• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.15 no.2
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• pp.223-230
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• 2006

We have investigated the characteristics of hydrogen (H) plasma treated quantum dot infrared photodetectors (QDIPs). The structure used in this study consists of 3 stacked, self assembled $In_{0.5}Ga_{0.5}As/GaAs$ QD layer separated by GaAs barrier layers that were grown by molecular beam epitaxy. Optical characteristics of QDIPs, such as photoluminescence (PL) spectra and photocurrent spectra, have been studied and compared with each other for the as grown and H plasma treated QDIPs. H plasma treatment, resulted in the splitting of PL peak, which can be attributed to the redistribution of the size of QDs. The activation energies estimated from the temperature dependence of integrated PL intensity for as grown and H plasma treated QDIPs are found to be in good agreement with those determined from corresponding peaks of photocurrent spectra. It is also noted that photocurrent is detected up to 130 K for the H plasma treated QDIP, suggesting the future possibility for the development of infrared photodetectors with high temperature operation.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.27 no.6
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• pp.282-288
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• 2017

In this paper, GaAs/AlGaAs multi-layer structure was grown by liquid phase epitaxy with graphite sliding boat, which can be used as a device structure of a photocathode image sensor. The multi-layer structure was grown on an n-type GaAs substrate in the sequence as follows: GaAs buffer layer, Zn-doped p-type AlGaAs layer as etching stop layer, Zn-doped p-type GaAs layer, and Zn-doped p-type AlGaAs layer. The Characteristics of GaAs/AlGaAs structures were analyzed by using scanning electron microscope (SEM), secondary ion mass spectrometer (SIMS) and hall measurement. The SEM images shows that the p-AlGaAs/p-GaAs/p-AlGaAs multi-layer structure was grown with a mirror-like surface on a whole ($1.25mm{\times}25mm$) substrate. The Al composition in the AlGaAs layer was approximately 80 %. Also, it was confirmed that the free carrier concentration in the p-GaAs layer can be adjusted to the range of $8{\times}10^{18}/cm^2$ by hall measurement. In the result, it is expected that the p-AlGaAs/p-GaAs/p-AlGaAs multi-layer structure grown by the LPE can be used as a device structure of a photoelectric cathode image sensor.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.41 no.3
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• pp.15-30
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• 2004

In this paper, an analytical modeling for the dark and photo-current characteristics of a buried-gate short- channel GaAs MESFET is presented. The presented model shows that the increase of drain current under illumination is largely due to not the increase of photo-conductivity in the neutral region but the narrowing effect of the depletion layer width. The carrier density profile within the neutral region is derived from solving the carrier continuity equation one-dimensionally. In deriving the photo-generated current, we assume that the photo-current is compensated with the thermionic emission current at the gate-channel interface. Moreover, the two-dimensional Poisson's equation is solved by taking into account the drain-induced longitudinal field effect. In conclusion, the proposed model seems to provide a reasonable explanation for the dark and photo current characteristics in a unified manner.

• Composites Research
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• v.34 no.6
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• pp.434-439
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• 2021

Graphene and polyaniline with thermoelectric properties are one of the potential substitutes for inorganic materials for flexible thermoelectric applications. In this study, we studied the photo-induced thermoelectric effect of graphene-polyaniline composites. The graphene-polyaniline composites were synthesized by introducing an amine functional group to graphene oxide for covalently connecting graphene and polyaniline, reducing the graphene oxide, and then polymerizing the graphene oxide with aniline. Graphene-polyaniline composites were prepared by changing the aniline contents in order to expect an optimal photothermoelectric effect, and their structural properties were confirmed through FT-IR and Raman analysis. The photocurrent and photovoltage characteristics were analyzed by irradiating light asymmetrically without an external bias and the current and voltage with various aniline contents. While the photocurrent trends to the electrical conductivity of the graphene-polyaniline composites, the photovoltage was related to the temperature change of the graphene-polyaniline composite, which was converted into thermal energy by light.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2010.05a
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• pp.29.2-29.2
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• 2010

최근 박막형 LED 및 박막형 태양전지등의 기존 마이크로 소자들의 효율향상을 위한 개선으로 나노구조를 이용한 나노소자 제작이 관심을 받고 있다. 이는 가능성으로만 여겨져왔던 나노기술이 기존 박막형 소자에서 포화된 효율상향 접근방식의 한계에 따른 것으로 생각되며, 나아가 나노기술로 제작된 나노소자가 우리 생활을 채우게 될 날이 얼마남지 않은 것을 의미한다. 특히, 디스플레이 소자에서의 나노기술은 더욱 더 중요시 되고 있다. 그로 인해 투명성과 우수한 광전기적 특성을 지닌 산화물 반도체와 그 나노구조 대한 관심이 날로 높아지고 있으며, 그 가운데 산화아연계(ZnO, MgZnO등) 나노구조를 이용한 나노소자 제작이 많이 연구되고 있다. 산화아연은 c축으로 우선 배향성을 가지는 우르짜이트 구조로써, 나노선 성장이 다른 산화물에 비해 용이하고 그 물리적, 화학적 특성이 안정 우수하다. 이러한 산화아연 나노선 제작법 가운데, 유기금속화학기상증착법은 다른 성장법에 비해 결정학적 광학적 특성이 우수하고 성장속도가 빨라 고품질 나노선 성장에 용이한 장비로 각광받고 있다. 하지만 bottom-up 공정을 기반으로 한 나노소자제작에서 몇 가지 문제점을 가지고 있다. 1) 수직형 대면적 성장, 2) 나노선 밀도 조절의 어려움, 3) 기판과의 계면층에 자발적으로 생성되는 계면층의 제거, 4) 고온성장시 precursor의 증발 문제 등이 그것이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 산화아연 나노구조 성장 시, 마그네슘(Mg)을 도입하여, 각 원소의 조성 차이에 따라 기판 표면에 30nm 두께 미만의 상분리층(단결정+비정질층)을 자발적으로 형성시켰다. 성장이 진행됨에 따라, 아연이 rich한 단결정 층에서는 나노선이 선택적으로 성장하게 하였고, 마그네슘이 rich한 비정질 층에서는 성장이 이루어지지 않게 하였다. 따라서 산화아연이 증발되는 온도영역에서 10nm 이하 직경을 가지는 나노선을 자발적으로 계면층 없이 수직 성장하였다. 또한, 표면의 단결정, 비정질의 사이즈를 Mg 유량으로 적절히 조절한 결과, 산화아연계 나노월 구조성장이 가능하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.301-301
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• 2011

