• 제목/요약/키워드: band gap

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PECVD 에 의한 다이아몬드성 탄소박막의 증착기구에 관한 연구 (A Study on the Deposition Mechanism in PECVD Diamondlike Carbon Thin Films)

  • 김한;주승기
    • 한국진공학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.420-425
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    • 1994
  • 메탄을 원료가스로 하여 PECVD에 의해 다이아몬드성 탄소(DLC) 박막을 형성하였으며 이때 인 가전력의 크기 및 주파수 그리고 보조가스의 종류가 optical band gap의 크기에 미치는 영향에 대학여 연구하였다. DLC 박막의 optical band gap 은 증착되는 이온의 에너지가 증가할수록 감하였으며 불활성 기체를 보조가스로 사용하는 경우 인가전력에 따른 optical band gap의 크기가 큰폭으로 감소하였다. 소 소를 보조가스로 사용한 경우는 높은 인가전력(100W 이상)에서 optical band gap이 증가하는 것으로 밝 혀졌으며 본 연구에서 제안된 증착 기수의 모델에 의해 적절한 설명이 가능하였다.

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Band gap engineering of Hybrid Armchair Graphene and Boron Nitride Nanorribbons

  • 정지훈
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제4회(2015년)
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    • pp.388-391
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    • 2015
  • 본 연구에서는 탄소로 이루어진 그래핀과 붕소와 질소의 합성물인 h-BN을 적절하게 섞어, 밴드갭(band gap)의 변화를 범밀도함수이론(DFT)을 통하여 설계하려고 한다. 본 연구에서 태양전지의 가장 높은 효율을 가지기 위한 밴드갭 1.2eV 가지는 모델을 설계하려고 한다. Armchair 방향으로 B와 N을 도핑을 하여 width에 따른 Nanorribbons 형태를 만들어 밴드갭(band gap)의 변화를 살펴 볼 것이다. 그래핀과 h-BN을 각각 고정시키며 다른 한쪽의 width를 늘리면서 밴드갭(band gap)의 변화도 살펴 볼 것이다. 그래핀와 h-BN의 비가 5:3일 때 1.14eV로 가장 1.2eV에 비슷하게 나왔고 3:5일 때 1.12eV로 그 다음으로 가장 가까운 결과를 얻을 수 있엇다. 또한 비슷한 밴드갭을 가지더라도 그러한 원자 구조가 얼마나 안정적인지를 알기 위해 cohesive 에너지를 계산 할 것이다. 이러한 결과로 인해 태양에너지 연구에 큰 이바지를 할 수 있다.

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Wide band-gap반도체의 물성 및 고주파용 전력소자의 응용 (Materials properties of wide band-gap semiconductors and their application to high speed electronic power devices)

  • 신무환
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제9권9호
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    • pp.969-977
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    • 1996
  • 본고에서는 여러가지 Wide Band-gap중에서 특히 최근에 많은 관심을 끌고 있는 GaN와 4H-SiC, 6H0SiC의 전자기적 물성을 소개하고 현재 이들로부터 제작된 prototype소자들의 성능을 비교함으로써 그 발전현황을 알아보기로 한다. 본고에서 관심을 두는 소자분야는 광전소자(optoelectronic devices)라기보다는 고주파 고출력용 전력소자임을 밝힌다. 아울러 GaN로부터 제작된 MESFET(MEtal Semiconductor Field-Effect Transistor)소자의 고주파 대역에서의 Large-Signal특성을 Device/Circuit Model을 통하여 실험치와 비교하여보고 이로부터 최적화된 channel 구조를 갖는 소자구조에서의 RF특성을 조사한다.

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$\alpha$-sulfur 단결정의 광학적 특성에 관한 연구 (Oprical Properties of $\alpha$-Sulfur Single Crystal)

  • 송호준;김화택;이정순
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.442-446
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    • 1998
  • $\alpha$--sulfur single crystal which has orthorohmbic structure was grown using Bridgman method. The indirect optical energy band gap of this crystal are 2.65 and 2.82 eV at 10 and 300K, respectively. The wavelengths of photoluminecence(PL) peaks are 543 and 596 nm at 10k, By thermally stimulated current (TSC) method, two electron traps($D_1,D_2$) located at 0/23 and 0.43eV below the conduction band and a hole trap(A) located at 0.31 eV above the valence band are observed. PL mechanism of $\alpha$-sulfur single crystal is analyzed using the values of optical energy band gap at 10k two electron traps and a hole trap.

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Mobility-Spectrum Analysis of an Anisotropic Material System with a Single-Valley Indirect-Band-Gap Semiconductor Quantum-Well

  • Joung, Hodoug;Ahn, Il-Ho;Yang, Woochul;Kim, Deuk Young
    • Electronic Materials Letters
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    • 제14권6호
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    • pp.774-783
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    • 2018
  • Full maximum-entropy mobility-spectrum analysis (FMEMSA) is the best algorithm among mobility spectrum analyses by which we can obtain a set of partial-conductivities associated with mobility values (mobility spectrum) by analyzing magnetic-field-dependent conductivity-tensors. However, it is restricted to a direct band-gap semiconductor and should be modified for materials with other band structures. We developed the modified version of FMEMSA which is appropriate for a material with a single anisotropic valley, or an indirect-band-gap semiconductor quantum-well with a single non-degenerate conduction-band valley e.g., (110)-oriented AlAs quantum wells with a single anisotropic valley. To demonstrate the reliability of the modified version, we applied it to several sets of synthetic measurement datasets. The results demonstrated that, unlike existing FMEMSA, the modified version could produce accurate mobility spectra of materials with a single anisotropic valley.

