• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.350-350
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• 2013

Sol-gel법을 이용하여 p-Si 기판위에 yttrium이 도핑된 ZnO (YZO)를 성장하였다. ZnO의 precursor로는 zinc acetate dihydrate를, yttrium의 source로는 yttrium acetate hydrate를 사용하였으며, 용매와 안정제로는 각각 2-methoxy ethanol과 monoethanolamine (MEA)를 사용하였다. yttrium의 doping 농도에 따른 영향을 알아보기 위하여 1~4 at.%로 제작된 YZO sol을 각각 p-type Si 기판에 성장하였으며, 이 후 furnace를 이용하여 500oC에서 1시간 동안 열처리하였다. 성장된 YZO 박막의 표면과 두께를 SEM을 통하여 확인하였으며, XRD를 통한 구조적인 특성을 분석한 결과 모든 박막에서 뚜렷한 c-축 배양성을 갖는 ZnO (0002)피크를 확인하였다. Hall effect를 통하여 YZO는 모두 n-type 특성을 나타낸다는 것을 확인하였으며, 광학적인 특성은 PL을 통해서 분석하였다. n-YZO/p-Si 이종접합의 전류-전압 특성을 분석한 결과 뚜렷한 정류특성을 나타내었다.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
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• v.7 no.2
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• pp.33-42
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• 1970

This report is concerned with the fahrication with the falricationof silicon VVC diode by the double diffusion planer technique. At first, some design charts for VVC diode were derived by considering the voltage-capacitance relations, the critical field intensity at the metallurgical junction, and the cut-off frequency of the diode. These charts enables the fabrication engineers to design VVC diode easily without going into the sophisticated design theory. We started with a 2.5 ohm-cm n-type epitaxial silicon wafer. The phosphorous was diffused by POCl3 impurity source. Then boron diffusion followed make hyperabrupt p-n junction by BN source. The maximum to minimum capacitance ratio of the diode as a tuning diode for a TV tuner made in these experiments was 4:1. Measured electrical characteristics of the sample diodes showed in good agreement with the theoretical expectations. Slicing and polishing technique of the silicon wafer and diffusion technique of the impurity atoms, which were employed in our study, are also stated briefly in this report.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.91-91
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• 2008

ZnO는 넓은 밴드갭(3.37eV)과 큰 엑시톤(exciton) 결합에너지(60meV) 를 가지는 II-VI족 산합물 반도체로, 상온에서도 높은 재결합 효율이 기대되는 엑시톤 전이가 가능하여 자발적인 발광특성 및 레이저 발진을 위한 낮은 임계전압을 보여주는 장점을 가지고 있다. 이러한 특성을 이용해, 최근 ZnO 박막을 이용한 LED 및 LD 소자 제작에 대한 연구가 국내외적으로 매우 활발하게 이루어지고 있다. 하지만 아직까지 p-type ZnO는 전기적 특성 및 재현성 문제를 극복하지 못하고 있기 때문에 ZnO를 이용한 동종접합구조를 이용한 소자제작은 어려움이 따른다. 이런 문제점을 극복하기 위해 최근 p-type 물질을 ZnO와 결정구조 및 특성이 거의 유사한 GaN를 많이 이용하고 있다. 또한 RF 스퍼터링법을 이용해 박막을 성장할 경우 성장조건 및 불순물 도핑 등에 따라 성장되는 n-type ZnO의 전기적 특성 및 밴드갭을 조절할 수 있다. 본 연구에서는 RF 스퍼터링법을 이용해 p-type GaN 기판위에 n-type ZnO를 성장한 이종접합구조를 이용해 발광 다이오드를 제작하고 그에 대한 특성 평가를 하였다. 이때 성장시킨 n-type ZnO는 여러 가지 성장 변수 및 불순물 도핑으로 전기전 특성 변화 및 밴드갭 조절을 통해 발광특성 변화에 대해 특성 평가를 하였다.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
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• v.21 no.1
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• pp.45-50
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• 1984