최근 고밀도 메모리 반도체의 재료와 빠른 응답을 요구하는 나노입자를 이용한 비휘발성 메모리 소자의 제작에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그에 따른 기존의 플래쉬 메모리가 가지는 문제점을 개선하기 위해서 균일하고 규칙적으로 분포하는 새로운 나노소재의 개발과 비휘발성, 고속 동작, 고집적도, 저전력 소자의 공정기술이 요구되고 있다. 또한 부유게이트에 축적되는 저장되는 전하량을 증가시키기 위한 새로운 소자구조 개발이 필요하다. 한편, 실리 사이드 계열의 나노입자는 금속 나노입자와 달리 현 실리콘 기반의 반도체 공정에서 장점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 화합물 중에서 비휘발성 메모리 장치의 전기적 특성을 향상 시킬 수 있는 실리사이드 계열의 바나듐 실리사이드(V3Si) 박막을 열처리 과정을 통하여 수 nm 크기의 나노입자로 제작하였다. 소자의 제작은 p-Si기판에 실리콘산화막 터널층(5 nm 두께)을 건식 산화법으로 성장 후, 바나듐 실리사이드 금속박막을 RF 마그네트론 스퍼터 시스템을 이용하여 4~6 nm 두께로 터널 베리어 위에 증착하고, 그 위에 초고진공 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 SiO2 컨트롤 산화막층 (20 nm)을 형성시켰다. 여기서 V3Si 나노입자 형성을 위해 급속 열처리법으로 질소 분위기에서 800$^{\circ}C$로 5초 동안 열처리하여 하였으며, 마지막으로 열 기화 시스템을 통하여 알루미늄 전극(직경 200 ${\mu}m$, 두께 200 nm)을 증착하여 소자를 제작하였다. 제작된 구조는 금속 산화막 반도체구조를 가지는 나노 부유게이트 커패시터이며, 제작된 시편은 투사전자현미경을 이용하여 나노입자의 크기와 균일성을 확인했다. 소자의 전기적인 측정을 E4980A capacitor parameter analyzer와 Agilent 81104A pulse pattern generator system을 이용한 전기용량-전압 측정을 통해 전하저장 효과 및 메모리 동작 특성들을 분석하고, 열처리 조건에 따라 형성되는 V3Si 의 조성을 엑스선 광전자 분광법을 이용하여 확인하였다.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 1999.11a
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• pp.301-304
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• 1999

밀리미터파 대역의 아날로그 광전송을 위한 진행파형 (travel ing wave, TW) 전계흡수 광변조기 (electroabsorption modulator, EAM)와 광수신기의 설계에 대해 발표하고자 한다. TW EAM 및 TW 광수신기의 일반적인 형태인 ridge-type의 co-planar waveguide (CPW)구조에서의 마이크로파의 전송특성을 3차원 FDTD로 분석하여 광파와 전파의 속도 정합 등을 이루는 최적화 구조를 설계하였다. TW EAM의 경우 광세기 변조의 비선형 응답특성에 있어서 마이크로파 손실과 소자길이가 RF 신호의 혼변조 왜곡 (intermodulation distortion)과 SFDR (spurious free dynamic range)성능에 미치는 영향도 이론적으로 조사하였다. TW PIN 광수신기의 경우 광파와 마이크로파의 속도정합의 영향과 이전에는 고려되지 않았던 photo-generated 전송자의 진성 영역에서의 transit time이 광수신기의 밴드 폭에 미치는 영향을 분석하여 최적화 설계하였다.

• Proceedings of the International Microelectronics And Packaging Society Conference
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• 2003.11a
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• pp.214-217
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• 2003

상하로 양극 영역이 중첩된 새로운 Si 포토다이오드를 제작하고 이의 전기광학적 특성을 조사하였다. 제작된 소자의 역포화전류와 이상계수는 각각 68pA와 1.8로 나타났으며 -3V 바이어스에서 측정된 접합 커패시턴스는 8.3 pF로 나타났다. 또한 $100mW/cm^2$, AMI 스펙트럼 조건에서 -3V 바이어스 아래 측정된 광전류와 감도특성은 각각 $60\;{\mu}A$와 6 A/W로 나타났다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.2 no.1
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• pp.65-72
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• 1993

MgGa2-xInxSe4 single crystal을 bridgman technique로 성장시켰다. 성장된 단결정은 rhombohedral 구조를 가지고 있었으며, lattice constant는 a=3.950~4.070$\AA$, c=38.89~39.50$\AA$으로 주어졌고, 높은 photoconductivity를 가지고 있었다. 이 단결정의 energy gap은 2.20~1.90eV이었고, photoconductivity spectrum에 peak의 energy는 2.31~2.01eV로 주어졌으며, photoconductivity의 time constant는 0.24~0.34sec로 주어졌다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2008.08a
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• pp.166-166
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• 2008