• 한국진공학회지
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• 제11권4호
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• pp.207-211
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• 2002

반도체-유전체 덮개층의 다양한 조합이 I $n_{0.53}$G $a_{0.47}$As/InGaAsP(Q1.25) 양자우물 무질서화에 미치는 영향을 PL(Photoluminescence)을 이용하여 조사하였다. 청색 편이에 대한 문턱 온도는 약 $750^{\circ}C$ 였으며 전반적으로 온도가 올라감에 따라 청색 편이도 점차 증가하였으나 $SiO_2$의 경우에는 온도가 올라감에 따라 포화되는 경향을 보였다. $SiN_{x}$ 가 $SiO_2$보다 더 큰 청색 편이를 야기하였는데 이것은 $SiN_{x}$의 낮은 성장 온도와 관계가 있는 것으로 생각된다. $SiN_{x}$의 경우 P의 확산이, 그리고 $SiO_2$의 경우 Ga의 확산이 청색 편이에 중요한 역할을 하는 것으로 여겨진다.겨진다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제3권4호
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• pp.39-43
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• 2004

The parallel multi-quantum well structures of blue and amber lights were designed and grown in metal-organic chemical vapor deposition by utilizing integration process on epitaxial layers. Samples were deposited for 5 periods-InGaN multi-quantum well layers for blue light emission and partially etched in order to regrow the 3 periods-InGaN multi-quantum wells for amber light. The blue and amber photoluminescence spectra were observed at the peak wavelengths of 475 and 580 nm, respectively. The chromatic coordinates of the white emitting diode were 0.31 and 0.34.

• 전자통신동향분석
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• 제21권4호통권100호
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• pp.118-128
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• 2006

테라헤르츠 대역(100GHz-10THz)은 광파와 전파의 경계 영역에 존재하며 기술적으로 뒤늦게 개발된 주파수 대역으로 테라헤르츠 대역을 개척하기 위해 최신의 레이저기술, 반도체 기술 및 고온초전도 기술을 사용하는 새로운 전자기파 기술로 발전하였다. 테라헤르츠 전자파 펄스는 펨토초 광펄스에 의한 초고속 광스위치(광전도 안테나),반도체 표면, 양자우물 구조 등의 여기(excitation)에 의해 발생하고, 두 가지 연속파(CW) 레이저 빔을 혼합하면 주파수 가변의 테라헤르츠 전자파가 발생한다. 본 논문에서는 이와 같은 THz 전자파 펄스의 발생 및 검출과 THz 응용분야에 대해 기술하고자한다.

• 한국광학회지
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• 제27권5호
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• pp.181-187
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• 2016

본 연구에서는 단일모드 사각형 링 공진기에 테이퍼-스텝 구조를 적용하여 단 방향 발진을 구현하였으며, 다양한 테이퍼-스텝 구조 변수를 갖는 소자를 제작하여 그 특성을 분석하였다. 소자는 InP기판을 기반으로 성장된 InGaAsP/InGaAs 다중 양자 우물구조의 반도체에 제작하였으며, 제작된 소자의 출력과 광 손실을 측정하였다. 이를 바탕으로 주어진 반도체 에피 구조와 단일모드 사각 링 공진기에서의 최적화된 구조 변수를 도출할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.50-50
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• 2010

최근 InGaN 양자우물구조에 기초한 청색, 녹색 반도체 발광다이오드 (LED)는 장수명, 고효율, 친환경이라는 장점 때문에 다양한 응용에 사용되기 시작하고 있다. 이러한 가시광 LED들이 고휘도 조명용 광원으로 사용되기 위하여서는 많은 효율향상이 이루어 져야 한다. 이를 위하여서는 LED의 성능을 나타내는 각종 효율들을 상호 분리하여 측정할 수 있어야 한다. 그러나, 아직 이러한 LED 효율을 상호 분리하여 측정할 수 있는 기술들이 아직 정립되어 있지 않은 관계로, 대부분은 실험적으로 찾아 가는 경험론걱인 방법에 의존하고 있다. 한양대학교에서는 LED의 각종 효율들을 상온에서 상호 분리 측정할 수 있는 기술을 세계에서 처음으로 개발하였다. 본 논문에서는 효율분리 측정 기술을 소개하고, 이를 토대로 가시광 LED의 각종 효율들을 증대 시킬 수 있는 방안에 대하여 소개한다. LED의 효율은 주입된 전자 가운데 몇%가 광자로 변환되는가를 나타내는 내부양자효율(IQE)과 활성층에서 생성된 광자 가운데 몇 %가 LED chip 외부로 나오는 가를 나타내는 광추출효율(LEE)에 의하여 정하여 진다. IQE는 주로 결정성장상태에 의하여, LEE는 주로 소자구조에 의하여 정하여 진다. 한편 LED의 광출력 및 신뢰성 향상을 위하여서는 LED 췹내에서의 전류 분포 및 전계분포를 매우 균일 하게 유지하는 것이 중요하다. 그러나, 실제 제작된 LED에서는 공간적인 비대칭으로 인하여 전류가 국부적으로 집중되어 흐르는 현상, 즉 전류집중현상이 발생하게 된다. 본 발표에서는 IQE와 LEE를 순수 실험적으로 분리 측정할 수 있는 방법, 전류집중현상을 측정하고 제어 할 수 있는 방법등을 소개한다.