V-groove N+P solar cell is fabricated by thermal diffusion in silicon wafer with (100) crystal structure. To form the V-grooves in (100) silicon surface, a mixture of etylen-diamine, water, pyrocathecol is used as the etchant of anisotropic etching. Under light intensity of 100mW/$\textrm{cm}^2$, the efficiency of the V-groove solar cell is 2.5-3.5% greater than the conventional N+P solar cell and 0.4-0.6% greater than the texturized one.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.115-115
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• 1999

GaN는 직접천이형 wide band gap(3.4eV) 반도체로서 청색/자외선 발광소자 및 고출력 전자장비등에의 응용성 때문에 폭넓게 연구되고 있다. 이러한 넓은 분야의 응용을 위해서는 열 적으로 안정된 Ohmic contact을 반드시 실현되어야 한다. n-type GaN의 경우에는 GaN계면에서의 N vacancy가 n-type carrier로 작용하기 때문에 Ti, Al, 같은 금속을 접합하여 nitride를 형성함에 의해서 낮은 접촉저항을 갖는 Ohmic contact을 하기가 쉽다. 그러나 p-type의 경우에는 일 함수가 크고 n-type와 다르게 nitride가 형성되지 않는 금속이 Ohmic contact을 할 가능성이 많다. 시료는 HF(HF:H2O=1:1)에서 10분간 초음파 세척을 한 후 깨끗한 물에 충분히 헹구었다. 그런 후에 고순도 Ar 가스로 건조시켰다. Pd와 Ni은 열적 증착법(thermal evaporation)을 사용하여 p-GaN에 상온에서 증착하였다. 현 연구에서는 열처리에 의한 Pd의 clustering을 줄이기 위해서 wetting이 좋은 Ni을 Pd 증착 전과 후에 삽입하였으며, monchromatic XPS(x-ray photoelectron spectroscopy) 와 SAM(scanning Auger microscopy)을 사용하여 열처리 전과 40$0^{\circ}C$, 52$0^{\circ}C$ 그리고 695$0^{\circ}C$에서 3분간 열처리 후의 온도에 따른 morphology 변화, 계면반응(interfacial reaction) 및 벤드 휨(band bending)을 비교 연구하였다. Nls core level peak를 사용한 band bending에서 Schottky barrier height는 Pd/Ni bi-layer 접합시 2.1eV를, Ni/Pd bi-layer의 경우에 2.01eV를 얻었으며, 이는 Pd와 Ni의 이상적인 Schottky barrier height 값 2.38eV, 2.35eV와 비교해 볼 때 매우 유사한 값임을 알 수 있다. 시료를 후열처리함에 의해 52$0^{\circ}C$까지는 barrier height는 큰 변화가 없으나, $650^{\circ}C$에서 3분 열처리 후에 0.36eV, 0.28eV 만큼 band가 더 ？을 알 수 있었다. Pd/Ni 및 Ni/Pd 접합시 $650^{\circ}C$까지 후 열 처리 과정에서 계면에서 matallic Ga은 온도에 비례하여 많은 양이 형성되어 표면으로 편석(segregation)되어지나, In-situ SAM을 이용한 depth profile을 통해서 Ni/Pd, Pd/Ni는 증착시 uniform하게 성장함을 알 수 있었으며, 후열처리 함에 의해서 점차적으로 morphology 의 변화가 일어나기 시작함을 볼 수 있었다. 이는 $650^{\circ}C$에서 열처리 한후의 ex-situ AFM을 통해서 재확인 할 수 있었다. 이상의 결과로부터 GaN에 Pd를 접합 시 심한 clustering이 형성되어 Ohoic contact에 문제가 있으나 Pd/Ni 혹은 Ni/Pd bi-layer를 사용함에 의해서 clustering의 크기를 줄일 수 있었다. Clustering의 크기는 Ni/Pd bi-layer의 경우가 작았으며, $650^{\circ}C$ 열처리 후에 barrier height는 Pd/Ni bi-layer의 경우에도 Ni의 영향을 받음을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics A
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• v.29A no.2
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• pp.68-76
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• 1992

