• Title/Summary/Keyword: 다중양자우물

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Growth and characterizations of INAlAs epilayers and InGaAs/INAlAs quantum well structures by low pressure metalorganic chemical vapor deposition (저압 유기금속 화학증착법을 이용한 InAIAs 에피층과 InGaAs/InAIAs 양자 우물 구조의 성장과 분석)

  • 유경란;문영부;이태완;윤의준
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.7 no.4
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    • pp.328-333
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    • 1998
  • Lattice-matched InAIAs epilayers were grown on (001) InP substrate by low pressure metalorganic chemical vapor deposition. The effects of growth conditions on the properties of InAIAs were analyzed, and InGaAs/InAIAs single and multiple quantum wells were successfully grown. It was observed that the optical property of InAIAs epilayers was improved in the temperature range of 620~$700^{\circ}C$ as the growth temperature increased due to the reduction of oxygen incorporation, however, the crystallinity decreased at temperatures higher than $750^{\circ}C$ due to the degraded crystallinity of the bufter layers. The enhanced incorporation of AI into epilayer was observed at high $AsH_3$flow rates and it was explained in terms of the differences in bond strengths of AI-As and In-As. The measured photoluminescence peak energies from InGaAs/InAIAs single quantum wells were consistent with the calculated ones based on transfer matrix method. High-order satellite peaks and fine thickness fringes were observed by high-resolution x-ray diffraction, implying that the high-quality multiple quantum wells with abrupt heterointerfaces were grown.

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나노 구조를 이용한 LED를 광추출 효율 개선

  • Bae, Ho-Jun;Choe, Pan-Ju;Choe, Yu-Min;Gang, Yong-Jin;Kim, Ja-Yeon;Gwon, Min-Gi
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.398-398
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    • 2012
  • GaN 기반의 InGaN/GaN 다중양자우물(MQW) 구조의 발광다이오드는 다양한 파장대의 가시광을 방출하는 소자로 교통 신호등, 디스플레이, LCD backlight, 일반 조명까지 넓게 응용되고 있다. 그러나, 이러한 응용을 위해서는 전류 주입 효율, 내부양자효율, 광추출 효율을 개선하는 연구를 통한 발광 다이오드의 광효율을 높이는 연구가 필수적이다. 최근 많은 연구 개발에 의해 내부양자효율은 크게 향상 되었지만, 광추출 효율은 GaN (n=2.4)와 공기 (n=1)의 굴절률 차이에 의해 아직까지 낮은 실정이다. 광추출 효율을 개선하기 위해 반사전극, 전방향 반사전극, 표면 거칠기, Chip 성형 등의 기술이 제안되고 있다. 본 연구는 LED의 광추출 효율을 높이기 위해 다양한 모양의 Hydrothermal 법에 의해 성장된 ZnO 나노 구조 및 나노스피어 리소그라피를 통한 폴리스티렌 나노 구체의 주기적인 배열에 따른 특성을 연구하였다.

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이차원 광결정 InGaP 발광다이오드의 제작과 $(NH_4)_2S_x$ 패시베이션 효과의 관한 연구

  • Lee, Gi-Hyeon;Lee, Jeong-Il;Han, Il-Gi;Song, Gye-Hyu
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.115-115
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    • 2010
  • 광 결정 발광 다이오드를 제작하는데 있어서 문제가 되는, 표면 비 발광 재결합을 줄이기 위해서 $(NH_4)_2S_x$ 패시베이션 효과를 연구하였고, 실제 소자를 공정하였다. $(NH_4)_2S_x$ 패시베이션의 영향을 알아보기 위해서, GaAs 기판위에 10쌍 다중 양자 우물 구조를 가진, 에피탁시를 이용하여 광 결정 다이오드를 제작하였고, 그 후 패시베이션 처리를 하였다. 광 결정 격자 상수는 600 nm 였고, 전자 빔 노광기법을 이용하여 패턴을 만들었다. 패시베이션효과는 시분해 발광 측정을 이용하여 캐리어 라이프 타임의 변화를 통해 확인 할 수 있었다. 광 결정 구조가 없는 발광 다이오드에서의 라이프 타임은 2206 ps였고, 광 결정 구조를 가진 발광다이오드에서의 라이프타임은 831ps였다. 이는 식각된 구멍의 표면에서 비 발광 재결합이 증가했다는 것을 의미한다. 패시베이션 처리된 광 결정 발광다이오드의 라이프 타임은 1560 ps 으로 광 결정 구조의 표면에서 발생된 비 발광 표면 재결합이 상당히 줄었음을 알 수 있다. 상용 에피탁시에 실제 소자에 적용 가능한 광 결정 발광 다이오드를 제작하였다. 상용 에피탁시는 20쌍의 다중 양자우물과, 16쌍의 Distributed Bragg Reflector를 가진 구조이다. 이 상용 에피탁시에 광 결정 구조를 만들기 위해서 니켈 크롬 (NiCr) 마스크를 사용하였고, 기존 식각 시간보다 세배 길어진 식각 시간을 달성하였다.

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Theoretical and experimental analysis of modal gain in asymmetric multiple quantum well laser diodes (비대칭 다중 양자우물 레이저 다이오드에서 모드이득의 이론 및 실험적 분석)

  • 권오기;김강호;김현수;김종회;오광룡
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.14 no.3
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    • pp.279-285
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    • 2003
  • Wide- and flat-gain laser diodes were designed and fabricated from asymmetric multiple quantum well (AMQW) structures which consist of three compressively strained InGaAsP wells of different thicknesses. For a 400 ${\mu}{\textrm}{m}$-long lasers with as-cleaved facets, -1 ㏈ and -3 ㏈ gain bandwidth were 45 nm and 80 nm, respectively. For this AMQW structure, calculated gain spectra with various line broadening functions were compared with experimental results. We confirmed the calculated gain spectra using an asymmetric line broadening function were in good agreement with the measured data.