• 한국광학회지
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• 제20권1호
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• pp.41-47
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• 2009

다중모드 간섭기를 이용한 반도체 이중사각형 링 공진기에서의 단일 파장 모드 발진특성을 관찰하였다. 실험에 사용된 공진기의 에피택시는 발진 중심파장이 $1.55{\mu}m$인 InGaAsP-InP 다중양자우물 구조를 활성층으로 사용하여 제작되었다. 공진기의 구조는 다중모드 간섭기를 결합기로 이용한 이중사각형 링 공진기이며 발진특성을 측정하였다. 여러 가지 구조 변수를 즉 공진기의 구조 및 크기, 다중모드 간섭기의 길이를 변화시키며 실험을 진행하였다. 실험 결과 다양한 크기와 구성에서 단일파장모드선택 특성이 잘 나타남을 확인할 수 있었다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제10권3호
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• pp.29-33
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• 2011

Film growth rate and composition variation are numerically analyzed during the selective area growth of InGaN on the GaN triangular stripe microfacet in this study. Both the vapor phase diffusion and the surface diffusion are considered to determine the In composition on the InGaN surface. To obtain the In composition on the surface, flux of In atoms due to the surface diffusion is added to the concentration determined from the Laplace equation which is governing the gas phase diffusion. The solution model is validated by comparing the growth rates from the analyses to the experimental results of GaN and InN films. The In composition and resulting wave length are increased when the surface diffusion is considered. The In content is also increased according to the increasing mask width. The effect of mask width to the In content and wave length is increasing in the case of a small open region.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.116-116
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• 2000

질화물 반도체는 LED, LD, Transistor, 그리고 Photodetector 등 광소자 및 전자소자를 실현할 수 있는 소재로써 최근에 각광 받고 있으며, 또한 국·내외적으로 연구가 활발히 진행되고 잇다. 질화물 발광 다이오드 제작에는 소자의 효율과 수명시간의 향상을 위하여 질화물 반도체와 금속과의 접합시 고 품질의 오믹 접합이 필수적이다. 특히 p-형 GaN의 경우에는 높은 정공 농도를 갖는 p-형 GaN를 얻기가 어렵고 GaN의 일함수에 비하여 높은 일함수를 갖는 금속이 없기 때문에 매우 낮은 접합 저항을 가지며 안정성이 매우 우수한 금 접합을 얻기가 어렵다고 알려져 있다. 또한, GaN 계열의 발광 다이오드는 일반적으로 표면 발광 다이오드 형태로 제작되기 때문에 p-형 GaN 층의 오믹 접촉으로 사용되는 금속의 전기적 특성뿐만 아니라 발광 다이오드의 활성층에서 발광되어 나오는 빛에 대한 투과도 또한 우수하여야 발광 다이오드의 효율이 우수해진다. 본 연구에서는 p-형 GaN층의 접합 금속으로 Pt(80nm)과 Ni(5nm)/Au(7nm)를 사용하여 InGaN/GaN 다중양자우물 구조의 발광 다이오드를 제작하여 전기적 특성 및 발광효율을 측정하였다. 그리고, Pt(80nm)과 p-형 GaN와의 접합시 온도 변화에 따른 전기적 특성을 TLM 방법으로 조사하고, 가시광선 영역에서의 빛에 대한 투과도를 UV/VIS spectrometer, X-ray reflectivity, 그리고 Atomic Force Microscopy 등을 이용하여 분석하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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• pp.65-65
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• 2006

