• 제목/요약/키워드: Wurtzite

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Si(001) 기판 위에 HWE 방법으로 성장한 GaN 박막 성장 (Growth of GaN epilayer on the Si(001) substrate by hot wall epitaxy)

  • 이훈;윤창주;양전욱;신영진
    • 한국결정성장학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.273-279
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    • 1999
  • Si(001)을 기판으로 한 GaN 박막을 성장하기 위하여 hot wall epitaxy(HWE) 장치를 자체 제작하였다. HWE 장치를 이용하여 Si(001) 기판 위에 GaN 박막에 대한 상온에서의 광 발광(PL) 측정에서 GaN 초기층 성장온도가 $700^{\circ}C$ 보다 낮은 온도 조건에서 성장된 GaN 박막이 Zinc blende 구조와 Wurzite 구조가 혼합되어 성장되어지는 것으로 추측되며, $700^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 성장된 GaN 박막이 주로 wurtzite 구조로 성장된다는 것을 알 수 있다. 그리고 x-선 회절 측정으로부터 성장한 GaN 박막이 Zinc blende와 Wurtzite의 두가지 구조가 혼합된 형태로 성장되었다는 것을 알 수 있었다. GaN 박막을 성장하기 위한 조건에서 초기층 성장조건은 증발부의 온도 $860^{\circ}C$와 기판부의 온도가 $720^{\circ}C$ 근처에서 4분동안 성장하였을 때 Wurtzite의 특성을 보이며, GaN 박막의 성장조건은 기판부의 온도 $1020^{\circ}C$, 증발부의 온도 $910^{\circ}C$에서 그리고 Ammonia gas의 유량을 120 sccm으로 하였을 때 보다 안정한 Wurtzite 구조특성을 보이게 되었다.

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GaN 나노와이어의 인장 변형에 의한 열기계적 거동 해석 (Analysis on Thermomechanical Response to Tensile Deformation of GaN Nanowires)

  • 정광섭;;조맹효
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제25권4호
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    • pp.301-305
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    • 2012
  • 본 연구에서는 GaN 나노와이어의 인장, 압축, 하중 제거 전산모사를 분자동역학 방법을 통하여 수행하였고, 평형 분자동역학 방법인 Green-Kubo 방법을 이용하여 각각의 변형된 구조의 나노와이어의 열전도율을 구하였다. 단면의 형상이 육각형이고, 길이 방향이 [0001] 격자 방향으로 형성된 나노와이어에 인장 하중이 작용하게 되면 나노와이어의 원자 구조는 초기의 wurtzite 구조에서 정방정계 구조로 변형된다. 초기 상태에 압축 하중이 작용하는 경우에는 상변이 현상은 나타나지 않는다. 압축에서 인장으로 변형률이 증가함에 따라 나노와이어의 열전도율은 감소하는 경향을 나타낸다. 이 같은 열전도율의 변화는 변형률에 따른 포논의 감쇠시간 감소에 의한 것이다. 인장에 의해 변형된 정방정계 구조의 나노와이어에서 인장 하중을 제거하는 경우에는 초기의 wurtzite 구조로의 역상변이 현상이 나타나고, 이와 같은 역상변이 과정에 wurtzite 구조와 정방정계 구조가 동시에 나타나는 중간 단계가 존재한다. 중간 단계의 열전도율은 같은 변형률에서 wurtzite 구조일 때보다 낮은 특성을 갖는다. 내부 원자 구조에 따른 열전도율의 차이는 구조적 변형에 의한 포논의 군속도 변화에 따른 것이다.

Strain에 따른 AlGaN QW LD의 발광특성 해석 (Analysis of emission spectrum of strained AlGaN QW LD)

  • 김종대;이종창
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2005년도 제16회 정기총회 및 동계학술발표회
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    • pp.290-291
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    • 2005
  • We have presented a comprehensive effective-mass Hamiltonian for strained Wurtzite semiconductors using k${\cdot}$p method and Kane's model. This theoretical groundwork provides a foundation for investigating the electrical and optical properties of wurtzite strained quantum-well lasers.

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Atomistic simulation of surface passivated wurtzite nanowires: electronic bandstructure and optical emission

  • Chimalgi, Vinay U.;Nishat, Md Rezaul Karim;Yalavarthi, Krishna K.;Ahmed, Shaikh S.
    • Advances in nano research
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    • 제2권3호
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    • pp.157-172
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    • 2014
  • The three-dimensional Nano-Electronic Modeling toolkit (NEMO 3-D) is an open source software package that allows the atomistic calculation of single-particle electronic states and optical response of various semiconductor structures including bulk materials, quantum dots, impurities, quantum wires, quantum wells and nanocrystals containing millions of atoms. This paper, first, describes a software module introduced in the NEMO 3-D toolkit for the calculation of electronic bandstructure and interband optical transitions in nanowires having wurtzite crystal symmetry. The energetics (Hamiltonian) of the quantum system under study is described via the tight-binding (TB) formalism (including $sp^3$, $sp^3s^*$ and $sp^3d^5s^*$ models as appropriate). Emphasis has been given in the treatment of surface atoms that, if left unpassivated, can lead to the creation of energy states within the bandgap of the sample. Furthermore, the developed software has been validated via the calculation of: a) modulation of the energy bandgap and the effective masses in [0001] oriented wurtzite nanowires as compared to the experimentally reported values in bulk structures, and b) the localization of wavefunctions and the optical anisotropy in GaN/AlN disk-in-wire nanowires.

