• 한국진공학회지
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• 제21권6호
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• pp.322-327
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• 2012

Molecular beam epitaxy 방법으로 성장된 ZnSe/GaAs 이종접합 구조에서 ZnSe의 electroreflectance (ER) 특성을 조사하였다. ER 측정은 변조 전압, 인가 전압 및 온도의 변화에 따라 수행하였다. 상온의 ZnSe ER 스펙트럼에서 압축 변형에 의하여 분리된 가전자대의 무거운 정공(HH: 2.609 eV) 및 가벼운 정공(LH: 2.628 eV)과 전도대 사이의 전이를 관측하였다. 인가전압이 증가함에 따라 HH 전이 신호의 크기는 점차 감소하였으나, LH 전이 신호의 크기 변화는 미미하였다. 온도에 따른 ER 스펙트럼의 변화를 통하여 변형과 열팽창 계수와의 관계를 연구하였다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.63-63
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• 2009

최근 연비 향상 및 배기가스 저감을 위한 친환경 경량 굴삭기에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 시도는 굴삭기의 소재의 강도를 490MPa급에서 700MPa급으로 고강도화를 통하여 작업장치의 경량화를 도모하고 있다. 본 연구에서는 중장비용 고강도 열연강재로 재발중인 ATOS70강재의 기본 용접성 및 GMAW 용접부 특성을 검토하였다. 사용한 시험재는 현장시험재인 14~16mmt두께의 ATOS70강재를 사용하였고, 용접경화성 및 저온균열감수성을 평가하였다. 또한 GMAW 용접을 실시하여 용접부의 이음부 특성을 검토하였다. 14mmt 두께의 ATOS70강재의 탄소당량은 약 0.44수준이고, 모재 인장강도는 약 760MPa급 수준을 보였다. 한편 최고경도시험에 의한 용접부 최도경도는 약 300Hv 수준을 보였으며, 경사 y-groove구속시험에 의한 14mmt두께의 한계예열온도는 상온이었다. 한편 GMAW 용접부 인장시험결과 740MPa급 이상의 인장강도를 확보하였고, $-5^{\circ}C$ 용접부 Charpy 충격시험결과 48J 이상의 충격인성을 나타내었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1999년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.96-98
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• 1999

유기전계발광소자(OELD)의 성능 향상을 위한 많은 연구가 진행되고 있지만 아직까지 금속전극과 유기발 광층 사이의 접촉저항(Contact Resistance)에 관한 연구는 거의 보고되지 않고 있다. Ohmic 접합에서 접촉 저항은 효율적이고 신뢰성 있는 소자제작에 있어서 간과되어서는 안될 매우 중요한 부분이다. 본 연구에서는 금속전극과 유기발광충 사이의 접촉저항에 관해서 논의하고자 한다. 본 연구에서 제작된 샘플은 금속전극으로 Ag, 유기발광재료로서 Alq$_3$를 사용하였으며, Alq3의 두께를 100 $\AA$에서 500 $\AA$까지 각각 다르게 하여 서로 다른 두께의 유기발광층을 가지는 샘플을 제작하였다. 금속전극의 매트릭스 구조에 의해 형성된 적선의 크기는 3 mm x 2 mm이며, 제작된 샘플의 접촉비저항은 TLM(Transmission Line Measurement) 방법을 이용하여 구하였다. Planar한 TLM model로부터 새로운 vertical model을 유추하였으며, 이를 근거로 접촉저항 및 transfer length 등을 계산하였다. 상온에서 측정된 전체 저항값은 유기발광층의 두께가 증가함 에 따라 증가하는 경향을 나타냈으며, 이 때 계산된 접촉비저항은 1.49$\times$$10^1$ $\Omega$-$\textrm{cm}^2$ 이다. 접촉저항은 전극 사이의 거리의 증가에 따라 증가하지만, 측정시간의 thermal budget의 영향으로 상대적으로 전체저항이 감 소하였으나, 저항감소분의 포화에 따라서, 거리에 비례하여 다시 저항이 증가하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 1998년도 춘계종합학술대회
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• pp.405-408
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• 1998

본 논문에서는, 백금 실리사이드와 실리콘 접합에서 n형 실리콘 기판의 농도와 온도 변화(상온, 55$^{\circ}C$, 75$^{\circ}C$)에 따라서 전류-전압 특성을 분석하였다. 측정한 전기적 파라미터들은 순방향 임계전압, 역방향 항복전압, 장벽높이(øbn), 포화전류, 이상인자와 동적저항의 변화이다. 결과로써, 기판 농도의 변화에 따라서는 순방향 임계전압, 역방향 항복전압, 장벽 높이, 동적저항은 감소하였으나 포화전류와 이상인자는 증가하였다. 온도 변화에 따라서는 역방향 항복전압과 동적저항이 증가하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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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.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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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.

