• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.10 no.4
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• pp.396-402
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• 2001

MgO thin films with 1000 $\AA$ thickness were deposited on Cu substrates by using an electron gun evaporator at room temperature. A 1000 $\AA$ thick Al layer was deposited on the MgO for removing the charging effect of the MgO thin film during the measurements of the sputtering yields. A Ga ion liquid metal was used as the focused ion beam(FIB) source. The ion beam was focused by using double einzel lenses, and a deflector was employed to scan the ion beams into the MgO layer. Both currents of the secondary particle and the probe ion beam were measured, and they dramatically changed with varying the applied acceleration voltage of the source. The sputtering yield of the MgO layer was determined using the values of the analyzed probe current, the secondary particle current, and the net current. When the acceleration voltage of the FIB system was 15 kV, the sputtering yield of the MgO thin film was 0.30. The sputtering yield of the MgO thin film linearly increases with the acceleration voltage. These results indicate that the FIB system is promising for the measurements of the sputtering yield of the MgO thin film.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.20 no.4
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• pp.199-203
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• 2010

Hybridization of semiconductor materials with carbon nanotubes (CNTs) is a recent field of interest in which new nanodevice fabrication and applications are expected. In this work, nanowire type GaAs structures are synthesized on porous single-wall carbon nanotubes (SWCNTs) as templates using the molecular beam epitaxy (MBE) technique. The field emission properties of the as-synthesized products were investigated to suggest their potential applications as cold electron sources, as well. The SWCNT template was synthesized by the arc-discharge method. SWCNT samples were heat-treated at $400^{\circ}C$ under an $N_2/O_2$ atmosphere to remove amorphous carbon. After heat treatment, GaAs was grown on the SWCNT template. The growth conditions of the GaAs in the MBE system were set by changing the growth temperatures from $400^{\circ}C$ to $600^{\circ}C$. The morphology of the GaAs synthesized on the SWCNTs strongly depends on the substrate temperature. Namely, nano-crystalline beads of GaAs are formed on the CNTs under $500^{\circ}C$, while nanowire structures begin to form on the beads above $600^{\circ}C$. The crystal qualities of GaAs and SWCNT were examined by X-ray diffraction and Raman spectra. The field emission properties of the synthesized GaAs nanowires were also investigated and a low turn-on field of $2.0\;V/{\mu}m$ was achieved. But, the turn-on field was increased in the second and third measurements. It is thought that arsenic atoms were evaporated during the measurement of the field emission.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.33 no.5
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• pp.427-431
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• 2020

In this research, we evaluated the electrical properties of polycrystalline-gallium-oxIde (Ga₂O₃) thin films grown by mist-CVD. A 500~800 nm-thick Ga₂O₃ film was used as a channel in a fabricated bottom-gate MOSFET device. The phase stability of the β-phase Ga₂O₃ layer was enhanced by an annealing treatment. A Ti/Al metal stack served as source and drain electrodes. Maximum drain current (I_D) exceeded 1 mA at a drain voltage (V_D) of 20 V. Electron mobility of the β-Ga₂O₃ channel was determined from maximum transconductance (g_m), as approximately, 1.39 ㎠/Vs. Reasonable device characteristics were demonstrated, from measurement of drain current-gate voltage, for mist-CVD-grown Ga₂O₃ thin films.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.16 no.6
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• pp.479-482
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• 2007

InN nanograins were directly grown on $0.3^{\circ}$-miscut (toward M-plane) c-plane sapphire substrates by hydride vapor phase epitaxy (HVPE) and their growth characteristics were investigated by utilizing x-ray scattering. Depending on the various growth parameters, the formation of InN was sensitively influenced. Six samples were grown by changing HCl flow rate, the substrate temperature and Ga/In source zone temperature. All the samples were grown on unintentionally $NH_3-pretreated$ sapphire substrates. By increasing the flow rate of HCl from 10 sccm to 20 sccm, the formation of GaN grains with different orientations was observed. On the other hand, when the substrate temperature was raised from $680^{\circ}C$ to $760^{\circ}C$, the increased substrate temperature dramatically suppressed the formation of InN. A similar behavior was observed for the samples grown with different source zone temperatures. By decreasing the source zone temperature from $460^{\circ}C$ to $420^{\circ}C$, a similar behavior was observed.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2011.12b
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• pp.402-405
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• 2011

