• 제목/요약/키워드: diode laser

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Effects of Annealing on Ni/Au Ohmic Contact to Nonpolar p-type GaN

  • Lee, Dong-Min;Kim, Jae-Gwan;Yang, Su-Hwan;Kim, Jun-Yeong;Lee, Seong-Nam;Lee, Ji-Myeon
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.358-359
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    • 2012
  • 최근 분극 특성이 상이한 무분극 GaN 에피성장에 관한 심도 있는 연구와 함께 전자-전공 캐리어의 주입 및 캐리어의 거동, 방출되는 편광 특성 및 다양한 물리적 특성들에 대해 보고되고 있으며, 광학적 특성 및 물리적 특성의 확보를 위한 많은 연구가 활발히 진행 중이다 [1]. GaN의 ohmic 접촉(ohmic contact)의 형성은 발광 다이오드(light emitting diode), 레이저 다이오드(Laser), 태양전지(solar cell)와 같은 고신뢰도, 고효율 광전자 소자를 제조하기 위해서는 매우 중요하다 [2]. 그러나 이와 함께 병행 되어야 할 무분극 p-GaN 의 ohmic contact에 관한 연구는 많이 이루어지고 있지 않는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 r-plane 사파이어 기판 상에 성장된 p-GaN에서의 ohmic 접촉 형성 연구를 위하여 Ni/Au ohmic 전극의 접촉저항 특성을 연구하였다. 본 실험에서는 성장된 a-plane GaN의 Hole농도가 $3.09{\times}1017cm3$ 인 시편을 사용하였다. E-beam evaporation 장비를 이용하여 Ni/Au를 각각 20 nm 그리고80 nm 증착 하였으며 비접촉저항을 측정하기 위해 Circle-Transfer Length Method (C-TLM) 패턴을 사용하였다. 샘플은 RTA (Rapid Thermal Annealing)를 사용하여 $300^{\circ}C$에서 $700^{\circ}C$까지 온도를 변화시키며 전기적 특성을 비교하여 그림 1(a) 나타내었다. 그림에서 알 수 있듯이 $400^{\circ}C$에서 가장 낮은 비접촉저항 값인 $6.95{\times}10-3{\Omega}cm2$를 얻을 수 있음을 발견하였다. 이 때의 I-V curve 도 그림1(b)에 나타낸 바와 같이 열처리에 의해 크게 향상됨을 알 수 있다. 그러나, $500^{\circ}C$ 이상 온도를 증가시키면 다시 비접촉 저항이 증가하는 것을 관찰하였다. XRD (x-Ray Diffraction) 분석을 통하여 $400^{\circ}C$ 이상열처리 온도가 증가하면 금속 표면에 $NiO_2$가 형성되며, 이에 따라 오믹특성이 저하 된다고 사료된다. 또한 $Ni_3N$의 존재를 확인 하였으며 이는 nonpolar surface의 특성으로 인해 nitrogen out diffusion 현상이 동시에 발생하여 계면에는 dopant로 작용하는 질소 공공을 남기고 표면에 $Ni_3N$을 형성하여 ohmic contact의 특성이 저하되기 때문인 것으로 사료된다.

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MOCVD를 이용한 자발성장 InAs 양자점의 적층 성장 시 발생하는 파장변화량 제어

