• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.485-485
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• 2013

Plasma-assisted molecular beam epitaxy법으로 자가 형성되는 InN 박막을 활용하여 GaN 박막의 결함밀도를 감소시키는 성장 구조 조건에 대하여 연구하였다. Sapphire 기판 위에 저온에서 GaN 핵층을 3 nm 두께로 성장하고, 그 위에 InN 박막을 성장 한 후, 고온에서 GaN을 성장하였다. InN박막의 성장 온도는 $450^{\circ}C$이고, 성장 시간을 30초에서 1분 30초까지 각각 달리 하였다. 실험결과 InN 층이 삽입된 GaN 박막이 상대적으로 고른 표면이 형성되는 과정을 reflection high energy electron diffraction로 관측하였고, atomic force microscope를 측정하여 표면 거칠기의 개선을 확인하였다. InN 성장시간 변화에 따른 결정학적, 광학적 특성 변화를 x-ray diffraction, photoluminescence 이용하여 조사하였고, 본 연구를 통해 InN박막을 활용한 양질의 GaN 박막 성장 가능성을 확인하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2007년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.161-162
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• 2007

(1-102) R-면 사파이어 기판 위에 플라즈마 분자선 에피탁시 법으로 성장시킨 비극성 ZnO 박막의 표면 형상을 원자력간현미경(AFM) 및 투과전자현미경으로 분석하였다. AFM 관찰 결과 ZnO<0001> 방향으로 길쭉한 제방 모양의 표면 형상이 나타남을 알 수 있었고, 고분해능 투과전자현미경 관찰을 통해 박막 성장 중에 관찰되는 V(chevron 모양) 형상의 in-situ RHEED 패턴을 야기시키는 박막 표면의 facet 면을 원자 level에서 확인하였다.

• 열처리공학회지
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• 제29권3호
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• pp.124-131
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• 2016

GaN and InN epilayers with nucleation layer (LT-buffer) were grown on (0001) sapphire substrates by radio-frequency plasma-assisted molecular beam epitaxy (RF-MBE). As-grown and annealed GaN and InN nucleation layers grown at various growth condition were observed by reflection high-energy electron diffraction (RHEED). When temperature of effusion cell for III source was very low, diffraction pattern with cubic symmetry was observed and zincblende nucleation layer was flattened easily by annealing. As cell temperature increased, LT-GaN and LT-InN showed typical diffraction pattern from wurtzite structure, and FWHM of (10-12) plane decreased remarkably which means much improved crystalline quality. Diffraction pattern was changed to be from streaky to spotty when plasma power was raised from 160 to 220 W because higher plasma power makes more nitrogen adatoms on the surface and suppressed surface mobility of III species. Therefore, though wurtzite nucleation layer was a little hard to be flattened compared to zincblende, higher cell temperature led to easier movement of III surface adatoms and resulted in better crystalline quality of GaN and InN epilayers.

• 한국진공학회지
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• 제16권4호
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• pp.298-304
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• 2007

rf 플라즈마 소스가 장착된 분자선 에피택시 장비를 이용하여 Si(111) 기판위에 GaN 나노로드를 성장할 때, N2의 흐름양을 조절하여 나노로드의 구조 및 광학적인 특성을 조사하였다. $N_2$의 양이 1.1sccm에서 2.0sccm으로 변할 때 육각형 모양의 나노로드가 성장되었으며, 평균 직경이 80nm에서 190nm 까지 변화 하였다. 그러나 나노로드와 compact한 영역의 길이 (두께)비는 $N_2$의 양이 1.7sccm 까지는 증가하지만 그 이상에서는 변화지 않았다. PL 측정으로부터, $N_2$의 양이 적은 나노로드에서 자유 엑시톤의 피이크가 더욱 뚜렷하게 관측되었고, 모든 PL 피이크의 위치는 직경이 적을수록 나노로드의 크기 효과에 의해서 고에너지 쪽으로 이동하였다. $N_2$의 양이 1.7sccm 인 시료에서는 온도에 따른 PL의 피이크의 위치가 온도가 증가함에 따라서 "S-형"의 거동을 나타내었다.

• 열처리공학회지
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• 제31권5호
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• pp.237-243
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• 2018

In-rich InGaN epilayers were grown on (0001) sapphire substrates by radio-frequency plasma-assisted molecular beam epitaxy (RF-MBE). InGaN epilayers grown at various growth condition were observed by SEM, XRD, and RHEED. When plasma power of nitrogen increased from 290 to 350 W, surface morphology and crystal quality became worse according to more active nitrogen on the surface of InGaN at N-rich growth condition. As In composition was reduced from 89 to 71% by changing the incoming flux of In and Ga, surface morphology and crystal quality became worse. In addition, weak peaks of cubic InGaN phase was observed from InGaN layer with 71% In composition by XRD ${\Phi}$ scan measurement. When growth temperature decreased from 500 to $400^{\circ}C$, RHEED diffraction pattern was changed to be from streaky to spotty which means atomically rough surface, and spotty pattern showed cubic symmetry of InGaN clearly. XRD ${\Phi}$ scan measurement gave clear evidence that more cubic InGaN phase was formed at low growth temperature. All these results indicates that extremely low surface mobility of Ga adatom caused inferior crystal quality and cubic InGaN phase.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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• pp.161-164
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• 2001

