• 제목/요약/키워드: ionization rate

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고준위 도핑된 AlGaAs/GaAs 양자 우물의 충돌 이온화율 (Impact ionization rate of the highly-doped AlGaAs/GaAs quantum well)

  • 윤기정;황성범;송정근;홍창희
    • 전자공학회논문지A
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    • 제33A권4호
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    • pp.121-128
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    • 1996
  • The impact ionization rate of thethighly-doped AlGaAs/GaAs quantum well structure is calculated, which is an important parameter ot design theinfrared detector APD and the novel neural device. In conjunction with ensemble monte carlo method and quantum mechanical treatment, we analyze the effects of the parameters of quantum well structure on the impact ionization rate. Since the number of the occupied subbands increases while the energy of the subbands decreases as the width of quantum well increases, the impact ionization rate increases in the range of th esmall well width but gradually the increament slows down and is finally saturated. Due to the effect of the energy of the injected electrons into the quantum well and the tunneling through the barrier, the impact ionization rate increases for the range of the small barrier width and decreases for the range of the large barrier width. Thus, there exists a barrier width to maximize the impact ionzation rate for a mole fraction x, and the barrier width moves to the larger vaue as the mole fraction x increases. The impact ionization rate is much more sensitive to the variation of the doping density than that of the other quantum well parameters. We found that there is a limit of the doping density to confine the electronics in the quantum well effectively.

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자장을 이용한 이온화율 증대형 삼극형 BARE에서 이온화율의 증대경향과 QMS를 이용한 이온의 에너지 분포 측정 (Measurement of Ion Energy Distribution using QMS & Ionization Enhancement by usign Magnetic Field in Triod BARE)

  • 김익현;주정훈;한봉희
    • 한국표면공학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.119-124
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    • 1991
  • Recently, the trend of research in hard coating is concentrate on developing the process of ionization rate under low operating pressure, to get the thin film with high adhesion and dense microstructures. In this study ionization rate enhancement type PVD process using permanent magnet is developed, which enhances the ionization rate by confining the plasma suppressing the wall loss of electron. By the result to investigate the characteristic of glow discharge, the ionization rate of this process is enhanced about twice as high as that of triod BARE process (about 26%), and more dense TiN microstructures are obtained in this process. Cylindrical ion energy analyzer is made and attached in front of a quadrupole mass filter for the analysis of the energy distribution of reactive gas and activated gas ions from the plasma zone. To analyze the operation mechanism of ion energy analyzer, computer simulation is performed by calculation the electric field environment using finite element method. By these analyses of ion energy distribution of outcoming ions from the plasma zone, it is found that magnetic field enhances ion kinetic energy as well as ionization rate. The other results of this study is that the foundation of feed-back system is constructed, which automatically control the partial pressure of reactive gas. In can be possible by recording the data of mass spectrum and ion energy analysis using A-D converter.

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CaAs의 임팩트이온화에 대한 온도의존특성 (The Temperature Dependent Properties for Impact ionization of CaAs)

  • 고석웅;유창관;정학기;이종인
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 1999년도 추계종합학술대회
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    • pp.520-524
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    • 1999
  • 임팩트이온화율은 낮은 전자에너지에서는 이방성이지만, 임팩트이온화가 자주 발생하는 높은 에너지 영역에서는 등방성이 된다. 본 연구에서는 300K와 77K에서의 임팩트이온화율을 계산하기 위하여 의사포텐셜 방법으로 구한 full 에너지 밴드 구조와 페르미의 황금법칙 군 사용하였다. 계산된 임팩트이온화율은 수정된 Keldysh공식을 사용하여 표현되었다. GaAs 임팩트이온화 모델의 타당성을 고찰하기 위해 Monte Carlo simulator를 제작하여 300K와 77K에서의 임팩트이온화 계수를 구하여 비교하였다 시뮬레이션 결과, 300K에서 임팩트이온화 과정의 이방성특성이 관찰되었지만, 77K에서는 거의 임팩트이온화 계수가 일정함을 입증하였다. 특히, 77K에서 <110>방향을 따라 적용된 전계에서는 이방성특성이 나타남을 입증하였다.