  • Choe, Jang-Hui;An, Seong-Su;Yu, Su-Gyeong;Lee, Jong-Min;Park, Jae-Gyu;Lee, Dong-Han;Jo, Byeong-Gu;Han, Won-Seok
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.150-151
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    • 2011
  • 양자점 Laser Diode(LD)는 낮은 문턱전류, 높은 미분 이득을 갖으며 또한 온도변화에도 안정적이기 때문에 광통신분야에서 광원으로 양자점 LD를 사용하기 위한 연구가 계속되고 있다. 양자점은 fill factor가 낮기 때문에 양자점의 밀도를 높이거나 양자점을 적층 성장하여 fill factor를 높인다. 그러나 양자점을 적층 성장하면 각 층간의 응력, 수직적 결합, 전기적인 결합이 생기며 이는 양자점의 전기적, 광학적 특성에 영향을 미친다. 본 연구에서는 metal organic chemical vapor deposition (MOCVD)을 이용하여 InP기판 위에 자발성장 법으로 InAs 양자점을 다주기 성장하였으며 photoluminescence (PL)을 이용하여 광학적 특성을 분석하였다. precursor는 trimethylindium (TMI), trimethylgalium (TMGa), $PH_3$, $AsH_3$를 사용하였으며 carrier gas는 $H_2$를 사용하였다. InAs 양자점은 1100 nm의 파장을 갖는 InGaAsP barrier 위에 성장하였고, InAs와 InGaAsP의 성장온도는 $520^{\circ}C$이며 InAs 양자점 성장시 V/III 비는 3.66으로 일정하게 유지하였다. 그림 1은 양자점 성장시간을 0.11분으로 고정하여 3주기(A), 5주기(B), 8주기(C) 성장한 구조이며 그림 2는 양자점 성장시간을 3주기마다 0.01분씩 줄여가며 3주기는 0.11분${\times}$3(D), 6주기는 0.11분${\times}$3+0.10분${\times}$3(E), 9주기는 0.11분${\times}$3+0.10분${\times}$3+0.09분${\times}$3(F) 으로 성장한 성장구조이다. 각 성장한 시료는 PL을 이용하여 파장과 반치폭을 측정하였다. 그림 3은 양자점 성장시간을 고정한 시료 A, B, C의 PL파장과 PL반치폭 데이터이다. PL파장은 A, B, C 시료 각각 1504 nm, 1571 nm, 1702 nm이며 반치폭은 각각 140 meV, 140 meV, 150 meV이다. PL파장과 반치폭은 각각 3주기에서 6주기로 증가할 때 67 nm, 0 meV 6주기에서 9주기로 증가할 때는 131 nm, 10 meV 증가하였다. 다음 그림4는 양자점 성장시간을 조절하여 성장한 양자점 시료 D, E, F의 PL파장과 PL반치폭 데이터이다. PL파장은 D, E, F 시료 각각 1509 nm, 1556 nm, 1535 nm이며 반치폭은 각각 137 meV, 138 meV, 144 meV이다. PL파장과 반치폭은 각각 3주기에서 6주기로 증가할 때 47 nm, 1 meV 증가하였고, 6주기에서 9주기로 증가할 때는 21 nm 감소, 6 meV 증가하였다. 양자점 성장시간을 고정하여 다주기를 성장하였고 또 3주기마다 양자점 성장시간을 달리하여 다주기를 성장하였으며 PL을 이용해 광학적 특성을 연구하였다. 성장된 양자점의 PL 파장과 PL 반치폭 변화를 통해 적층구조에서 성장 주기가 늘어날수록 양자점의 크기가 증가하는 것을 확인하였고 또한 적층성장을 할 때 양자점 성장시간을 줄임으로써 양자점의 크기 변화를 제어 할 수 있었다.

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Notes on Methods for Realization and Analysis for Implementation of Traditional Aesthetic Value (전통 조형정신의 구현체계의 분석 방법과 실현 방안에 관한 고찰)

  • 민경우
    • Archives of design research
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    • v.17 no.3
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    • pp.335-342
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    • 2004
  • Recently there have been various research activities regarding Korean traditional aesthetics. However, those researches were mainly conducted individually, partially, and periodically, which resulted in unsystematic and incomprehensive works. Therefore, it is required to orginze all the precedent research works with more systematic and objective framework. Generally speaking, all the human activities including aesthetic activity have ends, procedure and means. In other words, human being needs three key elements for realizing any thought and those three elements include contents, formal, and practical element. Element of contents is ultimate goal to accomplish as value, concept, and meaning of thought with their aims. Formal element includes methods, principles, norms, procedure, formality and style comprising of thought in order to accomplish the goal. Finally, practical element refers to specific means, tool, media, material and techniques to concretize the contents through form. Almost all of thoughts and meaning which human being tries to express consist of language. Major elements in sentence include 'subject (omissible)' , 'objects (aim)', 'predicate (formality)', 'complement (means)' and they are composed systematically and hierarchically with rules in sentence. The study compared human activity model with language structure and analyzed their implication with design (aesthetics), which made it possible to propose analytic frameworks for traditional aesthetics. In addition, the study also systematically organized the way to realize traditional aesthetic value in the present context based on the methods developed in this study.

