Franz Keldysh Oscillation (FKO)은 p-n 접합 구조의 공핍층(depletion zone)에서 전기장(electric field)에 의해 발생되며, Photoreflectance (PR) spectroscopy를 통하여 관측된다. InAs/GaAs 양자점 태양전지(Quantum Dot Solar Cells, QDSCs)에서 PR 신호에 대한 Fast Fourier Transform (FFT)을 통하여 FKO 주파수들을 관측할 수 있고, 각각의 FKO 주파수들은 태양전지 구조에 대응하는 표면 및 내부전기장(internal electric field) 들로 분류할 수 있다. InAs/GaAs 양자점 태양전지에서 AlGaAs potential barrier의 두께에 따른 내부전기장의 변화를 조사하기 위해, GaAs-matrix에 8주기의 InAs 양자점 층이 삽입된 태양전지를 molecular beam epitaxy (MBE) 방법으로 성장하였다. 양자점의 크기는 2.0 monolayer (ML)이며, 각 양자점 층은 1.6 nm에서 6.0 nm의 AlGaAs potential barrier들로 분리되어 있다. 또한 양자점 층의 위치에 따라 내부전기장 변화를 조사하기 위해, p-i-n 구조에서 양자점 층이 공핍층 내에 위치한 경우와 p+-n-n+ 구조에서 양자점 층이 공핍 층으로부터 멀리 떨어진 n-base 영역에 삽입하여 실험결과를 비교분석하였다. PR 실험결과로부터, p-i-n 구조에서 InAs 양자점 태양전지의 내부전기장 변화는 potential barrier 두께에 따라 다소 복잡한 변화를 보였으며, 이는 양자점 층이 공핍층 내에 위치함으로써 격자 불일치(lattice mismatch)로 발생된 응력(strain)의 영향으로 설명할 수 있다. 이러한 결과들을 각각의 태양전지 구조에서 표면 및 내부전기장에 대해 계산된 값들에 근거하여, p+-n-n+ 구조에서 양자점 층이 공핍 층으로부터 멀리 떨어진 영역에 삽입된 경우의 결과와 비교해 보면 내부전기장의 변화는 더욱 분명해진다. 즉, 양자점 층의 potential barrier의 두께를 조절하거나, 양자점 층의 위치를 변화시킴으로써 양자점 태양전지의 내부전기장을 조작할 수 있으며, 이는 PR 실험을 통해 FKO를 관측함으로써 확인할 수 있다.
I $n_{0.53}$G $a_{0.47}$As/I $n_{0.52}$A $l_{0.48}$As pseudomorphic high electron mobility transistor (P-HEMT) structures were grown on semi-insulating InP substrates by molecular beam epitzxy method. The hall effect measuremetn was used to measure the electrical properties and the photoluminescence (PL) measurement was used to measure the electrical properties and the photoluminescence(PL) measurement for optical propety. By the cross-sectional transmission electron microscopy (XTEM) investigation of the V and X shape defects including slip with angle of 60.deg. C and 120.deg. C to surface in the sampel, the defects formation mecahnism in the I $n_{0.52}$A $l_{0.48}$As epilayers on InP substrates could be explained with the different thermal expansion coefficients between I $n_{0.52}$A $l_{0.48}$As epilayers and InP substrate.d InP substrate.
사파이어 기판 위에 성장된 GaN위에 RUO₂/GaN 쇼트키형 자외선 수광소자를 설계, 제작하였다. 자외선 빛의 흡수율을 높이기 위해, MOCVD 다층구조는 undoped GaN(0.5 ㎛)in ̄-GaN(0.1 ㎛)/n+-GaN(1.5 ㎛)로 성장하였다. 성장층은 3.8×10/sup 18/ cm ̄³의 캐리어 농도와 283 ㎠/V· s의 이동도를 가진다. 500 ㎛내외의 직경을 가지는 메사구조를 형성하기 위해 ECR 식각한 후, n+-GaN층위에 Al으로 저항성 접촉을 하였다. 저항성 및 쇼트키 접촉 사이에 Si₃/N₄ 박막으로 절연한 이후 undoped GaN 층위에 RuO₂ 쇼트키 접촉을 하였다. 제작된 쇼트키 다이오드는 1.15×10/sup -5/ [Ω-㎠]의 접촉비저항을 가졌다. 제작된 다이오드는 역전압인 -5V에서 305pA의 낮은 누설전류를 확인하였는데, 이 값은 RuO₂ 쇼트키 금속증착에 의해 현저히 향상된 것이다. 광측정에서는 10/sup 5/의 자외선대가시광선 제거비와 365nm 파장에서 0.23A/W로 높은 응답도를 보인다.
