• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.8 no.3
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• pp.213-217
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• 1997

We have measured photoluminescence (PL) and time-resolved PL in doped-GaAs. As increasing doping concentration, the PL spectra of n-type GaAs shift to higher energies while the PL spectra of p-type GaAs shift to lower energies than the bandgap of the undoped GaAs. The contribution of the Burstein-Moss effect overrules the band-gap narrowing in n-type GaAs, contrary to p-type GaAs. The PL rise time and decay time become shorter as increasing doping concentration. The PL rise and decay time in doped-GaAs depend on the type of majority carriers and their concentrations, which imply that the carrier-carrier interaction plays an important role in the energy relaxation processes.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2011.05a
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• pp.180-181
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• 2011

기존의 GaN LED에 사용되어지고 있는 p형 GaN 반도체의 Ni/Au 투명 접촉 전극을 제조할 때 발생하는 오염과 공정을 줄이고 발광효율을 향상시킬 수 있는 투명 접촉 전극을 제작하기 위해 마그네트론 2원 동시 방전법을 사용하여 AZO-NiO 박막을 증착 하였다. Al 원자 함량에 따른 AZO-NiO 박막의 구조적, 전기적, 광학적 특성을 조사하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.309.1-309.1
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• 2014

III-N계 기반의 광 반도체는 직접 천이형 넓은 밴드갭 구조를 갖고 있기 때문에 자외선에서 가시광을 포함한 적외선까지 포함한 폭 넓은 발광이 가능하여 조명 및 디스플레이 관련 차세대 광원으로 많은 관심을 받고 있다. 하지만 p형 GaN의 경우, 상온에서 도펀트로 사용되는 마그네슘(Mg)이 수소(H)와 결합하여 보상 효과를 나타내기 때문에 높은 정공농도를 갖기에 어려움이 있다고 알려져 있다. 따라서, 대부분의 연구 그룹에서는 GaN계 LED 소자를 성장 후 rapid thermal annealing 공정이 요구되고 있고, 최근에는 박막 성장 후 반응로 내에서 자체적으로 열처리를 진행하고 있는 실정이다. 하지만, 열처리 조건은 LED 소자의 발광특성에 큰 영향을 주기 때문에 본 연구에서는 반응로에서 열처리가 된 LED 샘플에 대해 추가적인 열처리 공정의 유무에 따른 GaN계 LED소자의 광학적 및 전기적 특성에 대해 알아보고자 하였다. 금속유기화학증착법을 이용하여 c-면 사파이어 기판에 저온 GaN 완충층 및 $2.0{\mu}m$두께의 GaN 박막을 성장한 후, $3.0{\mu}m$두께의 n-형 GaN에피층과 InGaN/GaN 5주기의 양자우물구조를 형성하고 $0.1{\mu}m$두께의 p형 GaN층을 성장하였다. P-형 GaN층 성장 후 온도를 내리면서 $750^{\circ}C$, N2 분위기에서 5분간 Mg 활성화를 위한 열처리를 반응로에서 in-situ로 진행하였다. 그 후 급속열처리 장비에 장입하여 $650^{\circ}C$, N2 분위기에서 5분간 추가적인 열처리를 진행하여 추가 열처리 유무에 따른 LED소자의 특성을 분석하였다. 추가적인 열처리 유무에 따른 LED소자의 레이저 여기에 의한 포토루미네선스 스펙트럼과 전계발광 스펙트럼을 조사한 바, 포토루미네선스 스펙트럼의 경우 추가적인 열처리를 진행하였을 경우, 이전보다 발광 세기가 감소함을 나타내었다. 이는 추가적인 열처리에 의해 InGaN/GaN 활성층이 손상되었기 때문이라고 추측된다. 그러나 전계발광 스펙트럼에서는 활성층이 손상되었음에도 불구하고 전계 발광세기가 3배 가량 증가한 것을 확인할 수 있었다. 또한, 20 mA 인가 시 4.2 V 에서 3.7 V로 전압이 감소하였다. 상기 결과로 미루어 볼 때 열처리에 의한 InGaN/GaN 활성층 손상에도 불구하고 광 세기가 크게 증가한 것은 금속유기화학증착장치의 in-situ 열처리에 의한 Mg가 충분히 활성화되지 못하였고, 추가적인 열처리에 의하여 p형 GaN에서 Mg-H 복합체의 분리로 인한 Mg 활성화가 더욱더 효과적으로 이루어졌기 때문이라고 추측된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.54 no.2
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• pp.274-277
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• 2016

Effects of interlayer insertion between multi-quantum well and electron blocking layer of green light emitting diode on diode performances were studied by device simulation. Dependence of Mg doping depth on characteristics of current-voltage, emitting wavelength, leakage current, and external quantum efficiency was investigated, and the optimum diode structure was presented. Device structures with interlayers doped in entire region and up to 30 nm showed remarkable reduced leakage current and effectively relieved efficiency droop which is one of the biggest challenges in green light emitting diode. Furthermore, the most improved characteristics in current-voltage and electroluminescence was obtained by the latter structure.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.20 no.2
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• pp.127-134
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• 2011

We investigate the crystallographic orientation and strain states of the Ni/Ag ohmic contacts on p-type GaN. The Ag film in the Ni/Ag contact was severely agglomerated during high temperature annealing in air ambient. As a results, after annealing for 24 h, the Ni/Ag contact shows non-linear I-V curve and low light reflectance of ~21% at 460 nm wavelength. High-resolution X-ray diffraction results show that the interplanar spacing of Ag (111) planes is almost same to that of bilk Ag after annealing for 24 hrs, indicating that the in-plane tensile strain in the Ag film was fully relaxed due to the Ag agglomeration.