Concurrent Junction process (simultaneous formation of a silicide and a junction on the implanted substrate) by Rapid Thermal Annealig has been investigated. Electrical and material properties of CoSi$_2$ films were analyzed with Alpha Step, 4-point probe, X-ray diffraction(XRD) and Scanning Electron Microscope(SEM). And CoSi$_2$ junctions were examined with Spreading Resistance probe in order to see the redistribution of electrically activated dopants and determined the junction depth. Two step annealing process, which was 80$0^{\circ}C$ for 30sec and 100$0^{\circ}C$ for 30sec in NS12T ambient was employed to form CoSi$_2$ and shallow junctions. Resistivity of CoSi$_2$ was turned out to be 11-15${\mu}$cm and shallow junctions less than 0.1$\mu$m were successfully formed by the process. It was found that the dopant concentration at CoSi$_2$/Si interface increased as decreasing the thickness of Co films in case of $p^{+}/n$ and $n^{+}/p$ junctions while the junction depth decreased as increasing CoSiS12T thickness in case of $p^{+}/n$ junction.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 1993.11a
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• pp.60-63
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• 1993

We have prepared n-CdS/p-InP hetero- junction solar cells by thermal evaporation. The efficiency under the optium conditions without the grid line contact was 7.3%, and the solar cell having glid line contact with SiO AR coating was the open circuit voltage of 0.71V, the short circuit voltage current density of 15mA/cm$^2$, the fill factor of 0.73, and the efficiency of 11.5%. As result of photoresponse in 400-1000nm wavelength the cutoff of n-CdS/p-InP solar at 500nm results from absorption by the CdS \"window\" and the cutoff at 930 nm result from absorption by the InP.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.5 no.3
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• pp.101-108
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• 1996

The silicon $p^{+}-n$ junction diodes were fabricated. The fabricated wafers were treated by single or double annealing steps. Single annealing process was performed by diffusion of either Au or Pt into the wafer under the oxygen or nitrogen ambient at $800{\sim}1010^{\circ}C$. Second annealing step involved additional annealing of the single annealed wafer under the oxygen ambient at $800{\sim}1010^{\circ}C$ for one hour. Electrical characteristics of the diodes were investigated to evaluate the effect of the annealing treatments. In the case of single annealing under nitrogen ambient at $1010^{\circ}C$ for one hour, the amount of leakage current of Pt diffused diode was 75 times larger than that of Au diffused one. The optimum processing condition to achieve high speed silicon $p^{+}-n$ junction diodes from this study was obtained when Pt diffused wafer(treated under the nitrogen ambient at $1010^{\circ}C$ for one hour) was secondly annealed in an oxygen ambient at $800^{\circ}C$ for one hour. The resulting leakage current of two step annealed diodes were remarkably reduced to 1/1100 of the single annealed one. The diode characteristics such as recovery time, breakdown voltage, leakage current, and forward voltage were 4ns, 138V, 1.72nA, and 1V, respectively.

• The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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• v.60 no.1
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• pp.105-108
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• 2011

Newly-developed fabrication of a p-n heterojunction diode constructed with a p-Si nanowire (NW) and an n-ZnO nanoparticle (NP) thin-film by the dielectrophoresis (DEP) technique is demonstrated in this study. With the bias of 20 Vp-p at the input frequency of 1 MHz, the most efficient assembly of the n-ZnO NPs is shown for the fabrication of the p-n heterojunction diode with a p-Si NW. The p-n heterojunction diode fabricated in this study represents current rectifying characteristics with the turn on voltage of 1.1 V. The diode can be applied to the fabrication of optoelectrical devices such as photodetectors, light-emitting diodes (LEDs), or solar cells based on the high conductivity of the NW and the high surface to volume ratio of the NP thin film.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.311-311
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• 2014