ZnO 박막은 II-VI족 화합물 반도체로서 상온에서 3.37eV의 넓은 밴드갭을 가지고 있을 뿐만 아니라 GaN(28meV) 보다 상온에서 큰 엑시톤 결합 에너지(60meV)와 열 안정성을 가지고 있다. 특히 ZnO를 base로 한 2차원의 화합물 (MgZnO, CdZnO 그리고 MgO) 반도체 물질은 UV LED, 생 화학 센서와 투명전극 등으로 응용이 가능하다. ZnO/MgZnO 양자우물 구조의 양자제한 효과로 인한 엑시톤 결합에너지와 전기적 광학적 특성 향상으로 광전자 소 자 제작이 가능하다. 그렇지만, Zn-Mg 상평형도에서 ZnO 내에 Mg 고용도가 상온에서 열역학적으로 4at% 이하 이고, 또한 ZnO와 MgO는 각각 우르짜이트 구조와 면심입방 구조를 가지기 때문에 Mg 함량을 높이는데 어려움이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 열처리를 함으로써 MgZnO 박막 내에 Mg 함량의 증가와 결정성 향상으로 고품질의 광전자 소자 제작을 가능하게 했다. 본 실험에서는 RF 마그네트론 스퍼터링 장비로 MgZnO 박막 성장 후 Si 기판위에 성장된 박막의 결정성 향상과 MgZnO 내의 Mg 함량 변화를 관찰하기 위해 성장된 박막에 대한 열처리 효과를 연구 하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.416-417
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• 2013

최근 질화물계 발광다이오드(light emitting diode, LED) 소자는 핸드폰, 스마트 TV 등의 디스플레이 분야와 실내외조명, 감성조명, 특수조명 등의 조명분야에 그 응용분야가 급속히 확대되고 있다. 이러한 LED 소자는 에너지 절감과 친환경에 장점을 가지고, 가까운 미래에 조명시장을 대체할 것으로 예상된다. 이를 만족하기 위해서는 현재보다 더 높은 효율을 갖는 LED 개발이 요구되어지고 있는 상황이다. 일반적으로 질화물계 LED 소자의 효율은 내부양자 효율, 광추출 효율 등으로 나타낼 수 있다. 내부 양자효율은 성장된 결정의 질의 개선 및 다층의 이종접합 또는 다중양자우물 구조와 같이 활성층의 캐리어 농도를 높이는 접합구조로 설계되어 80% 이상의 효율을 나타낸다. 그러나 광추출 효율은 이에 미치지 못하고 있다. 이는 반도체 재료의 높은 굴절률로 인하여 빛이 외부로 탈출하지 못하고 내부로 반사되거나 물질 안에서 흡수가 일어나기 때문이다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위해 많은 연구 그룹들은, 표면에 패턴 형성하여 빛의 전반사를 줄여 그 효율을 올리는 연구결과를 보고하고 있다. 대표적인 방법으로는 wet etching, 전자빔 리소그라피, 나노임프린트 리소그라피, 레이저 홀로 리그라피, 나노스피어 리소그라피 등이 사용되고 있다. 이 중, 나노스피어 리소그라피는 폴리스틸렌 혹은 실리카 등과 같은 나노 크기의 bead를 사용하여 반도체 기판 표면에 단일층으로 고르게 코팅한 마스크로 사용하여 패턴을 주는 방법이다. 이 방법의 장점으로는 대면적에 균일한 패턴을 형성할 수 있고, 공정비용이 저렴하여 양산하기에 적합하다는 특징이 있다. 나노스피어 리소그라피를 통해서 표면에 생성된 패턴 모양의 각도에 따라서, 식각되는 깊이에 변화에 따라 실험한 결과들은 있지만, 아직까지 크기가 다른 나노입자들의 마스크 이용하여 형성된 패턴 밀도에 따른 광 추출 효과에 대한 연구가 많이 미흡하다. 따라서 본 연구에서는 다양한 크기의 실리카로 패턴을 형성시켜 패턴 밀도에 대한 광추출 효율의 효과에 대해서 조사하였다. 실험 방법으론, DI, 에탄올, TEOS, 암모니아의 순서대로 그 혼합 비율을 조정하여 100, 250, 500 nm 크기의 나노입자를 합성하였고 이것을 질화물계 LED의 표면 위에 단일층으로 스핀코팅 방법을 통해 코팅을 하였다. 그 후 ICP-RIE 방법으로 필라 패턴을 형성하였는데, 그 결과 100 nm SiO2 입자를 이용한 경우 $4.5{\times}10^9$/$cm^2$, 250 nm의 경우 $1.4{\times}10^9$/$cm^2$, 500 nm의 경우 $0.4{\times}10^9$/$cm^2$의 패턴의 밀도를 보여주었다(Fig. 1). 패턴의 밀도에 따라 전계광학적 특성을 확인하여 보았는데, 그 결과는 평평한 표면과 비교하였을 때 100 nm에서 383%, 250 nm에서는 320%, 500 nm에서는 244% 상승하는 결과를 보여주었다(Fig. 2). 이번 실험을 통해서 LED의 광추출 효율은 표면 모양과 깊이 뿐 아니라 밀도가 커질수록 그 효율이 올라간다는 사실을 알 수 있었다.