• 제목/요약/키워드: Selective area growth

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40 Gb/s Traveling-Wave Electroabsorption Modulator-Integrated DFB Lasers Fabricated Using Selective Area Growth

  • Kwon, Yong-Hwan;Choe, Joong-Seon;Sim, Jae-Sik;Kim, Sung-Bock;Yun, Ho-Gyeong;Choi, Kwang-Seong;Choi, Byung-Seok;Nam, Eun-Soo
    • ETRI Journal
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    • 제31권6호
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    • pp.765-769
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    • 2009
  • In this paper, we present the fabrication of 40 Gb/s traveling-wave electroabsorption modulator-integrated laser (TW-EML) modules. A selective area growth method is first employed in 40 Gb/s EML fabrication to simultaneously provide active layers for lasers and modulators. The 3 dB bandwidth of a TW-EML module is measured to be 34 GHz, which is wider than that of a lumped EML module. The 40 Gb/s non-return-to-zero eye diagram shows clear openings with an average output power of +0.5 dBm.

InGaN/GaN 양자우물의 SA-MOVPE에서 표면확산을 고려한 박막성장 해석 (Analysis of Film Growth in InGaN/GaN Quantum Wells Selective Area Metalorganic Vapor Phase Epitaxy including Surface Diffusion)

  • 임익태;윤석범
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.29-33
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    • 2011
  • Film growth rate and composition variation are numerically analyzed during the selective area growth of InGaN on the GaN triangular stripe microfacet in this study. Both the vapor phase diffusion and the surface diffusion are considered to determine the In composition on the InGaN surface. To obtain the In composition on the surface, flux of In atoms due to the surface diffusion is added to the concentration determined from the Laplace equation which is governing the gas phase diffusion. The solution model is validated by comparing the growth rates from the analyses to the experimental results of GaN and InN films. The In composition and resulting wave length are increased when the surface diffusion is considered. The In content is also increased according to the increasing mask width. The effect of mask width to the In content and wave length is increasing in the case of a small open region.

선택적 분자선 에픽택시 방법에 의한 1D-2DEG 혼성 나노선 FET의 구현 (Realization of 1D-2DEG Composite Nanowire FET by Selective Area Molecular Beam Epitaxy)

  • 김윤주;김동호;김은홍;서유정;노정현;한철구;;김태근
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제19권11호
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    • pp.1005-1009
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    • 2006
  • High quality three-dimensional (3D) heterostructures were constructed by selective area (SA) molecular beam epitaxy (MBE) using a specially patterned GaAs (001) substrate to improve the efficiency of tarrier transport. MBE growth parameters such as substrate temperature, V/III ratio, growth ratio, group V sources (As2, As4) were varied to calibrate the selective area growth conditions and the 3D GaAs-AlGaAs heterostructures were fabricated into the ridge type and the V-groove type. Scanning micro-photoluminescence $({\mu}-PL)$ measurements and the following analysis revealed that the gradually (adiabatically) coupled 1D-2DEG (electron gas) field effect transistor (FET) system was successfully realized. These 3D-heterostructures are expected to be useful for the realization of high-performance mesoscopic electronic devices and circuits since it makes it possible to form direct ohmic contact onto the (quasi) 1D electron channel.

선택적 분자선 에피택시 방법에 의한 1D-2DEG 혼성 나노선 FET의 구현 (Realization of 1D-2DEG Composite Nanowire FET by Selective Area Molecular Beam Epitaxy)

  • 김윤주;김은홍;서유정;김동호;한철구;;김태근
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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    • pp.167-168
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    • 2006
  • High quality 3D-heterostructures were constructed by selective area (SA) molecular beam epitaxy (MBE) using a specially patterned GaAs (001) substrate. MBE growth parameters such as substrate temperature, V/III ratio, growth ratio, group V sources ($As_2$, $As_4$) were varied to calibrate the selective area growth conditions. Scanning micro-photoluminescence ($\mu$-PL) measurements and following analysis revealed that the gradually (adiabatically) coupled 2DEG-1D-1DEG field effect transistor (FET) system was realized. This 3D-heterostructure is very promising for the realization of the meso-scopic electronic devices and circuits since it makes it possible to form direct ohmic contact to the (quasi) 1DEG.

