• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.383-383
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• 2012

전자소자 및 광전소자의 최적화 조건을 확립하기 위해 반도체 나노양자구조의 물리적 현상에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 반도체 양자세선은 일차원 구조의 기초 물리 특성 관찰과 소자로서의 응용 가치가 높다. 양자세선을 사용한 단전자 트랜지스터, 공명터널 다이오드, 발광다이오드, 광탐지기 및 레이저 소자 제작과 관련한 연구가 활발히 진행 중에 있다. 나노양자구조들 중에서 양자우물과 양자점에 대한 실험적 및 이론적 연구가 많이 진행되었으나, 복잡한 공정 과정과 물리적 이론의 복잡함으로 양자세선에 대한 연구는 상대적으로 미흡하다. 양자세선을 이용한 전자소자와 광전소자의 효율을 증진하기 위해서는 양자세선의 전자적 성질에 대한 연구가 중요하다. 본 연구에서는 InAs/InP 양자세선에 대한 기저상태와 여기상태의 전하분포, 부띠천이 및 전자적 성질을 고찰하였다. 가변 메시 유한 차분법을 이용하여 양자세선의 이산적 모델을 확립하여 변형효과가 양자세선 구조에서 부띠에 영향을 주는지 조사하였다. 변형효과와 비포물선효과를 고려한 슈뢰딩거 방정식을 사용하여 변형 포텐셜을 계산하였으며 양자세선의 포텐셜 변화를 관찰하였다. 양자세선의 포텐셜 변화에 따라 전하구속분포, 에너지 준위 및 파동 함수를 계산하였다. 기저상태의 부띠 간에 발생하는 천이와 여기상태의 부띠 간에 발생하는 부띠 간의 엑시톤 천이 에너지 값을 계산하였다. 계산한 부띠 에너지 천이 값이 광루미네센스로 측정한 엑시톤 천이와 잘 일치하였다. 이 결과는 양자세센의 이차원적인 전자적 구조를 이해하고 양자세선을 사용하여 제작된 전자소자 및 광전소자의 전자적 성질을 연구하는데 도움을 주며, 저전력 나노양자소자를 제작하는 기초지식을 제공하는 중요한 역할을 할 것이다.

• 한국진공학회지
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• 제12권2호
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• pp.118-122
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• 2003

저압 MOCVD 장치를 이용하여 선택적 에피 성장 (selective area epitaxy) 기술을 개발하고, 이 기술을 이용하여 InGaAs/GaAs 양자세선(quantum wire) 구조를 성장하였다. $SiO_2$로 선택적으로 마스킹 된 GaAs 기판위에 AIGaAs/GaAs 다충 구조 및 InGaAs/GaAs 양자세선 구조를 저압 MOCVD 방법으로 성장하였다. 매끄러운 사면을 갖고 끝 부분이 뽀쪽한 삼각형 구조의 양자세선 구조가 선택적 에피 성장법에 의해 자발적으로 형성되었다. 선택적 에피층 성장을 위한 최적 조건을 알기 위해 먼저 GaAs/AlGaAs 다층구조에 대하여 여러 가지 성장변수들에 대하여 조사하였다. 성장 변수들은 성장률(growth rate), V/III 비 및 성장온도, 패턴의 정렬 방향 등이다. 양자세선에서 나오는 발광은 975 nm로 분석되었다. 측정 온도가 증가됨에 따라 삼각형 구조의 사면의 양자우물에서 나오는 발광은 급격하게 감소하였다. 그러나 양자세선에서 나오는 발광은 양자우물에서 나오는 발광에 비해 서서히 감소하였고, 50 K 이상의 온도에서는 양자세선에서 나오는 발광의 세기가 더 커졌다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1997년도 제13회 학술발표회 논문개요집
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• pp.42-42
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• 1997

• 한국진공학회지
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• 제10권2호
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• pp.262-266
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• 2001

GaAS/AlGaAS 이종접합구조 위에 Split gate로 양자세선을 제작하여 Shubnikov de Haas 진동 및 양자 Hall 효과 측정으로 1DEG의 전기적 특성을 관측하였다. Gate 전압이 증가할수록 채널폭이 좁아짐에 따라 ID 특성이 나타났다. Edge state 수송 이론인 Landauer-Butikker formula로부터 QHE plateau와 SdH 진동의 최소값이 나타나는 자기장 영역이 일치하지 않고 있는 현상을 명확히 규명하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2007년도 제32회 학술대회 초록집
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• pp.120-120
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• 2007

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제36회 동계학술대회 초록집
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• pp.184.2-184.2
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• 2009

• 한국재료학회지
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• 제14권6호
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• pp.399-401
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• 2004