Enhanced light extraction in GaN-bassed LED with embo type Al reflector (엠보형 Al 반사막을 이용한 GaN-based LED의 광추출 효율 향상)

  • Lee, Wan-Ho;Shin, Young-Chul;Kim, Eun-Hong;Kim, Chul-Min;Lee, Byoung-Gyu;Zhong, Yuan;Kim, Tae-Geun
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2008.06a
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    • pp.150-150
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    • 2008
  • 고효율 LED를 얻기 위해서는 LED의 내부 양자효율과 외부 양자효율이 높아야 한다. 현재 GaN-Based LED의 내부 양자효율은 결정의 질의 개선 및 이중이종접합 또는 다중양자우물 구조와 같이 활성층의 캐리어 농도를 높이는 접합구조로 설계되어 거의 100%에 가까워졌다. 그러나 외부 양자효율은 반도체 재료의 높은 굴절률로 인하여 외부로 탈출하지 못하고 내부로 전반사 되어 반도체 내부에 갇히게 되는데 이처럼 갇힌 빛은 반도체와 중간 Interface에 TIR(total internal reflection) 또는 반사판에 의해 계속적으로 반사 된다. 그러므로 이를 해결하기 위한 플립칩 구조, 포토닉 크리스탈 등의 여러 가지 방법들이 제시되고 있지만 아직도 더 높은 외부 양자 효율의 개선을 요구하고 있다. 본 연구에서는 새로운 형태의 반사판(Al) 즉 p-GaN과 반사판 사이의 interlayer로 반사판과의 오믹 접촉을 고려한 Embo type의 NiO를 구현하여 반사된 빛의 방향을 내부반사를 줄일 수 있는 방향으로 변화시킴으로써 광 추출 효율의 향상을 기대할 수 있게 되었다.

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Fabrication of waveguide filter using quantum well intermixing (다중양자우물의 상호섞임 현상을 이용한 광도파로 필터의 제작)

  • 김항로;여덕호;윤경훈;김성준
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 2000.02a
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    • pp.268-269
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    • 2000
  • We demonstrate a polarization insensitive waveguide filter using quantum well intermixing(QWI). The bandgap of epitaxial layer is modified from 1.55${\mu}{\textrm}{m}$ to 1.40${\mu}{\textrm}{m}$ using QWI and a Bragg grating filter is demonstrated using electron beam lithography technology. The fabricated waveguide filter has a 70% reflection efficiency and a 1.46nm filter bandwidth. Furthermore polarization insensitive transmission characteristics are observed. The device can be applied to photonic integrated circuits(PIC).

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Optimization of Grating Structures in Complex-Coupled MQW DFB Lasers with Absorptive Gratings (흡수 회절격자를 가지는 복소결합 다중양자우물 DFB 레이저의 회절격자 구조의 최적화)

  • Cho, Sung-Chan;Lee, Dong-Chan;Kim, Boo-Gyoun
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics D
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    • v.36D no.7
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    • pp.80-91
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    • 1999
  • We present various optimal grating structures which give the low threshold gain, good modulation characteristics, small effective linewidth enhancement factor, and large fabrication tolerance in complex-coupled MQW DFB lasers with absorptive gratings. To obtain these, we calculate the complex coupling coefficients using the extended additional layer method and the threshold gain including the modal loss in the absorptive grating region for rectangular and trapezoidal gratings. Based on the comparison of the results for various possible absorptive grating structures, the design guidelines are presented to obtain the low threshold gain or large fabrication tolerance. Among the grating structures studied, the double grating structure consisting of the absorptive grating on the index grating has the largest fabrication tolerance for the threshold gain and the coupling strength. The fabrication tolerance for the coupling ratio is very large for all the grating structures studied.

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Analysis of Traveling-wave Ridge-type CPW MQW EA-modulator using FDTD (FDTD를 이용한 진행파형 Ridge-type CPW 다중 양자 우물 전계 흡수 변조기 분석)

  • 이승진;이정훈;공순철;최영완
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 2000.02a
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    • pp.270-271
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    • 2000
  • Among many optical modulators, we are interested in traveling-wave(TW) multiple quantum well(MQW) electro-absorption modulator which can be used for wide-band applications, covering DC to 30GHz or higher frequencies. In this study, we simulate a 1.3mm InGaAs/lnGaAsP TW MQW EAM using the 3D Finite Difference-Time Domain (FDTD) method. We identify that several geometric factors affect Microwave charateristics. Our calculated data provide useful information to optimize and fabricate ridge-type TW CPW EAM.

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WKB eigenvalue equation for multiple graded-index waveguides/quantum-wells (다중 언덕형 광도파로/양자우물의 WKB 고유방정식)

  • 김창민;임영준
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics A
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    • v.33A no.11
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    • pp.120-127
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    • 1996
  • In the WKB analysis, we propose the new forms of the trial eigenfunctions which not only converge at the turning points but also approximate to the conventional WKB solutions away from the turning points. The eigenvalue equation of multiple waveguides with graded index profile are derived by using the proposed WKB analysis and the transfer matrix method. The drived equation sare represented in the recursive form. The results of the eigenvalue equation sare comapred with those of the FDM, one of the well-known computational methods, for a three-waveguide coupler.

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