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화학적 빔 에피탁시에 의한 평면구조에서의 InP/InGaAs 다층구조의 선택적 영역 에피 성장 (Selective Epitaxy Growth of Multiple-Stacked InP/InGaAs on the Planar Type by Chemical Beam Epitaxy)

  • 한일기;이정일
    • 한국진공학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.468-473
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    • 2009
  • Chemical beam epitaxy 성장법으로 InP/InGaAs 다층구조의 선택적 영역 에피성장 (selective area epitaxy)을 하였다. <011> 방향에 평행한 직선패턴에서는 선폭이 작아지고, <01-1> 방향에 평행한 직선패턴에서는 선폭이 증가하는 현상이 나타났는데 이는 InGaAs의 <311>A와 B면이 <01-1> 방향에 평행한 직선패턴에서 성장되었기 때문으로 설명되었다. 성장속도가 $1\;{\mu}m/h$인 조건에서 5족 가스의 압력이 감소할수록 (100) 면 위에서 평평한 에피층이 성장되었는데 이는 5족 가스의 과포화현상에 의한 3족 원소의 표면이동으로 설명하였다.

GaN stripe 꼭지점 위의 GaN 나노로드의 선택적 성장 (Selective growth of GaN nanorods on the top of GaN stripes)

  • 유연수;이준형;안형수;신기삼;;양민
    • 한국결정성장학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.145-150
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    • 2014
  • 3차원적 선택적 결정 성장 방법에 의해 GaN stripe 구조의 꼭지점 부분에만 GaN 나노로드를 성장하였다. GaN stripe의 꼭지점 부분의 $SiO_2$ 만을 최적화된 포토리소그라피 공정을 이용하여 제거하고 이를 선택적 결정 성장을 위한 마스크로 사용하였다. $SiO_2$가 제거된 꼭지점 부근에만 Au 금속을 증착하고, metal organic vapor phase epitaxy(MOVPE) 방법에 의해 GaN stripe의 꼭지점 부분에만 GaN 나노로드의 선택적 성장을 실시하였다. GaN 나노로드의 형상과 크기는 결정 성장 온도와 III족 원료의 공급량에 의해 변화가 있음을 확인하였다. Stripe 꼭지점에 성장된 GaN 나노로드는 단면이 삼각형형태를 가지고 있으며 끝으로 갈수록 점점 폭이 좁아지는 테이퍼 형상을 가지며 성장되었다. TEM 관측 결과, 매우 좁은 영역에서만 선택적 결정 성장이 이루어졌기 때문에 GaN 나노로드에서 관통전위(threading dislocations)는 거의 관찰되지 않음을 확인하였다. 선택성장이 시작되는 부분의 결정면과 GaN 나노로드의 성장방향의 결정면 방향의 차이에 기인하는 적층결함(stacking faults)들이 GaN 나노로드의 중심영역에서 생성되는 것을 관찰할 수 있었다.

Selective Growth of the Carbon Nanofibers at the Groove Area of the MgO Substrate by the Iridium Catalyst

  • Kim, Sung-Hoon
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권12호
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    • pp.880-883
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    • 2004
  • Carbon nanofibers could be selectively formed at the groove area of the MgO substrate using microwave plasma-enhanced chemical vapor deposition system. Iridium metal was used as a catalyst layer for the formation of the carbon nanofibers. The growth direction of the carbon nanofibers was vertical to the substrate surface. The selectively grown iridium-catalyzed carbon nanofibers show around $1.8V/{\mu}m$ turn-on voltage and $1.0\;mA/cm^2$ field emission current density at $2.65\;V/{\mu}m$ in the field emission measurement.