InGaAs/GaAs quantum wire structures were grown by low pressure metalorganic chemical vapor deposition by using selective area epitaxy.$ In_{ 0.2}$$Ga_{0.8}$ As/GaAs quantum wire structures were grown on a $SiO_2$ masked GaAs substrate. Quantum wire structures with sharp tips and smooth side walls were grown. We have grown InGaAs/GaAs quantum wire structures using variously opened width of the $SiO _2$ mask. Even though the opening widths of $SiO_2$ masked GaAs substrate were different, similar shapes of triangular structures were grown. Using various kinds of differently opened $SiO_2$ masked area, it would be possible to grow quantum wire structures with various thicknesses. The quantum wire structures are formed near the pinnacle of the triangular structure. Therefore, the fabrication of the uniquely designed integrated optical devices which include light emitting sources of multiple wavelength is possible.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.298-299
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• 2012

현재 반도체 나노구조는 단전자 트랜지스터, 레이저, LED, 적외선 검출기 등과 같은 고효율 광전자 소자에서의 응용을 위해 활발한 연구가 진행 되고 있다. 이러한 응용 분야를 위한 다양한 종류의 나노구조 성장이 광범위하게 시도 되고 있지만 주로 III-V 족 화합물 반도체에 대한 연구가 주를 이룬 반면 II-VI 족 화합물 반도체에 대한 연구는 아직 미흡하다. 하지만 II-VI 족 화합물 반도체는 III-V 족 화합물 반도체와 비교했을 때 더 큰 엑시톤 결합에너지(exciton binding energy)를 가지는 우수한 특성을 보이고 있으며 이러한 성질을 가지는 II-VI 족 화합물 반도체 중에서도 넓은 에너지 갭을 가지는 CdTe 양자점은 녹색 영역대의 광전자 소자로서 활용되고 있다. 본 연구에서는 분자 선속 에피 성장법(molecular beam epitaxy; MBE)과 원자 층 교대 성장법(atomic layer epitaxy; ALE)으로 CdTe 두께에 따른CdTe/ZnTe 나노구조의 광학적 특성을 연구하였다. 광루미네센스(photoluminescence; PL)를 통해 CdTe/ZnTe 나노구조에서 CdTe 두께에 따른 에너지 밴드와 열적 활성화 에너지를 관찰하였다. 또한 시분해 광루미네센스(Time-resolved PL)를 통해 CdTe 두께에 따른 CdTe/ZnTe 나노구조의 운반자 동역학을 조사하였다. 저온 광루미네센스 측정 결과 CdTe 두께가 증가할수록 각 샘플의 피크는 더 낮은 에너지 영역대로 이동하는 것을 관찰할 수 있다. 1.2 에서 2.0 ML로 증가할 때 광 루미네센스의 작은 적색편이를 관찰할 수 있는데, 이는 CdTe 양자우물에서 양자점으로의 구조적인 전이가 일어남에 따라 구속효과가 증가하였기 때문이다. 또한 2.0 에서 3.6 ML까지 CdTe 두께가 증가할 때 측정된 적색편이 현상은 양자점의 사이즈 증가함에 따른 것이다. 마지막으로 3.6 에서 4.4 ML로 CdTe 두께가 증가할 때 큰 적색편이 현상을 볼 수 있는데 이는 CdTe 양자점에서 양자세선으로의 구조적 전이에 따라 구속효과가 증가하였기 때문이다. 온도 의존 광루미네센스(Temperature-dependent PL) 측정 결과 1.2 와 3.0 ML 두께의 CdTe/ZnTe 나노구조에서 구속된 전자의 열적 활성화 에너지가 18 과 35 meV로 관찰되었다. 3.0 ML CdTe/ZnTe 나노구조에서 가장 큰 열적 활성화 에너지를 갖는 것은 양자점의 균일도가 좋아지고 저차원 나노구조로의 구조적 전이가 일어나면서 운반자 구속효과에 다른 쿨롱 상호작용이 증가하였기 때문이다.

• 전자공학회논문지A
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• 제33A권6호
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• pp.114-119
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• 1996

The use of holographic interference lithography and removal techniques to corrugate GaAs substrate have been studied. The periodic photoresist structure, which serves as a protective mask during etching, is holographically prepared. Subsequently periodic V-grooved pattern is formed on the GaAs substrate by conventional a H$_{2}$SO$_{4}$-H$_{2}$O$_{2}$-H$_{2}$O wet etching. The linewidth of a GaAs pattern is about 0.4$\mu$m and the depth is 0.5$\mu$m A quantum wires(QWRs) array is well formed on the V-grooved substrate by MOCVD (metalorganic chemical vapor deposition) growth of GaAs/Al$_{0.5}$Ga$_{0.5}$As (50$\AA$/300$\AA$) quantum wells. The formation of QWR array is confirmed by the temperature dependent photoluminescence (PL) measurement. The intensive PL peak with a FWHM of 6meV at 21K shows the high quality of the QWR array.