• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.50-50
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• 2008

ZnO has been extensively studied for optoelectronic applications such as blue and ultraviolet (UV) light emitters and detectors, because it has a wide band gap (3.37 eV) anda large exciton binding energy of ~60 meV over GaN (~26 meV). However, the fabrication of the light emitting devices using ZnO homojunctions is suffered from the lack of reproducibility of the p-type ZnO with high hall concentration and mobility. Thus, the ZnO-based p-n heterojunction light emitting diode (LED) using p-Si and p-GaN would be expected to exhibit stable device performance compared to the homojunction LED. The n-ZnO/p-GaN heterostructure is a good candidate for ZnO-based heterojunction LEDs because of their similar physical properties and the reproducibleavailability of p-type GaN. Especially, the reduced lattice mismatch (~1.8 %) and similar crystal structure result in the advantage of acquiring high performance LED devices with low defect density. However, the electroluminescence (EL) of the device using n-ZnO/p-GaN heterojunctions shows the blue and greenish emissions, which are attributed to the emission from the p-GaN and deep-level defects. In this work, the n-ZnO:Ga/p-GaN:Mg heterojunction light emitting diodes (LEDs) were fabricated at different growth temperatures and carrier concentrations in the n-type region. The effects of the growth temperature and carrier concentration on the electrical and emission properties were investigated. The I-V and the EL results showed that the device performance of the heterostructure LEDs, such as turn-on voltage and true ultraviolet emission, developed through the insertion of a thin intrinsic layer between n-ZnO:Ga and p-GaN:Mg. This observation was attributed to a lowering of the energy barriers for the supply of electrons and holes into intrinsic ZnO, and recombination in the intrinsic ZnO with the absence of deep level emission.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.333-333
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• 2016

현재까지 가장 높은 광전류 변환 효율을 나타내는 III-V 화합물 반도체의 다중접합 태양전지 대신 이보다 단순한 에피구조를 가진 단일셀 이종접합구조의 태양전지를 제안하였다. 이를 한국나노 기술원에서 MOCVD(Metalorganic Vapour Phase Epitaxy) 장비를 이용하여 에피구조를 성장하고 태양 전지를 제작해 그 특성을 조사하였다. 태양 전지는 서로 다른 orientation의 두 GaAs 기판에 각각 동일한 에피 구조로 성장되었다. GaAs 기판은 Si 도핑된 n-type 기판으로 (100) 표면이 <111>A 방향으로 2도 off 된 웨이퍼와 10도 off 된 웨이퍼가 사용되었다. 연구에서 시뮬레이션에 사용된 태양전지의 에피 구조는 맨 위 p-GaAs (p-contact 층), p-InAlP, p-InGaP의 광흡수층과 N-InAlGaP 층과 아래의 n-InAlP와 n-GaAs의 n-contact층으로 이루어져있다.태양전지는 $5mm{\times}5mm$의 면적을 가지고 있다. 그림 1은 전류-전압의 측정된 결과를 나타낸 그래프이다. 태양전지는 1 sun 조건하에서 probe를 이용해 측정되었다. 2도 off GaAs 기판 위에 성장시킨 태양전지에서는 3.7mA의 단락전류값이, 10도$^{\circ}$ off 인 샘플에서는 4.7mA의 단락전류값이 측정되었다. 반면에 전류-전압곡선으로부터 얻은 10도 off 인 태양전지의 직렬 저항값은 2도 off 인 태양전지의 약4배 정도로 나타났다. 이는 기판의 결정방향에 따라 태양전지의 내부 전하 transport에 차이가 있음을 나타낸다. TLM (Transmission Line Model) 방법에 의한 p-contact의 ohmic저항 측정에서도 이와 일치하는 결과를 얻었다.

• 전자공학회논문지A
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• 제28A권1호
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• pp.30-39
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• 1991

The influence of physical parameters (Al mole fraction, thickness, doping concentration) in the window and emitter on the efficiency characteristics of heteroface p-$Al_{x}Ga_{1-x}As/p-GaAs/n-GaAs/n^{+}$-GaAs solar cell is investigated. The maximum efficiency theoretically calculated in this device is obtained when a thickness of the window is in a range of (400-1000))$\AA$and a thickness/doping concentration of the emitter is in a range of (0.5-0.8)$\mu$m/(1-7)${\times}10^{17}cm^{-3}$, respectively. Also is the efficiency improved according to the increase of Al mole fraction in the indirect gap window(0.41${\le}x{\le}1.0$). The optimum designed heteroface cell with an area of 0.165cm$^2$fabricated using MOCVD exhibits an active area conversion efficiency of 17%, having a short circuit current density of 21.2mA/cm\ulcorner an open circuit voltage of 0.94V, and a fill factor of 0.75 under ELH-100mW/cm$^2$illumination.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1997년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.66-69
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• 1997

The p-GaN fins doped with the impurity of Zn were grown on n-GaN films to prevent the defects from the lattice mismatch with sapphire substrates by HVPE. For growth of the high quality n-GaN, the optimized conditions were at first deduced from the results of various HCI gas flow rates and growth temperatures. On the basis of these conditions, p-GaN films were grown and investigated of the characteristics. The FWHM of the double crystal rocking curve of n-GaN was decreased and the hexagonal phases on the surface of GaN films were tend to be vivid with the inoement of HCI gas flow rates. Finally the n-type GaN films with FWHM of 648arcsec were obtained at 10cc/min of HCI gas. As the GaN films were grown with the above conditions, Zn was introduced in the form of vapor as a dopant for p-GaN films. But when Zn vaporized at 77$0^{\circ}C$ was doped to the films, the crystallites of Zn were distributed uniformly on the surface of the GaN film due to the over-doped.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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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.