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Interfacial disruption effect on multilayer-films/GaN : Comparative study of Pd/Ni and Ni/Pd films

  • 김종호;강희재;김차연;전용석;서재명
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2000.02a
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    • pp.113-113
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    • 2000
  • 직접천이형 wide band gap(3.4eV) 반도체중의 하나인 GaN를 청색 및 자외선 laser diode, 고출력 전자장비 등으로 응용하기 위해서는 낮은 접합저항을 갖는 Ohmic contact이 선행되어야 한다. 그러나 만족할만한 p-type GaN의 Ohmic contact은 아직 실현되고 있지 못하며, 이는 GaN와 접합 금속과의 구체적인 반응의 연구를 필요로 한다. 본 연구에서 앞서 Pt, Pt, Ni등의 late transition metal을 p-GaN에 접합시킨 결과 이들은 접합 당시 비교적 평탄하나 후열 처리과정에서 비교적 낮은 온도에서 기판과 열팽창계수의 차이로 인하여 평탄성을 잃어버리면서 barrier height가 증가한다는 사실을 확인하였다. 따라서 본 연구에서는 이러한 열적 불안정성을 극복하기 위하여 Ni과 Pd를 차례로 증착하고 가열하면서 interfacial reaction, film morphology, Fermi level의 움직임을 monchromatic XPS(x-ray photoelectron spectroscopy) 와 SAM(scanning Auger microscopy) 그리고 ex-situ AFM을 이용하여 밝히고자 하였다. 특히 후열처리에 의한 계면 반응에 수반되는 구성 금속원소 간의 합금현상과 금속 층의 평탄성이 밀접한 관계가 있다는 것을 확인하였다. 이러한 합금과정에서 나타나는 금속원소들의 중심 준위의 이동을 체계적으로 규명하기 위해서 Pd1-xNix와 Pd1-xGax 합금들의 표준시료를 arc melting method로 만들어 농도에 따른 금속원소들의 중심 준위의 이동을 측정하여, Pd/Ni/p-GaN 및 Ni/Pd/p-GaN 계에서 열처리 온도에 따른 interfacial reaction을 확인하였다. 그 결과 두 계가 상온에서 nitride 및 alloy를 형성하지 않고 고르게 증착되고, 열처리 온도를 40$0^{\circ}C$에서 $650^{\circ}C$까지 증가시킴에 따라 계면반응의 부산물인 metallic Ga은 증가하고 있으마 nitride는 여전히 형성되지 않는 것을 확인하였다. 증착당시 Ni이 계면에 있는 Pd/Ni/p-GaN의 경우에는 52$0^{\circ}C$까지의 열처리에 의하여 Ni과 Pd가 골고루 섞이고 그 평탄성도 유지되고 barier height의 변화도 없었다. 더 높은 $650^{\circ}C$ 가열에 의해서는 surface free energy가 작은 Ga의 활발한 편석 현상으로 인해 표면은 Ga이 풍부한 Pd-Ga의 합금층으로 덮이고, 동시에 작은 pinhole들이 발생하며 barrier height도 0.3eV 가량 증가하게 된다. 반면에 증착당시 Pd이 계면에 있는 Ni/Pd/p-GaN의 경우에는 40$0^{\circ}C$의 가열까지는 두 금속이 그들 계면에서부터 섞이나, 52$0^{\circ}C$의 가열에 의해 이미 barrier height가 0.2eV 가량 증가하기 시작하였다. 더 높은 $650^{\circ}C$가열에 의해서는 커다란 pinhole, 0.5eV 가량의 barrier height 증가, Pd clustering이 동시에 관찰되었다. 따라서 Ni과 Pd의 일함수는 물론 thermal expansion coefficient가 거의 같으며 surface free energy도 거의 일치한다는 점을 감안하면, 이렇게 뚜렷한 열적 안정성의 차이는 GaN와 contact metal과의 반응시작 온도(disruption onset temperature)의 차이에 기인함을 알 수 있었다. 즉 계면에서의 반응에 의해 편석되는 Ga에 의해 박막의 strain이 이완되면, pinhole 등의 박막결함이 줄어 들고, 이는 계면의 N의 out-diffusion을 방지하여 p-type GaN의 barrier height 증가를 막게 된다.

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Fiber Optic Bragg Grating Sensor for Crack Growth Detection of Structures (구조물의 균열 진전 탐지를 위한 광섬유 브래그 격자 센서)

  • Kwon, Il-Bum;Seo, Dae-Cheol;Kim, Chi-Yeop;Yoon, Dong-Jin;Lee, Seung-Seok
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.27 no.4
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    • pp.299-304
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    • 2007
  • There are to be some cracks on the material degradation part or the stress concentration parts of the main members, which carry on over-loads, of structures. Because these cracks can be used to evaluate the structural health status, it is important to monitor the crack growth for maintaining the structural safety. In this study, the fiber Bragg grating sensor with a drop ball was developed as a sensor for crack growth detection of an existing crack. The crack growth detection sensor was constructed with three parts: a probe part, a wavelength controling light source and receiver part, and an impact part. The probe part was just formed with a fiber Bragg grating optical fiber The wavelength controling light source part was composed of a current supplying circuit, a DFB laser diode, and a TEC controling circuit for wavelength control. Also, the impact part was just implemented by dropping a steel ball. The performance of this sensor was confirmed by the experiments of the crack detection with an aluminum plate having one existing crack. According to these experiments, the difference of the sensor signal outputs was correlated with the crack length. So, it was confirmed that this sensor could be applied to monitor the crack growth.