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A LONG-TERM FIELD TEST OF A LARGE VOLUME IONIZATION CHAMBER BASED AREA RADIATION MONITORING SYSTEM DEVELOPED AT KAERI

  • Kim, Han-Soo;Ha, Jang-Ho;Park, Se-Hwan;Kim, Jung-Bok;Kim, Young-Kyun;Jin, Hyung-Ho
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제34권2호
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    • pp.77-81
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    • 2009
  • An Area Radiation Monitoring System (ARMS) ionization chamber, which had an 11.8 L active volume, was fabricated and performance-tested at KAERI. Low leakage currents, linearities at low and high dose rates were achieved from performance tests. The correlation coefficients between the ionization currents and the dose rates are 1 at high dose rate and 0.99 at low dose rate. In this study, an integration-type ARMS ionization chamber was tested over a year for an evaluation of its long-term stability at a radioisotope (RI) repository of the Young-gwang nuclear power plant. The standard deviation of dose rate of 1 day data and over a 100-days mean value were 6.2 $\mu$R/h and 2.9 $\mu$R/h, respectively. The fabricated ARMS ionization chamber showed stable performance from the results of the long-term tests. Design and performance characteristics of the fabricated ionization chamber for the ARMS from performance-tests are also addressed.

Deep submicrometer PMOSFET의 hot carrier 현상과 소자 노쇠화 (Hot carrier effects and device degradation in deep submicrometer PMOSFET)

  • 장성준;김용택;유종근;박종태;박병국;이종덕
    • 전자공학회논문지A
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    • 제33A권4호
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    • pp.129-135
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    • 1996
  • In this paper, the hot carrier effect and device degradation of deep submicrometer SC-PMOSFETs have been measured and characterized. It has been shown that the substrate current of a 0.15$\mu$m PMOSFET increases with increasing of impact ionization rate, and the impact ionization rate is a function of the gate length and gate bias voltage. Correlation between gate current and substrate current is investigated within the general framework of the lucky-electron. It is found that the impact ionization rate increases, but the device degradation is not serious with decreasing effective channel length. SCIHE is suggested as the possible phusical mechanism for enhanced impact ionization rate and gate current reduction. Considering the hot carrier induced device degradation, it has been found that the maximum supply voltage is about -2.6V for 0.15$\mu$m PMOSFET.

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GaAs 에너지밴드구조에 따른 임팩트이온화의 문턱에너지 이방성 (The anisotropic of threshold energy of impact ionization for energy band structure on GaAs)

  • 정학기;고석웅;이종인
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 1999년도 춘계종합학술대회
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    • pp.389-393
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    • 1999
  • 디바이스 효율에 커다란 영향을 미치고 있는 임팩트이온화현상의 정확한 모델이 디바이스 시뮬레이션에 필수적인 요소가 되고 있다. 최근에는 정확한 GaAs 임팩트이온화 모델을 위해 각 에너지 범위에 파라서 7.8과 5.6의 지수를 갖는 수정된 Keldysh 공식이 사용되고 있다. 그러나 이 모델 또한 임팩트이온화의 방향성을 무시한 등방성 모델로서 저에너지에서 이방성을 보이는 임팩트이온화모델로서는 부적합하다. 임팩트이온화율은 낮은 전자에너지에서는 강한 이방성 성질을 나타내는 반면에, 임팩트이온화현상이 자주 발생하는 높은 에너지 범위에서는 등방성이 된다. 임팩트이온화율을 계산하기 위하여 Fermi 황금법칙과 의사 포텐셜방법에 의하여 계산된 full 에너지 밴드구조를 사용하였다. Form factor 및 실험값을 비교하였으며, 방향에 따른 전도대의 에너지 밴드 구조를 <100>, <110>, <111>의 방향에 대하여 조사하였다. 결과적으로, 임팩트이온화의 문턱에너지가 이방성을 갖음을 알 수 있었다. 또한 상대적으로 낮은 에너지 즉, 문턱에너지 근처에서 임팩트이온화율이 더욱 심하게 변화함을 알 수 있다.

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난각칼슘에 관한 연구(I) - 난각칼슘의 용출 조건이 용출량과 이온화율에 미치는 영향 - (Studies of Egg-Shell Calcium (I) - The Effects of Elution Condition of Egg-Shell Calcium on Elution Quantity and Ionization Rate -)