일반적으로 LED 제작에 사용되는 c-plane GaN는 c축 방향으로 발생하는 분극의 영향을 받게 된다. 분극은 LED내 양자우물의 밴드를 기울게 하여 그 결과 전자와 홀의 재결합 확률을 감소시켜 낮은 내부양자효율을 가지게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위한 여러 가지 방법들이 제시되었는데 그 중에서도 특히 a-plane 혹은 m-plane면과 같은 무분극 면을 사용하는 GaN LED가 주목받고 있다. 그 이유는 무분극 면은 분극이 발생하는 c축과 수직이기 때문에 분극의 영향을 받지 않아 높은 내부 양자효율을 가질수 있다. 본 연구에서는 MOCVD 장비를 사용하여 2인치 r-plane 사파이어 기판위에 3um두께의 a-plane GaN을 성장하였다. 그위에 2um정도로 Si을 도핑하여 n-type GaN 형성한후 단일 양자우물, 그리고 Mg을 도핑하여 p-type GaN을 성장하였다. 장파장대역의 a-plane LED의 특성을 알아보기 위해서 양자우물 형성시 In의 조성비를 높였다. 일반적인 포토리소그래피 공정과 Dry etching 공정을 사용하여 메사구조를 형성하였으며 Ti/Al/Pt/Au와 Ni/Au를 각각 n-type과 p-type의 전극 물질로 사용하였다. 제작된 LED의 특성을 파악하기 위해서 인가전류를 0부터 100mA까지 출력 스펙트럼을 측정하였으며 orange대역의 파장을 갖는 LED를 얻었다. 인가전류별 Peak 파장의 변화와 반측폭의 변화를 파악하여 장파장 대역의 a-plane LED의 특성을 확인하였다.
KIEE International Transactions on Electrophysics and Applications
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제3C권2호
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pp.66-69
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2003
Various semiconductor nanowires such as GaN, GaP, InP, Si$_3$N$_4$, SiO$_2$/Si, and SiC were coated conformally with aluminum oxide (Al$_2$O$_3$) layers by atomic layer deposition (ALD) using trimethylaluminum (TMA) and distilled water ($H_2O$) at a temperature of 20$0^{\circ}C$. Transmission electron microscopy (TEM) revealed that A1203 cylindrical shells conformally coat the semiconductor nanowires. This study suggests that the ALD of $Al_2$O$_3$ on nanowires is a promising method for preparing cylindrical dielectric shells for coaxially gated nanowire field-effect transistors.
This paper is for enhancing the breakdown voltage of MHEMTs with an InP-etchstop layer. Gate-recess structures has been simulated and analyzed for the breakdown of the devices with the InP-etchstop layer. The fully removed recess structure in the drain side of MHEMT shows that the breakdown voltage enhances from 2V to almost 4V and that the saturation current at gate voltage of 0V is reduced from 90mA to 60mA at drain voltage of 2V. This is because the electron-captured negatively fixed charges at the drain-side interface between the InAlAs barrier layer and the $Si_3N_4$ passivation layer deplete the InGaAs channel layer more and thus decreases the electron current passing the channel layer. In the paper, the fully-recessed asymmetric gate-recess structure at the drain side shows the on-breakdown voltage enhancement from 2V to 4V in the MHEMTs.