• 한국진공학회지
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• 제19권5호
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• pp.353-359
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• 2010

Metal-organic chemical vapour deposition (MOCVD) 법으로 성장된 $In_{0.49}Ga_{0.51}P$/GaAs 이종접합 구조의 특성을 표면 광전압(surface photovoltage; SPV) 분광법으로 조사하였다. SPV 측정은 입사광의 세기, 변조 주파수, 온도의 함수로 수행하였다. 상온에서 시료의 띠간격 에너지(band gap energy)는 GaAs와 $In_{0.49}Ga_{0.51}P$는 각각 1.400 및 1.893 eV이었다. 광세기를 증가시킴에 따라 SPV 크기는 증가하는 반면에, 변조 주파수를 증가시킴에 따라 SPV 크기는 감소하였다. 그리고 SPV 스펙트럼의 온도 의존성으로부터 GaAs와 $In_{0.49}Ga_{0.51}P$의 띠간격 에너지의 변화를 Varshni 및 Bose-Einstein 표현에 의해 분석하였다.

• 한국진공학회지
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• 제1권1호
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• pp.176-182
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• 1992

CVD 텅스텐의 응력 및 접합 누설전류 특성을 조사하였다. 응력-연속 어닐링온도 의 그래프는 냉각곡선의 응력이 가열곡선의 그것보다 더 높게 나타나는 이력현상을 보인다. SiH4 환원에 의하여 증착된 텅스텐 막이 수소환원에 의하여 증착된 막보다 전반적으로 내부 응력 뿐만 아니라 열 응력도 더 큰 것으로 나타났으며 전자가 후자에 비해 실리콘 기판과의 부착특성이 불량한 것도 이러한 응력차와 유관한 것으로 생각된다. SiH4 환원에 의하여 형 성된 텅스텐 막은 상온에서 인장 응력 상태에 있으며, 온도가 증가됨에 따라 응력이 감소하 다가 $700^{\circ}C$ 부근에서 압축 응력 상태로 바뀌고, 계속 더 온도가 증가됨에 따라 압축 응력 이 급격히 증가한다. SiH4 환원에 의한 텅스텐 막의 증착 온도가 증가함에 따라 n+/p 접합 의 누설전류가 크게 증가하며, 특히 $400^{\circ}C$로 온도가 증가함에 따라 누설전류의 증가폭이 크게 나타났는데, 이것은 수소환원 반응시와 유사하게 텅스텐의 침투(encroachment)에 의 한 실리콘 소모가 그 원인이다. SiH4/WF6 유속비의 증가에 따라서도 누설전류가 증가하는 데 그 효과는 미소한 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권12호
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• pp.1421-1426
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• 2014

소듐냉각고속로(Sodium-cooled Fast Reactor, SFR)의 안전성 향상을 위해 고온 증기 Rankine 싸이클 대신 초임계 이산화탄소(Supercritical $CO_2$, $S-CO_2$) Brayton 싸이클을 전력변환 시스템에 사용하는 방안이 제시되고 있다. 이 경우, 중간 열교환기로는 확산 접합(Diffusion Bonding)에 의해 제작되는 미소채널형 열교환기인 PCHE(Printed Circuit Heat Exchanger)가 고려되고 있다. 따라서 본 연구에서는 PCHE 형 열교환기 후보재료인 다양한 오스테나이트계 합금의 확산접합 특성을 평가하였다. 후보재료별로 다양한 조건에서 확산접합부를 제작하고 상온에서 $650^{\circ}C$까지의 인장 특성을 평가하였다. 평가 결과 SS 316H와 SS 347H는 $550^{\circ}C$까지 모재와 유사한 특성을 보였지만 Fe-Ni-Cr 합금인 Incoloy 800HT는 모든 온도에서 인장특성이 감소하였다. 연신율 저하의 원인을 이해하기 위해 접합부 부근의 미세조직을 분석하였다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제12권8호
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• pp.10-17
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• 1999

본 논문에서는 최근 초고주파영역에서 우수한 고출력 특성을 갖는 것으로 알려진 AlGaN-GaN high-electron mobility transistor(HEMT's)의 최근 기술동향과 함께 응용가능성 및 한계에 대하여 검토하였다. GaN는 약 3.4eV 정도의 큰 밴드갭을 갖는 까닭에 200V 이상의 높은 항복전압을 갖는다. 또한 AlGaN와 이종접합을 형성하는 경우 piezoelectric field에 의하여 1$\times$10\ulcornercm\ulcorner 이상의 높은 밀도의 2DEG(two-dimensional electron gas)의 형성이 가능하고, 상온 전자이동도가 1,200$\textrm{cm}^2$/V-s 이상으로서 초고주파 고출력 전자소자의 구현에 필요한 물성을 갖추고 있다. 현재 cutoff frequency fT가 60GHz이상, maximum frequency fmax가 150GHz 이상의 소자가 개발되었으며, 3W/cm 이상의 cw(continuous wave) 전력밀도가 보고된바 있다. 또한 열전도도가 큰 새로운 기판이 개발되고, heat dissipation을 개선하기 위한 새로운 소자구조가 개발됨에 따라 보다 높은 전력밀도를 갖는 단위소자 또는 MMIC(monolithic microwave integrated circuits)의 구현가능성이 높아지고 있다.