Transmuted impurity atoms formed in neutron-irradiated ZnO thin films were theoretically identified first and then experimentally confirmed by Photoluminescence (PL). ZnO thin films grown by plasma-assisted molecular beam epitaxy were irradiated by neutron beam at room temperature. Among eight isotropes naturely exiting in ZnO films, only $^{64}Zn$, $^{68}Zn$, $^{70}Zn$ and $^{18}O$ were expected to transmute into $^{65}Cu$, $^{69}Ga$, $^{71}Ga$ and $^{19}F$, respectively. The concentrations of these transmuted atoms were estimated by considering natural abundance, neutron fluence, and neutron cross section. The neutron-irradiated ZnO thin films were characterized by PL. In the PL spectra of these ZnO thin film, the Cu-related PL peaks were seen, but the Ga- or F-associated PL peaks were absent. This observation demonstrates the existence of $^{65}Cu$ in the ZnO. In this paper, emission mechanism of Cu impurities wil1 be described and the reason for the absence of the Ga- or F-associated PL peaks will be discussed.

• Applied Science and Convergence Technology
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• 제26권3호
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• pp.52-54
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• 2017

An InGaN/GaN multiple quantum well (MQW) structure is grown on a GaN/sapphire template using a plasma-assisted molecular beam epitaxy (PA-MBE). The fluctuation of the quantum well thickness formed from roughly-grown InGaN layer results in a disordered photoluminescence (PL) spectrum. The surface morphologies of the InGaN layers with various In compositions are investigated by reflection high energy electron diffraction (RHEED) and atomic force microscopy (AFM). A blurred InGaN/GaN hetero-interface and the non-uniform QW size is confirmed by high resolution transmission electron microscopy (HR-TEM). Inhomogeneity of the quantum confinement results in a degradation of the quantum efficiency even though the InGaN layer has a uniform In composition.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제51권7호
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• pp.298-304
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• 2002

Transmuted impurity atoms formed in neutron-irradiated ZnO thin films were theoretically identified first and then experimentally confirmed by photoluminescence (PL). ZnO thin films grown by plasma-assisted molecular beam epitaxy were irradiated by neutron beam at room temperature. The ZnO films consist of eight constituent (Zn and O) isotropes, of which four are transmutable by neutron-irradiation; $^{64}$ , $^{68}$ Zn, $^{70}$ Zn and $^{18}$ O were expected to transmute into $^{65}$ Cu, $^{69}$ Ga, $^{71}$ Ga, and $^{19}$ F, respectively. The concentrations of these transmuted atoms were estimated in this study by considering natural abundance, neutron fluence and neutron cross section. The neutron-irradiated ZnO thin films were characterized by PL. In the PL spectra of the ZnO thin films, the Cu-related PL peaks were seen, but the Ga- or F-associated PL peaks were absent. This observation confirmed the existence of $^{65}$ Cu in the ZnO, but it could not do the formation of the other two. In this paper, the emission mechanism of Cu impurities is described and the reason for the absence of the Ga- or F-associated PL peaks is discussed as well.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.752-758
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• 2004

본 논문에서는 MBE로 성장한 AlGaN/InGaN/GaN 에피층으로 제작된 GaN HEMTs의 특성을 분석하였다. 게이트 전극 길이가 0.5 $\mu$m로 제작된 소자는 비교적 평탄한 전류 전달 특성을 나타내었으며 최대 전류 880 mA/mm, 최대 전달정수 156 mS/mm, 그리고 $f_{r}$와 $f_{MAX}$는 각각 17.3 GHz와 28.7 GHz가 측정되었다. 또한 표면 처리되지 않은 AlGaN/InGaN/HEMT의 경우 기존의 AlGaN/GaN HEMT와는 달리 펄스 전류 동작 상태에서 전류 와해 현상(current collapse)이 발생하지 않음이 확인되었다. 이 연구 결과는 InGaN를 채널층으로 사용할 경우 표면에 존재하는 트랩에 의한 전류 와해 현상이 발생하지 않는 고성능, 고출력의 GaN HEMT를 제작할 수 있음을 보여준다....

• 한국진공학회지
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• 제11권4호
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• pp.240-248
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• 2002

결정성이 좋을 것으로 기대되는 Fe이 도핑된 $Fe_{x}Ti_{l-x}O_2$박막 (x=0.07과 0.16)을 rutile $TiO_2$(110) 기판위에 산소 플라즈마 적층 성장 방법으로 성장시켰다. 도핑되는 Fe의 함량에 따른 표면 특성을 규명하기 위하여 박막 성장은 같은 조건에서 이루어졌다. 여러 가지의 표면분석법을 이용하여 성장된 박막의 표면 특성을 규명하였다. $Fe_{x}Ti_{l-x}O_2$박막에 존재하는 Ti의 산화상태는 +4 이었고 Fe의 경우는 +2와 +3의 산화상태가 섞여있었으며 Fe의 함량이 높은 $Fe_{0.16}Ti_{0.84}O_2$박막에서 $Fe^{3+}$ 이온의 함량이 더 높은 것으로 나타났다. $Fe_{0.07}Ti_{0.93}O_2$박막은 기판과 유사한 평탄한 표면에 막대형과 원통형의 높은 island 형태로 성장되었다. $Fe_{0.16}Ti_{0.84}O_2$박막은 $Fe_{0.07}Ti_{0.93}O_2$ 박막보다는 평탄하지만 적은 island들이 뭉쳐있는 다소 거칠은 표면을 한 다결정성 형태로 성장되어 Fe의 함량에 따라 morphology가 다르게 나타났다.