디젤엔진에서 발생되는 PM과 $NO_X$는 강화되는 배기규제의 주요 저감대상으로서 이의 저감을 위한 다양한 후처리장치가 개발되고 있다. 이중 Urea-SCR은 $NO_X$의 전환율이 높고 연비에 미치는 영향이 작기 때문에 $NO_X$저감을 위한 최선의 장치로 인식되고 있다. 하지만, 우레아 수용액의 물성치 특성으로 인하여 동절기 $-20^{\circ}C$이하로 내려가는 지역에서 동결되는 문제점을 해결해야한다. 따라서 이러한 우레아 저장탱크에 해동 시스템을 적용하여 시동초기 우레아를 적정 시간내에 안정적으로 공급가능한 기술의 확보가 필요하다. 본 연구에서는 요소수 저장탱크 내부에 냉각수 순환 가열방식(CH)과 전기 가열방식(EH)을 이용하여 동결된 요소수의 해동현상에 대한 3차원 비정상상태 수치 해석을 수행하였다. 이를 통하여 해동 과정 중 나타난 액상분율, 온도영역 그리고 자연대류를 분석하여 각 가열 방식에 대한 해동특성을 비교하였으며 순수 갈륨 융해 실험 결과값과 수치 해석 결과값를 통하여 수치 해석 방법을 검증하였다. 결론적으로 1,000ml의 우레아 수용액이 확보되기까지의 시간은 CH의 경우, 275s, 그리고 EH의 경우, 230s임을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.61.2-61.2
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• 2011

넓은 밴드갭을 가지고 있어 가시광에서 투명하며 높은 이동도를 가진 산화물 반도체는 기존의 Si 기반 TFT 소자를 대체할 차세대 디스플레이의 핵심 소재기술로 관심이 높아지고 있다. 그러나 대표적인 산화물 반도체인 In-Ga-Zn-O (IGZO)에 포함된 인듐의 수요 증가에 따른 가격 급등 문제로 이를 대체할 수 있는 새로운 산화물 반도체 재료에 대한 연구의 필요성이 대두되고 있다. 이에 비교적 저가의 물질로 구성된 Zn-Sn-O계 산화물 소재에 대한 연구가 진행된 바 있으나, 높은 수준의 캐리어 농도를 가지고 있어 TFT 채널용 반도체소재로 적용되기 위해서는 이를 $10^{17}\;cm^{-3}$ 이하로 조절할 수 있는 기술개발이 요구된다. 본 연구는 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 증착된 Ga-Zn-Sn-O (GZTO) 박막의 갈륨 첨가에 따른 특성변화를 조사하였다. GZO ($Ga_2O_3$ 5wt%)와 $SnO_2$ 타켓의 인가 파워를 고정한 상태에서 $Ga_2O_3$ 타켓의 인가 파워를 0~100W로 조절하여 박막 내 Ga 함량을 증가시켰다. 제조된 모든 GZTO 박막은 Ga함량에 관계없이 비정질 구조를 가지며 가시광 영역에서 약 78%의 우수한 투과율을 나타낸다. Ga 함량에 따라 박막의 구조적, 광학적 특성은 크게 변하지 않지만 전기적 특성은 뚜렷한 변화를 나타냈다. $Ga_2O_3$ 파워가 증가할수록 박막 내 캐리어 농도와 이동도의 감소로 비저항이 크게 증가하는데 특히 캐리어 농도는 $Ga_2O_3$ 파워가 0에서 100W로 증가할 때 $2{\times}10^{18}$에서 $8{\times}10^{14}\;cm^{-3}$으로 감소하였다. 이는 Ga-O의 화학적 결합 에너지가 다른 원소들(Zn 또는 In)에 비해 커서 박막 내 산소공공의 감소가 야기되었기 때문이다. 이러한 전기물성의 변화를 이해하기 위해 XPS 분석을 수행하였다. 제조된 GZTO 박막은 $Ga_2O_3$ 파워가 증가함에 따라 O 1s peak에서 산소공공과 관련된 530.8 eV peak의 intensity가 감소한다. 따라서 Ga을 첨가에 따른 캐리어 농도의 감소는 산소공공의 발생억제로 기인한 것으로 판단되며, 본 연구결과는 ZTO계 비정질 산화물 반도체의 활용가능성을 제시하였다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.20 no.4
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• pp.271-275
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• 2011

The role and effect of Sb surfactant on structure and properties of p type gallium nitride (GaN) epilayers have been investigated. It was found that there was a increase of hole concentration with Sb surfactant, compared to typical Mg-doped p-GaN. The structural and optical quality of p-GaN epilayers were accessed by x-ray diffraction, photoluminescence and atomic force microscope measurements. The results clearly show that the increase in hole concentration with Sb surfactant can be resulted from decrease in the dislocations and nitrogen point defects.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.5 no.4
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• pp.306-317
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• 1995

