temperature distribution of the graphite susceptor over the induction heater was numerically modelled and agreed with experimental results.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권9호
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• pp.15-22
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• 2000

1.55${\mu}m$ InGaAsP/InGaAsP 다중양자우물주고 전계흡수형 광변조기에서 캐리어 수송현상과 입력광 세기가 소광특성에 미치는 영향을 조사하였다. 포와송 방정식과 전자 및 정공의 전류 연속방정식, 광분포들을 양자우물에서의 전게강도에 따른 흡수계수들을 고러하여 self-consistent하게 해석하였다. 이종접합계면에서의 캐리어의 축적 및 광도파로영역에서의 공간전하에 의한 전계차폐 현상은 입사광 파워가 증가할 수록 입사단 영역에서 심하게 나타남을 알 수 있었다. 캐리어의 전계차폐에 의한 소광비 저감은 변조기가 길이가 200${\mu}m$정도로 긴 경우에는 입사광 파워가 약 10mW이상에 대해서 심하게 나타날 수 있음을 알 수 있었다. 이러한 캐리어의 전계차폐에 따른 소광비 특성열화는 특히 입사광 파워가 클 수 있는 1..55${\mu}m$ DFB-LD와 전계흡수형 광변조기 집적소자나 광변조기 길이가 수십 ${\mu}m$로 짧은 초고속 광흡수변조기의 경우에 더욱 심하게 나타날 수 있음을 지적하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.146-146
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• 2011

The blue light emitting diode (LED) structure based on non-polar a-plane (11-20) GaN which was coated TiO2 nanoparticles using spin coating method was grown on r-plane (1-102) sapphire substrates to improve light extraction efficiency. We report on the emission and structural properties with temperature dependence of photoluminescence (PL) and x-ray rocking curves (XRC). From PL results at 13 K of undoped GaN samples, basal plane stacking fault (BSF) and near band edge (NBE) emission peak were observed at 3.434 eV and 3.484 eV, respectively. We also found the temperature-induced band-gap shrinkage, which was fitted well with empirical Varshini's equation. The PL intensity of TiO2 nanoparticles ?coated multiple quantum well (MQW) sample is decayed slower than that of no coating sample with increasing temperature. The anisotrophic strain and azimuth angle dependence in the films were shown from XRC results. The full width at half maximum (FWHM) along the GaN [11-20] and [1-100] directions were 564.9 arcsec and 490.8 arcsec, respectively. A small deviation of FWHM values at in-plane direction is attributed to uniform in-plane strain.

• 한국진공학회지
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• 제20권4호
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• pp.288-293
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• 2011

본 논문은 InGaN/GaN 다중양자우물 구조를 가지는 녹색 발광다이오드의 활성층 내 인듐(In) 조성비와 piezoelectric field에 대한 전계 흡수 현상을 연구하였다. 활성층 내 결정학적 성질과 In 조성비는 double crystal X-ray diffraction 측정으로 분석하였으며, $1{\times}1\;mm^2$ 대면적 칩을 제작하여 발광특성을 조사하였다. 또한, 활성층 내 piezoelectric field는 electro-reflectance spectroscopy로부터 측정한 compensation voltage를 이용해 계산하였고, 인가전압에 따른 photocurrent의 변화를 측정함으로써 녹색 발광 소자의 전기 광학적 특성을 분석하였다.

• 한국광학회지
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• 제23권2호
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• pp.64-70
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• 2012

c-plane 사파이어 기판에서 성장된 1 $mm^2$ 대면적 InGaN/GaN 다중양자우물 청색 발광 다이오드의 스트레스 전후의 전기적, 광학적 특성 변화를 분석하였다. 스트레스 실험은 샘플 칩을 TO-CAN에 패키징하여 50 mA의 전류를 200시간 동안 인가하여 수행하였다. 스트레스 인가 전류는 다이오드의 순전압 특성을 이용한 접합온도(junction temperature) 측정 실험을 통하여 충분히 낮은 접합온도를 유지하는 값으로 선택하였다. 이렇게 선택한 50 mA의 전류 인가량에서 접합온도는 약 308 K였다. 308 K의 접합온도는 접촉저항(ohmic contact) 또는 GaN계 물질의 특성 변화에 영향을 주지 않는다고 가정하고 실험을 진행하였다. 스트레스 전후에 전류-전압, 광량-전류, 표면 광분포, 파장 스펙트럼 및 상대적 외부양자효율 특성을 측정 및 분석하였다. 측정결과, 스트레스 후 저전류 구간에서의 광량이 감소하고 상대적 외부양자효율이 감소하는 현상을 관찰하였다. 우리는 이러한 현상이 결함의 증가로 인한 비발광 재결합률 증가로부터 기인함을 이론적으로 검토하고 실험결과의 분석을 통하여 보였다.

• 한국광학회지
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• 제13권2호
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• pp.146-150
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• 2002

본 연구에서는 광통신 시스템에 응용할 수 있는 장파장용 광 싸이리스터(optcal thyristor)를 제안하고, 소자를 제작하여 그 특성을 측정 분석하였다. 발광과 수광의 기능을 수행하는 광 싸이리스터는 광 네트워크 구성의 핵심 소자로서 충분한 스위칭 전압이 요구되는데, 단일 광 싸이리스터에서 충분한 스위칭 전압 4.03(V)와 홀딩 전압(holding voltage) 1.77(V)를 얻었다. 또한 입력 전류에 따른 수광에 필요한 충분한 광량을 얻을 수 있었고, 입사 광에 따른 비선형 I-V특성의 변화량을 확인 할 수 있었다. 실험적으로 얻어진 장파장용 DOT의 비선형적 특성은 일정한 진폭을 유지 시켜주는 광 하드 리미터(optical hard-limiter), ATM패킷 헤더 프로세싱을 위한 광 ATM 패킷 스위cld, 파장 분할 다중화(WDM) 광전송 시스템에서 파장 라우팅을 위한 파장 변환기 등의 많은 광통신 용용 분야에 적용할 수 있다.