Temperature dependence of photocurrent spectra for $AgInS_2$ epilayers grown by hot wall epitaxy

  • Baek, Seung-Nam;Hong, Kwang-Joon
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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    • pp.123-124
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    • 2007
  • A silver indium sulfide ($AgInS_2$) epilayer was grown by the hot wall epitaxy method, which has not been reported in the liteniture. The grown $AgInS_2$ epilayer has found to be a chalcopyrite structure and evaluated to be high quality crystal. From the photocurrent measurement in the temperature range from 30 K to 300 K, the two peaks of A and B were only observed, whereas the three peaks of A, B, and C were seen in the PC spectrum of 10 K. These peaks are ascribed to the band-to-band transition. The valence band splitting of $AgInS_2$ was investigated by means of the photocurrent measurement. The temperature dependence of the energy band gap of the $AgInS_2$ obtained from the photocurrent spectrum was well described by the Varshni's relation, $E_g(T)=\;E_g(0)\;eV-(7.78\;{\times}\;10^{-4}\;eV/K)T^2/(T\;+\;116\;K\;K)$. Also, Eg(0) is the energy band gap at 0 K, which is estimated to be 2.036 eV at the valence band state A and 2.186 eV at the valence band state B.

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블록공중합체 광자결정 (Block Copolymer Photonic Crystals)

  • 윤보경;박철민
    • 한국고분자학회지:고분자과학과기술
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    • 제15권3호
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    • pp.317-326
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    • 2004
  • 광자 (photon)를 이용하여 정보의 전달, 표시, 감지 그리고 저장이 가능한 다양한 형태의 소자들은 현재 그 주를 이루고 있는 전자 (electron)가 매개인 소자를 대체할 수 있는 가능성을 가지고 활발히 연구되고 있다. 전자의 움직임은 재료 내에 주기적으로 배열되어 있는 원자나 분자의 결정구조에 의해 제어된다. 이는 전도밴드 (conduction band)와 원자가 밴드(valance band) 사이에 존재하는 전자 밴드갭 (electronic band gap)을 조절함으로써 가능하다. 이와 유사한 개념으로 광자의 움직임은 유전체의 주기적인 배열을 통해서 가능함이 제안되었다. 규칙적인 유전체의 결정구조를 가진 재료에 빛이 조사되었을 때, 그 재료를 통과하지 못하는 특정파장이 결정되며 이를 광자 밴드갭 (photonic band gap: PBG)이라 한다. (중략)

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SiO2/Si3N4 터널 절연악의 적층구조에 따른 비휘발성 메모리 소자의 특성 고찰 (Study of Nonvolatile Memory Device with SiO2/Si3N4 Stacked Tunneling Oxide)

  • 조원주
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.17-21
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    • 2009
  • The electrical characteristics of band-gap engineered tunneling barriers consisting of thin $SiO_2$ and $Si_3N_4$ dielectric layers were investigated for nonvolatile memory device applications. The band structure of band-gap engineered tunneling barriers was studied and the effectiveness of these tunneling barriers was compared with the conventional tunneling $SiO_2$ barrier. The band-gap engineered tunneling barriers composed of thin $SiO_2$ and $Si_3N_4$ layers showed a lower operation voltage, faster speed and longer retention time than the conventional $SiO_2$ tunnel barrier. The thickness of each $SiO_2$ and $Si_3N_4$ layer was optimized to improve the performance of non-volatile memory.

Computer-simulation with Different Types of Bandgap Profiling for Amorphous Silicon Germanium Thin Films Solar Cells

  • 조재현;이준신
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.320-320
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    • 2014
  • Amorphous silicon alloy (a-Si) solar cells and modules have been receiving a great deal of attention as a low-cost alternate energy source for large-scale terrestrial applications. Key to the achievement of high-efficiency solar cells using the multi-junction approach is the development of high quality, low band-gap materials which can capture the low-energy photons of the solar spectrum. Several cell designs have been reported in the past where grading or buffer layers have been incorporated at the junction interface to reduce carrier recombination near the junction. We have investigated profiling the composition of the a-SiGe alloy throughout the bulk of the intrinsic material so as to have a built-in electrical field in a substantial portion of the intrinsic material. As a result, the band gap mismatch between a-Si:H and $a-Si_{1-x}Ge_x:H$ creates a barrier for carrier transport. Previous reports have proposed a graded band gap structure in the absorber layer not only effectively increases the short wavelength absorption near the p/i interface, but also enhances the hole transport near the i-n interface. Here, we modulated the GeH4 flow rate to control the band gap to be graded from 1.75 eV (a-Si:H) to 1.55 eV ($a-Si_{1-x}Ge_x:H$). The band structure in the absorber layer thus became like a U-shape in which the lowest band gap was located in the middle of the i-layer. Incorporation of this structure in the middle and top cell of the triple-cell configuration is expected to increase the conversion efficiency further.

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