• 한국결정성장학회지
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• 제19권1호
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• pp.6-10
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• 2009

본 논문에서는 혼합소스(mixed-source) HVPE(hydride vapor phase epitaxy)방법으로 선택성장(SAC: selective area growth) GaN/AlGaN 이종접합구조의 발광다이오드를 r-plane 사파이어 기판 위에 제작하였다. SAG-GaN/AlGaN DH(double heterostructure)는 고온 GaN 버퍼층, Te 도핑된 AlGaN n-클래딩층. Gan 활성층. Mg 도핑된 AlGaN p-클래딩층. Mg 도핑된 GaN p-캡층으로 구성되어있다. GaN/AlGaN 이종접합구조의 발광다이오드의 특성을 알아보기 위해 SEM을 통한 구조적 분석과 전류-전압 측정(I-V: current-voltage measurement), 전류-광출력(EL: electroluminescence) 측정을 통하여 전기적, 광학적 특성을 평가하였다.

• 한국진공학회지
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• 제20권4호
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• pp.271-275
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• 2011

본 논문은 고휘도 발광소자의 특성을 높이기 위한 p-GaN 박의 홀농도 향상을 연구하였다. 우리는 metal organic chemical vapor deposition 법을 이용하여 Antimony (Sb)가 p-GaN의 홀농도 향상에 도움을 주는 것을 확인하였다. Atomic force microscope 측정을 통해 Sb가 계면활성제처럼 역할을 함으로써 p-GaN의 2차원 성장이 촉진됨을 알 수 있었다. 또한 X-ray diffraction 결과 [002] 면과 [102] 면의 반폭치가 Sb 도핑과 함께 줄어드는 것을 통해 Edge과 Screw 전위의 감소와 photoluminescence 결과에서 450~500 nm 청색 파장 영역에서 발광의 세기가 현저히 줄어드는 것으로 보아 질소 공극이 감소되는 것이 홀농도 향상의 주된 원임임을 알 수 있었다. Trimethylantimony가 10 ${\mu}mol/min$일 때 홀농도는 최대가 되었고 그때 홀농도는 $5.4{\times}10^{17}cm^{-3}$이었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.23-23
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• 2003

GaN-related semiconductors are of great technological importance for the fabrication of optoelectronic devices, such as blue and ultra violet light emitting diodes (LEDs), laser diodes, and photo-detectors. One of the most important applications of GaN-based LEDs is solid-state lighting, which could replace incandescent bulbs and ultimately fluorescent lamps. For solid-state lighting applications, the achievement of high extraction efficiency in LED structures is essential. For flip-chip LEDs (FCLEDS), the formation of low resistance and high reflective p-GaN contact is crucial. So far, a wide variety of different methods have been employed to improve the ohmic properties of p-type contacts to GaN. For example, surface treatments using different chemical solutions have been successfully used to produce high-quality ohmic contacts, Metallization schemes, such as Ta/Ti contacts to p-GaN, were also investigated. For these contacts, the removal of hydrogen atoms from the Mg atoms doped n the GaN was argued to be responsible for low contact resistances.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.213-216
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• 2001

The use of a thin film of indium between the ITO and the $n^{+}$-InP contact layers for InP/InGaAs HPTs was studied without degrading its excellent optical transmittance properties. ITO/$n^{+}$-InP ohmic contact was successfully achieved by the deposition of Indium and thermal annealing. The specific contact resistance of about 6.6$\times$$10^{-4}$$\Omega\textrm{cm}^2$ was measured by use of the transmission line method (TLM). However, as the thermal annealing was just performed to ITO/$n^{+}$-InP contact without the deposition of Indium between ITO and $n^{+}$-InP, it exhibited schottky characteristics. In the applications, the DC characteristics of InP/InGaAs HPTs with ITO emitter contacts was compared with that of InP/InGaAs HBTs with the opaque emitter contacts.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.441-448
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• 2002

The electrical properties of the GaN-based green light emitting diodes(LEDs) with the Mg-doped p-GaN layer activated in $N_2$ or $O_2$ ambient have been compared. For the $N_2$ -ambient activation the current-voltage behavior of LEDs has been found to be improved when the Mg dopants activation was performed in the higher temperature. However, for the $O_2$-ambient activation the current-voltage characteristic has been observed to be enhanced when the Mg dopants activation was carried out in the lower temperature. The minimum forward voltage at 20mA was obtained to be 4.8 V for LEDs with the p-GaN layer activated at $900^{\circ}C$ in the $N_2$ ambient and 4.5V for LEDs with the p-GaN layer treated at $700^{\circ}C$ in the $O_2$ambient, repectively. The forward voltage reduction of the LEDs treated in the $O_2$-ambient may be related to the oxygen co-doping of the p-GaN layer during the activation process. The $O_2$ -ambient activation process is useful for the enhancement of the LED performance as well as the fabrication process since this process can activate the Mg dopants in the low temperature.