• Journal of IKEEE
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• v.24 no.4
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• pp.1167-1171
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• 2020

In this work, we proposed a graded gate-doping structure to alleviate an electric field in p-GaN gate layer in order to improve the reliability of normally-off GaN power devices. In a TCAD simulation by Silvaco Atlas, a distribution of the graded p-type doping concentration was optimized to have a threshold voltage and an output current characteristics as same as the reference device with a uniform p-type gate doping. The reduction of an maximum electric field in p-GaN gate layer was observed and it suggests that the gate reliability of p-GaN gate HFETs can be improved.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.17 no.1
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• pp.1-6
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• 2014

This review article summarizes photoelectrochemical water splitting using gallium nitride (GaN). GaN materials have been studied as novel photoelectrode material due to its chemical stability and easy band gap engineering. Unlike other semiconductor materials that are easily corroded in strongly acidic or alkaline electrolyte, n-type GaN is chemically stable enough to be used as photoanode in oxygen evolution reaction. Furthermore, studies on p-type GaN have been recently reported. This review briefly discusses problems that need to be solved before GaN materials find widespread use in solar fuel application.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.326-326
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• 2012

ZnO와 GaN는 비슷한 특성을 가지고 있다. 즉, 상온에서 ZnO의 밴드갭은 3.36 eV이며 GaN은 3.39 eV이고, 두 물질 모두 Wurzite 구조이며, 격자상수 또한 비슷하다. 밴드갭 에너지가 매우 큰 GaN와 ZnO는 청색 또는 자외선 영역의 발광 또는 수광 소자의 응용성을 가지고 있다. 특히, ZnO는 exciton binding energy가 상온에서 60 meV로 매우 큰 편이기 때문에 상온에서 발광소자로서 안정성을 보장할 수 있어서 발광소자나 광측정 장치 등에 응용이 기대되고 있다. 이러한 장점에도 불구하고 n-ZnO/p-GaN 이종접합 구조에 대한 연구가 아직까지 미미한 상태이다. 본 연구에서는 UHV 스퍼터링 장치로 상온에서 형성한 n-ZnO/p-GaN 이종접합 다이오드 구조에 대한 전기적 및 광학적 물성을 분석하였다. 먼저 p형 GaN 기판 위에 ZnO 박막을 증착한 후에, ZnO 박막의 결정성을 개선시키기 위해 rapid thermal annealing 시스템을 이용하여400, 500, $600^{\circ}C$에서 각각 1분 동안 후 열처리를 실시하였다. 이때 $600^{\circ}C$에서 후 열처리한 ZnO박막은 $5{\times}10^{16}cm^{-3}$인 n형으로 나타났다. n-ZnO/p-GaN 이종접합 다이오드구조에 대한 I-V 및 photoluminescence 측정 등을 통해 전기적 및 광학적 특성을 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.06a
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• pp.11-11
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• 2007

1차원 구조체인 반도체 나노선은 앙자제한효과 (quantum confinement effect) 등을 이용하여 고밀도/고효율의 소자 개발이 기대되고 있다. GaN는 상온에서 3.4 eV의 밴드갭 에너지를 갖는 III-V 족 반도체 재료로써 박막의 경우 광전자 소자로 폭넓게 응용되고 있다. 최근 GaN 나노선의 합성에 성공하면서 발광소자, 고효율의 태양전지, HEMT 등으로의 응용을 위한 많은 연구가 활발히 이루어지고 있다. 하지만, 아직까지 GaN 나노선의 전기적 특성을 제어하는 기술은 확립되지 않고 있다. 본 연구에서는 Vapor solid (VS)법을 이용하여 GaN 나노선을 합성하였으며, GaN 분말과 함께 $Mg_2N_3$ 분말을 첨가하여 (Ga,Mg)N 나노선을 성공적으로 합성하였다. 합성시에 GaN와 Mg 소스간의 거리 변화를 통해 Mg 도핑농도를 제어하고자 하였다. 이 같은 방법으로 합 된 (Ga,Mg)N 나노선의 Mg 도핑농도에 따른 결정학적 특성을 알아보고, (Ga,Mg)N 나노선을 이용하여 소자를 제작한 후 그 전기적 특성을 살펴보고자 한다. X-ray diffraction (XRD)과 high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM), EDX를 이용하여 합성된 나노선의 결정학적 특성과 Mg의 도핑 농도를 확인하였다. Photo lithography와 e-beam lithography법을 이용하여 (Ga,Mg)N 나노선 field-effect transistor (FET)를 제작하고, channel current-drain voltage ($I_{ds}-V_{ds}$) 와 channel current-gate voltage ($I_{ds}-V_g$) 측정을 통해 (Ga,Mg)N 나노선이 도핑 농도에 따라 n형에서 p형으로 전기적 특성이 변화함을 확인하였다.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics A
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• v.31A no.5
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• pp.126-133
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• 1994

Doping effects and semiconductor behaviors of the dispersed p- and n-Si, p- and n- GaAs particles in the aqueous electrolyte have been studied using microelectrophoretic, voltammetric and chronoamperometric techniques. The cations (K$^{+}$) are adsorbed on both the p- and n- Si particle surfaces regardless of the sign of space charges in the depletion layers, i.e. doping profiles. The surface states are negatively charged acceptor states. On the other hand, the anions (CI$^{-}$) are adsorbed on both the p- and n- GaAs particle surfaces regardless of the sign of space charges in the depletion layers, i.e. doping profiles. The surface states are positively charged donor states. Under the same conditions, electrophoretic mobilities, electrochemical processes, doping effects and related semiconductor behaviors of the Si and the GaAs particles are similar regardless of the doping profiles, i. e. dopants and doping concentrations. The doping effects and related semiconductor behaviors of the dispersed p- and n- type semiconductor particles are gradually lost with decreasing dimensions.