Luminescence Characterization of SrAl2O4:Ho3+ Green Phosphor Prepared by Spray Pyrolysis (분무열분해법으로 제조된 SrAl2O4:Ho3+ 녹색 형광체의 발광특성)

  • Jung, Kyeong Youl;Kim, Woo Hyun
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.53 no.5
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    • pp.620-626
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    • 2015
  • $Ho^{3+}$ doped $SrAl_2O_4$ upconversion phosphor powders were synthesized by spray pyrolysis, and the crystallographic properties and luminescence characteristics were examined by varying activator concentrations and heattreatment temperatures. The effect of organic additives on the crystal structure and luminescent properties was also investigated. $SrAl_2O_4:Ho^{3+}$ powders showed intensive green emission due to the $^5F_4/^5S_2{\rightarrow}^5I_8$ transition of $Ho^{3+}$. The optimal $Ho^{3+}$ concentration in order to achieve the highest luminescence was 0.1%. Over this concentration, emission intensities were largely diminished via a concentration quenching due to dipole-dipole interaction between activator ions. According to the dependence of emission intensity on the pumping power of a laser diode, it was clear that the upconversion of $SrAl_2O_4:Ho^{3+}$ occurred via the ground state absorption-excited state absorption processes involving two near-IR photons. Synthesized powders were monoclinic as a major phase, having some hexagonal phase. The increase of heat-treatment temperatures from $1000^{\circ}C$ to $1350^{\circ}C$ led to crystallinity enhancement of monoclinic phase, reducing hexagonal phase. The hexagonal phase, however, did not disappear even at $1350^{\circ}C$. When both citric acid (CA) and ethylene glycol (EG) were added to the spray solution, the resulting powders had pure monoclinic phase without forming hexagonal phase, and led to largely enhancement of crystallinity. Also, N,N-Dimethylformamide (DMF) addition to the spray solution containing both CA and EG made it possible to effectively reduce the surface area of $SrAl_2O_4:Ho^{3+}$ powders. Consequently, the $SrAl_2O_4:Ho^{3+}$ powders prepared by using the spray solution containing CA/EG/DMF mixture as the organic additives showed about 168% improved luminescence compared to the phosphor prepared without organic additives. It was concluded that both the increased crystallinity of high-purity monoclinic phase and the decrease of surface area were attributed to the large enhancement of upconversion luminescence.

Evaluation of the accuracy of the HexaPOD evo RT system using Non-coplanar beams in lung cancer (폐암환자의 비동일평면 선속 빔 치료 시 HexaPOD evo RT system 의 정확성 평가)

  • Jang, Sewuk;cho, Kangchul;Lee, Sangkyoo;Kim, Jooho;Cho, Jeonghee
    • The Journal of Korean Society for Radiation Therapy
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    • v.27 no.2
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    • pp.115-122
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    • 2015
  • Purpose : The aim of this study, evaluate the accuracy of HeaxPOD evo RT system using the non-coplanar beam. Materials and Methods : 13 treatment plans are used which applied non-coplanar beams and 10 treatment plans which coplanar beams are used. the correction value what adjust to 6D couch is determined by each patient's setup errors only rotation direction. The study executed followings. first, Applying the correction value, measure the point dose and calculate the ${\gamma}$-index(${\gamma}=3%$ / 3 mm, ${\gamma}=2%$ / 2 mm). second, acquire data as previous methods without correction by HexaPOD. Results : For comparing the two results, we find out the more precise applying HexaPOD by point dose 0.2% in coplanar and non-coplanar. in the case of ${\gamma}$-index<1(${\gamma}=3%$ / 3 mm), more precise 2.2% in coplanar and 7% in Non-coplanar. Particularly, ${\gamma}$-index<1(2% / 2 mm) show the difference 9.2% in coplanar and 15.1% non-coplanar between apply HexaPOD and dose not apply HexaPOD. Conclusion : Using the HexaPOD is more precise than without HexaPOD. It suggests that HexaPOD evo RT system is very useful for precise and high dose delivery.

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