GaAs solar cells may be the most attractive and efficient power source of a satellite. GaAs is more radiation tolerant and less temperature sensitive than widely used silicon. $Al_{x}$ Ga$_{1-x}$ As/GaAs solar cells have been designed and fabricated by Liquid Phase Epitaxial method. GaAs solar cells, of which structure is about 0.2 .mu.m p$^{+}$ - window layer, 0.6-1.O .mu.m Ge-doped p-layer. 3.mu.m n-GaAs layer and n$^{+}$ - buffer layer, have been characterized as a function of operating temperature from 25 .deg.C to 130 .deg.C. Open circuit voltage decreases linearly with increasing temperature by 1.4-1.51 mV/ .deg.C while degradation of silicon solar cells is about 2.2-2.5 mV/ .deg.C, short circuit current does not increase much with increasing temperature. Relative efficiency decreases with increasing of temperature by about 0.21-0.29 %/ .deg.C. Efficiency degradation of silicon solar cells with temperature is known to be about 0.5%/ .deg.C and our results show GaAs solar cells may be an excellent candidate for concentrated solar cells.ells.
P2O3-PbO-SiO2-Al2O3계 조성을 이용하여 저온에서 소결이 가증하며 열팽창계수와 유전율이 낮은 회로기판용 glass ceramics를 제조하고자 하였다. 155$0^{\circ}C$에서 2시간 동안 용 융하여 제조한 모유리의열팽창 거동을 확인하기 위하여 TMA로 열분석을 실시하였으며 이 유리를 분말화하여 80$0^{\circ}C$에서 열처리 하였다. 이때 cristobalite 형성억제제로 Ga2O3를 사용 하였으며 Ga2O3 첨가량에 따른 억제 영향을 XRD를 통행 확인하였다. Ga2O3를 첨가한 유리 분말로 pellet을 제조하여 열처리를 하였고 소결시편의 표면을 SEM을 통해 관찰하였다. 열 처리한 pellet에 silver paste를 screen printing하여 유전율을 측정하였으며 조성에 따른 유 전율의 변화를 확인하였다.
O. H. Nam;K. H. Ha;J. S. Kwak;Lee, S.N.;Park, K.K.;T. H. Chang;S. H. Chae;Lee, W.S.;Y. J. Sung;Paek H.S.;Chae J.H.;Sakong T.;Kim, Y.;Park, Y.
한국재료학회:학술대회논문집
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한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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pp.20-20
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2003
We developed 30 ㎽-AlInGaN based violet laser diodes. The fabrication procedures of the laser diodes are described as follows. Firstly, GaN layers having very low defect density were grown on sapphire substrates by lateral epitaxial overgrowth method. The typical dislocation density was about 1-3$\times$10$^{6}$ /$\textrm{cm}^2$ at the wing region. Secondly, AlInGaN laser structures were grown on LEO-GaN/sapphire substrates by MOCVD. UV activation method, instead of conventional annealing, was conducted to achieve good p-type conduction. Thirdly, ridge stripe laser structures were fabricated. The cavity mirrors were formed by cleaving method. Three pairs of SiO$_2$ and TiO$_2$ layers were deposited on the rear facet for mirror coating. Lastly, laser diode chips were mounted on AlN submount wafers by epi-down bonding method. The lifetime of the laser diodes was over 10,000 hrs at room temperature under automatic power controlled condition. We expect the performance of the LDs to be improved by the optimization of the growth and fabrication process. The detailed characteristics and important issues of the laser diodes will be discussed at the conference.
Using MBE growth method, GaAs/AlGaAs solar cell structure was grown. Deposited electrodes are Au/Ni/Ge for n-type and Au/Pt/Ti for p-type electrodes were deposited by E-beam evaporator. Indoor light concentrators were devised and fabricated in order to concentrate artificial solar rays. Also mirror and prism and Fresnel lens concentration system with solar simulator were devised and fabricated. Results of solar cell characteristics were measured with shutting system which can control the amount of light. Maximum power density was 2.13 W/$cm^2$ and maximum concentration was 124 sun, when mirror with Fresnel lens was used at $7854\;mm^2$ of shutter hole.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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