III-N계 물질로 이루어진 GaN 기반의 광 반도체는 직접 천이형 넓은 밴드갭 구조를 갖고 있기 때문에 적외선부터 가시광선 및 자외선까지를 포함한 폭 넓은 발광파장 조절이 가능하여 조명 및 디스플레이 관련 차세대 광원으로 많은 관심을 받고 있다. 하지만, GaN기반의 발광 다이오드는 많은 연구기관들의 오랜 연구에도 불구하고 고출력을 내는데 있어 여전히 많은 문제들이 존재한다. 그 중, 주입전류 증가에 따른 효율감소 현상은 출력을 저해하는 대표적인 요소로 알려져 있는데, 이전의 연구 결과에서 알려진 효율감소 현상의 원인으로 결정결함에 의한 누설전류, Auger 재결합, 이송자 넘침 현상 그리고 p-n접합부의 온도 상승 등의 현상이 알려져 있다 [1-2]. 하지만 여전히 주입 전류 증가에 따른 효율 감소 현상의 원인에 대해 명확한 해답은 없으며 아직도 많은 논의가 이루어 지고 있다. 따라서, 본 연구에서는 GaN기반의 청색 및 녹색 LD와 LED소자를 이용하여 주입전류 밀도의 변화에 따른 자발 발광 영역에서의 효율감소 현상의 원인을 규명하고 한다. 유기금속화학증착법(MOCVD)를 이용하여 c면 사파이어 위에 서로 다른 발광파장을 가지는 InGaN/GaN 다중양자우물구조의 질화물계 LED와 LD 박막을 제작하였으며 성장 구조에 의한 특성으로 인해 발생하는 효율 저하 현상을 방지하고자 InGaN/GaN으로 이루어진 다중양자우물층의 조성만 제어하여 청색과 녹색으로 발광하도록 하였다. 청색 및 녹색 LD 웨이퍼들을 이용하여 주입전류 증가에 따른 발광특성을 조사하기 위해 LD와 LED는 표준 팹 공정에 의해 제작되었다. 전계 발광 측정을 위해 상온에서 직류 전류를 주입하여 GaN계 청색 및 녹색 LED와 LD에 각 5 mA/cm2에서 50 mA/cm2까지 전류밀도를 증가시킴에 따라 LD 및 LED칩 형태에 상관없이 청색 LD와 LED의 파장은 약 465nm에서 약 458nm로 감소하였고 녹색 LD와 LED의 파장은 약 521nm에서 약 511~513 nm까지 단파장화가 발생했다. 이는 동일한 웨이퍼에 동일한 전류 밀도를 주입하였기 때문에 발생하는 것으로 판단된다. 그러나, 청색 LED의 효율은 50 mA/cm2에서 약 70%정도로 감소하고 반면 녹색 LED의 경우 동일한 전류밀도 하에 약 52%정도로 감소하였지만, 청색과 녹색 LD의 경우 동일한 전류 밀도의 범위 내에서 더욱 낮은 효율저하 현상을 나타내었다. 또한, 접합 온도를 측정한 바 청색소자가 녹색 소자에 비하여 낮은 접합 온도를 나타낼 뿐아니라, 청색 및 녹색 LD의 경우 LED 보다 낮은 접합 온도를 나타내고 있었다. 이는 InGaN 활성층의 In 조성이 증가할수록 비발광 센터에 의한 접합온도 상승 뿐 아니라, LD ridge 구조에서 더 많은 열이 방출되어 접합 온도가 감소될 수 있는 것으로 판단된다. 우리는 동일한 웨이퍼에 LED와 LD를 제작하였고, 동일한 전류 주입밀도를 인가하였기 때문에 LD와 LED의 효율 감소 현상의 차이는 이송자 넘침 현상, 결정 결함, 오제 재결합 등이 원인보다 활성층의 접합 온도 상승이 가장 큰 영향이 될 수 있을 것으로 판단된다.