HVPE 방법에 의해 r-plane 사파이어 기판 위의 선택 성장된 GaN/AlGaN 이종 접합구조의 특성 (Characteristics of selective area growth of GaN/AlGaN double heterostructure grown by hydride vapor phase epitaxy on r-plane sapphire substrate)

  • 홍상현;전헌수;한영훈;김은주;이아름;김경화;황선령;하홍주;안형수;양민
    • 한국결정성장학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.6-10
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    • 2009
  • 본 논문에서는 혼합소스(mixed-source) HVPE(hydride vapor phase epitaxy)방법으로 선택성장(SAC: selective area growth) GaN/AlGaN 이종접합구조의 발광다이오드를 r-plane 사파이어 기판 위에 제작하였다. SAG-GaN/AlGaN DH(double heterostructure)는 고온 GaN 버퍼층, Te 도핑된 AlGaN n-클래딩층. Gan 활성층. Mg 도핑된 AlGaN p-클래딩층. Mg 도핑된 GaN p-캡층으로 구성되어있다. GaN/AlGaN 이종접합구조의 발광다이오드의 특성을 알아보기 위해 SEM을 통한 구조적 분석과 전류-전압 측정(I-V: current-voltage measurement), 전류-광출력(EL: electroluminescence) 측정을 통하여 전기적, 광학적 특성을 평가하였다.

GaN 스트라이프 꼭대기 위의 AlGaN 어레이 미세구조의 선택적 결정 성장 (Selective area growth of micro-sized AlGaN array structures on GaN stripes)

  • 이승현;안형수;양민
    • 한국결정성장학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.182-187
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    • 2015
  • GaN 스트라이프 구조의 정상 부분에 Metal Organic Chemical Vapor Deposition(MOCVD) 방법에 의해 선택적으로 결정 성장된 마이크로 크기의 AlGaN 어레이 구조의 성장과 그 특성에 관해 연구하였다. AlGaN 어레이 구조의 형태 변화가 선택 성장을 위한 노출 면적에 의존한다는 것을 확인하였다. 상대적으로 넓게 노출 된 성장 영역 위에서 선택 성장된 AlGaN 어레이 구조는 기판 위의 GaN 스트라이프와 유사한 규칙적인 모양을 가지는 반면 상대적으로 좁게 노출된 영역 위에서 선택 성장 된 AlGaN 어레이 구조는 불규칙한 모양을 가진다. 한편, Al 조성비가 증가함에 따라 AlGaN 어레이 미세 구조에 대한 고유 포논 진동수도 높아짐을 확인할 수 있었다. 하지만 상대적으로 높은 Al 조성비에서는 고유 포논 진동수는 AlGaN 구조와 그 아래의 GaN 스트라이프 사이의 큰 격자상수 차이와 선택적 결정 성장 과정 동안의 결정면 방향의 변화에 의해 강한 tensile strain으로 인해 다시 감소하는 경향을 보임을 확인하였다.

Fabrication of the catalyst free GaN nanorods on Si grown by MOCVD

  • Ko, Suk-Min;Cho, Yong-Hoon
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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    • pp.232-232
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    • 2010
  • Recently light emitting diodes (LEDs) have been expected as the new generation light sources because of their advantages such as small size, long lifetime and energy-saving. GaN, as a wide band gap material, is widely used as a material of LEDs and GaN nanorods are the one of the most widely investigated nanostructure which has advantages for the light extraction of LEDs and increasing the active area by making the cylindrical core-shell structure. Lately GaN nanorods are fabricated by various techniques, such as selective area growth, vapor-liquid-solid (VLS) technique. But these techniques have some disadvantages. Selective area growth technique is too complicated and expensive to grow the rods. And in the case of VLS technique, GaN nanorods are not vertically aligned well and the metal catalyst may act as the impurity. So we just tried to grow the GaN nanorods on Si substrate without catalyst to get the vertically well aligned nanorods without impurity. First we deposited the AlN buffer layer on Si substrate which shows more vertical growth mode than sapphire substrate. After the buffer growth, we flew trimethylgallium (TMGa) as the III group source and ammonia as the V group source. And during the GaN growth, we kept the ammonia flow stable and periodically changed the flow rate of TMGa to change the growth mode of the nanorods. Finally, as the optimization, we changed the various growth conditions such as the growth temperature, the working pressure, V/III ratio and the doping level. And we are still in the process to reduce the diameter of the nanorods and to extend the length of the nanorods simultaneously. In this study, we focused on the shape changing of GaN nanorods with different growth conditions. So we confirmed the shape of the nanorods by scanning electron microscope (SEM) and carried out the Photoluminescence (PL) measurement and x-ray diffraction (XRD) to examine the crystal quality difference between samples. Detailed results will be discussed.

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