Abstract Gallium arsenide crystal is usually grown from the melt by the horizontal Bridgman method. We constructed pseudo - steady - state model for crystal growth of GaAs which inclue melt, crystal and the free interface. Mathematical equations of the model were solved for flow, temperature, and concentration field in the melt and temperature field in the crystal. The location and shape of the interface were also solved simultaneously. In 2 - dimensional model, the shape of the interface is flat with adiabatic thermal boundary condition, but it becomes curved with completely conducting thermal boundary condition. In 3 - dimensional model, the interface is less curved than 2 - dimensional case and the flow intensity is similar to that of 2 - dimensional case. With the increase of flow intensity vertical segregation shows maximum value in both 2 - and 3 - D model. However, the maximum value occurs in lower flow intensity in 2 - D model because the interface is more curved for the same flow intensity.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2010.06a
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• pp.338-338
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• 2010

지난 20여년 동안 반도체 레이저 다이오드는 주로 CD (DVD) 픽업용 (파장: 640 nm 이하) 및 통신용 (파장 1550 nm) 광원 분야에서 집중적으로 개발되어 왔다. 그러나 기술의 개발과 더불어 파장조절이 비교적 자유로워지고 광출력이 증대 되면서 기존의 레이저 고유의 영역까지 그 응용분야기 확대되고 있고, 이에 따라 고출력 반도체 레이저 다이오드의 시장 규모도 꾸준히 증가되고 있는 상황이다. 고출력 반도체 레이저 다이오드는 발진 파장 및 광출력에 따라 다양한 분야에 응용되고 있으며, 특히 발진파장이 808 nm 인 고출력 레이저 다이오드의 경우 재료가공, 펌핑용 광원 (DPSSL, 광섬유 레이저), 의료, 피부미용 (점 제거), 레이저 다이오드 디스플레이 등 가장 다양한 응용분야를 가진 광원 중의 하나라고 할 수 있다. MBE(Molecular Beam Epitaxy)로 성장된 InAlAs 에피층 (epi-layer)을 사용하여 고출력을 갚는 레이저 다이오드를 제작함에 있어서, 에피층은 결함 (defect)이 없는 우수한 단결정이 요구되지만, 실제 결정 성장 과정에서는 성장온도와 Al 조성비 등의 성장 조건의 변화에 따라 전기적 광학적 특성 및 신뢰성에 큰 영향을 받는 것으로 보고되고 있다. 이에 본 연구에서는 DLTS (Deep Level Transient Spectroscopy) 방법을 이용하여 InAlAs 양자점 에피층의 깊은 준위 거동을 조사하였다. DLTS 측정 결과, 0.3eV 부근의 point defect과 0.57 ~ 0.70 eV 영역의 trap이 조사되었으며, 이는 갈륨 (Ga) vacancy와 산소 원자의 복합체에 기인한 결함으로 분석된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.326-326
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• 2008

갈륨 질화물 (GaN) 기반의 발광다이오드(Light Emitting Diode, LED)는 최근 디스플레이, 교동신호등, 휴대폰용 키패드의 광원 등에 널리 사용되는 전자소자로, 차세대 조명용 광원으로도 각광받고 있다. 일반적인 수평 구조의 LED에 비해 수직형 구조 LED 는 발광면이 n-GaN 표면 전체이며, 전류 확산 특성이 매우 뛰어남으로 인해 차세대 구조라고 표현되어 진다. 이런 구조에서 활성층 영역에서의 균일한 전류 분포는 전류밀집 현상을 억제하여 결과적으로 광학적 특성을 향상시킨다. 따라서 현재까지도 전류확산에 따른 발광다이오드의 성능향상에 대한 연구가 다각도로 이루어지고 있다. 본 연구에서는 수직형 GaN LED 의 전극 패턴에 따른 활성층 영역에서의 전류밀도 분포에 대해 조사하였다. 전극 패턴의 크기 및 구조 변화에 따른 활성층 영역에서의 전류분포도를 삼차원 회로 모델을 이용하여 분석하였다. 또한 활성층 영역으로 주입되는 전류 밀도의 크기가 내부양자효율에 미치는 영향에 대하여 알아보았다. 활성층 영역에서의 균일한 전류밀도 분포를 갖는 전극구조를 설계하였으며, 각각의 전극구조를 적용한 수직형 GaN LED의 전기/광학적 특성에 대해 전산모사 하였다. 최종적으로, n-GaN 위 전극의 크기 및 구조 변화에 대한 시뮬레이션 결과를 토대로, 균일한 전류분포 및 내부 양자효율 향상을 위한 전극패턴 설계 방침을 제안한다.