  • 이숙경;박종호
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.183-187
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    • 2002
  • 난각 칼슘을 천연의 칼슘 소재로 사용하는 방법으로 식초에 난각을 침지하여 흡수율이 좋은 칼슘 이온상태로 퐁출시키는 방법과 여러 가지 조건에 따른 용출량과 이온화율의 변화에 관한 비교 시험 결과는 다음과 같다. 1 식초를 이용하여 난각의 칼슘을 용출시키는 방법은 식초량과 식초에 함유되어 있는 초산량이 증가할 수록 용출량 또한 증가하는 것으로 나타났다. 또한 이온화율은 식초 200ml에 용출시키는 실험군이 가장 높게 나타났다. 2. 난각칼슘의 용출 및 이온화에 작용하는 요인 중 온도는 20~3$0^{\circ}C$일 때가 가장 효과적이며 4$0^{\circ}C$에서는 난각칼슘의 용출량은 증가하였으나 이온화 정도가 감소하는 것으로 나타났다. 또한 4$0^{\circ}C$에서는 식초에서 이취가 발생하는 현상을 나타내어 식품 첨가물로써의 활용에 문제가 있을 것으로 사료된다. 3. 난각 칼슘의 용출량 및 이온화율에 있어서 통기조건은 밀폐조건보다 우수한 것으로 나타났다. 그러나 현미식초의 경우는 유의적 차이를 나타내지는 않았으나 다른 실험군에 비하여 용출량과 이온화율이 우수한 것으로 나타났다. 4. 난각칼슘의 용출과 이온화를 위한 가장 최적의 조건으로는 3$0^{\circ}C$에서 현미식초 200ml에서 용출시키는 것이 가장 효과적인 것으로 나타났다. 아울러 이들 이온화된 칼슘의 흡수율에 대해서도 연구해 볼 필요가 있을 것으로 사료된다.

풀밴드 모델을 이용한 77K Si의 포논산란 및 임팩트이온화에 관한 연구 (Phonon Scattering and Impact ionization for Silicon using Full Band Model at 77K)

  • 유창관;고석웅;정학기;이종인
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 1999년도 추계종합학술대회
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    • pp.552-554
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    • 1999
  • 포논산란과 임팩트이온화 모델은 풀밴드 모델과 페르미 황금법칙을 이용한 고에너지 영역에서 hot carrier 전송을 해석하기 위해서 제시되어 왔다. 본 연구에서는 77K와 300k에서 실제에너지 밴드 구조를 이용한 Si의 임팩트이온화 과정에 대해서 온도 의존성을 조사했다. 풀밴드 모델은 local form factors을 이용한 의사포텐셜방법에서 얻어지고, 산란율 계산에 이용된다. 정확한 임팩트이온화율 계산은 파동벡터와 주파수에 의존하는 유전함수를 필요로 한다. 포논 산란율은 상태밀도에 선형적으로 의존하기 때문에 포논산란율과 상태밀도의 비에 대한 선형함수 유도에 의해서 구해진다 임팩트이온화율 $P_{ii}$ 는 first principle's theory로부터 계산되어지고, 수정된 Keldysh 공식에 의해서 최적화되었다.

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Full 밴드 몬테칼로 시뮬레이션을 이용한 GaAs 임팩트이온화에 관한 연구 (Impact ionization for GaAs using full band monte carlo simulation)

  • 정학기
    • 전자공학회논문지A
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    • 제33A권11호
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    • pp.112-119
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    • 1996
  • Impact ionization model in GaAs has been presented by modified keldysh formula with two sets of power exponent of 7.8 and 5.6 in study. Impact ionization rate is derived from fermil's golden rule and ful lenergy band stucture based on empirical pseudopotential method. Impact ionization rates show anisotropic property in low energy region (<3eV), but isotropic in high energy region (3>eV). Full band monte calo simulator is coded for investigating the validity of the GaAs impact ionization model, and validity is checked by comparing impact ionization coefficients with experimental values and ones in anisotropic model. Valley transitions to energy alteration are explained by investigating electron motion in brillouin zone for full band model to electric field variation.

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풀밴드 임팩트이온화모델을 이용한 GaAs 전자전송특성 분석 - 전계방향에 따른 분석 - (Anaysis of electron transport characteristics using full band impact ionization model on GaAs - field direction dependent analysis -)

  • 정학기;이종인
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제3권4호
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    • pp.915-922
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    • 1999
  • 본 논문에서는 GaAs 풀밴드 E-k관계를 이용하여 전계방향에 따라 임팩트이온화가 전자전송에 미치는 영향을 분석하였다. E-k관계를 구하기 위하여 페르미황금법칙과 local form factor를 이용하는 의사포텐셜방법을 사용하였으며 임팩트이온화율을 구하기 위하여 브릴로우인영역을 사면체로 분할하여 각 사면체마다 적분하는 사면체방법을 이용하였다. 임팩트이온화의 이방성분석을 위하여 Monte Carlo시뮬레이션을 수행하였다. 특히 임팩트이온화의 과도상태분석을 수행한 결과, 이방성은 과도상태에서만 발생하는 것으로 나타났으며 정상상태에서는 등방성 특성을 보이는 것으로 나타났다. 본 연구에서 제시한 GaAs 임팩트이온화의 이방성특성은 GaAs 소자의 과도응답특성분석에 사용될 수 있으리라 사료된다.

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