여러 질소 플라즈마 상태에서 성장한 wurtzite GaN의 결정특성 (Crystal properties of wurtzite GaN grown under various nitrogen plasma conditions)

  • 조성환;김순구;유연봉
    • 한국진공학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.354-358
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    • 1997
  • 다양한 질소 압력, 플라즈마 파워 상태에서 사파이어 기판위에 전자 사이클로트론 공명 MBE로 제작한 wurtzite GaN의 결정특성을 XRD의 반치폭, 주사전자 현미경으로 조 사하였다. 질소 압력은 XRD의 반치폭에 커다란 영향을 미치고 있으며 최적 질소 압력에서 제작한 시료에는 높은 dislocation density를 포함하고 있음을 알았다. 이러한 결과들은 갈륨 질소의 결정질(crystal quality)은 플라즈마 상태에 매우 민감하며 또한 스트레스 완화는 V/ III비에 의존하고 있음을 나타낸다. 그렇지만 사파이어 기판의 nitridation은 스트레스 완화에 커다란 영향을 미치지 않고 있었다.

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Electron Spin Transition Line-width of Mn-doped Wurtzite GaN Film for the Quantum Limit

  • Park, Jung-Il;Lee, Hyeong-Rag;Lee, Su-Ho;Hyun, Dong-Geul
    • Journal of Magnetics
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    • 제17권1호
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    • pp.13-18
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    • 2012
  • Starting with Kubo's formula and using the projection operator technique introduced by Kawabata, EPR lineprofile function for a $Mn^{2+}$-doped wurtzite structure GaN semiconductor was derived as a function of temperature at a frequency of 9.49 GHz (X-band) in the presence of external electromagnetic field. The line-width is barely affected in the low-temperature region because there is no correlation between the resonance fields and the distribution function. At higher temperature the line-width increases with increasing temperature due to the interaction of electrons with acoustic phonons. Thus, the present technique is considered to be more convenient to explain the resonant system as in the case of other optical transition systems.

계면공학에 기초한 우르차이트 결정의 극성 조절 (Polarity Control of Wurtzite Crystal by Interface Engineering)

  • 홍순구;쓰즈키 타쿠마;미네기쉬 쯔토무;조명환;야오 타카푸미
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2005년도 추계학술대회 논문집 Vol.18
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    • pp.95-96
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    • 2005
  • The general method and mechanism for the polarity control of heteroepitaxial wurtzite films, such as ZnO and GaN, by interface engineering via plasma-assisted molecular beam epitaxy are addressed. We proposed the principle and method controlling the crystal polarity of ZnO on GaN and GaN on ZnO. The crystal polarity of the lower film was maintained by forming a heterointerfce without any interface layer between the upper and the lower layers. However the crystal polarity could be changed by forming the heterointerface with the interface layer having an inversion center. The principle and method suggested here give us a promising tool to fabricate polarity inverted heterostructures, which applicable to invent novel heterostructures and devices.

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Self-Consistent Analysis of the Relative Intensity Noise Characteristics in the Strained AlGaInN Laser Diodes with the High Frequency Current Modulation Effects

  • Yi, Jong-Chang;Cho, Hyung-Uk;Jhon, Young-Min
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제12권1호
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    • pp.42-48
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    • 2008
  • The relative intensity noise (RIN) characteristics in 405 nm blue laser diodes grown on wurtzite AlGaInN multiple quantum well structures were investigated using the rate equations with the quantum Langevin noise model. The device parameters were extracted from the optical gain properties of the MQW active region using the self-consistent numerical method developed for calculating the multiband Hamiltonian in the strained wurtzite crystal. These methods have been applied to laser diodes for various conditions including the external feedback and the high frequency current injection.

Cyclotron Resonance Line Widths in Wurtzite ZnO Structure under Circularly Oscillating Fields

  • Park, Jung-Il
    • 한국자기공명학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.51-57
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    • 2021
  • We study optical quantum transition line widths in relation to magnetic field dependence properties of the electrons confined in an infinite square well potential system between z = 0 and z = Lz in the z - direction. We consider two systems-one is subject to right circularly oscillating external fields and the other is subject to left circularly oscillatory external fields. Our results indicate that the line widths of right circularly oscillating external fields is larger than the line widths of left, while the opposite result is obtained for the line widths.