• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.340-341
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• 2013

양자점(Quantum dots; QDs)은 단전자 트랜지스터, 레이저, 발광다이오드, 적외선 검출기와 같은 고효율 광전소자 응용을 위해 활발한 연구가 진행되고 있다. 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. 기존의 CdTe/ZnTe 양자점을 성장하기 위해 ZnTe와 격자부정합이 적은 GaAs 기판을 이용한 연구가 주를 이룬 반면 Si기판을 이용한 연구는 미흡하다. 하지만 Si 기판은 GaAs 기판에 비해 값이 싸고, 여러 분야에 응용이 가능하며 대량생산이 가능하다는 이점을 가지고 있어 초고속, 초고효율 반도체 광전소자의 제작을 가능케 할 것으로 기대된다. 또한 양자점의 고효율 광전소자에 응용을 위해서는 Si 기판 위에 양자점의 크기를 효율적으로 조절하는 연구 뿐 아니라 양자점의 크기에 따른 운반자 동역학에 대한 연구도 중요하다. 본 연구에선 분자선 에피 성장법(Molecular Beam Epitaxy; MBE)과 원자층 교대 성장법(Atomic Layer Epitaxy; ALE)을 이용하여 Si 기판 위에 성장한 CdTe/ZnTe 양자점의 크기에 따른 광학적 특성을 연구하였다. 저온 광 루미네센스(PhotoLuminescence; PL) 측정 결과 양자점의 크기가 증가함에 따라 더 낮은 에너지영역으로 피크가 이동하는 것을 확인하였다. 그리고 온도 의존 광루미네센스 측정 결과 양자점의 크기가 증가함에 따라 열적 활성화 에너지가 증가하는 것을 관찰하였는데, 이는 양자점의 운반자 구속효과가 증가하였기 때문이다. 또한 시분해 광루미네센스 측정 결과 CdTe/ZnTe 양자점의 크기가 증가함에 따라 소멸 시간이 긴 값을 갖는 것을 관찰하였는데, 이는 양자점의 크기가 증가함에 따라 엑시톤 진동 세기가 감소하였기 때문이다. 이와 같은 결과 Si 기판 위에 성장한 CdTe/ZnTe 양자점의 크기에 따른 열적 활성화 에너지와 운반자 동역학에 대해 이해 할 수 있었다.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.5 no.3
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• pp.284-294
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• 1992

합성용질확산법으로 GaP단결정을 성장시키고 몇가지 성질을 조사하였다. 정지상태에서 결정의 성장속도는 1.75[mm/day]이었고 결정성장용 석영관을 전기로내에서 하강시키므로써 양질의 GaP 단결정을 성장하였다. 에치피트밀도는 결정의 성장축 방향으로 3.8*$10^{4}$[$cm^{-2}$]부터 2.3*$10^{5}$[$cm^{-2}$] 까지 증가하였다. 성장된 GaP결정의 이동도와 캐리어농도는 실온에서 197.49[$cm^{2}$/V.sec]와 6.75*$10^{15}$[$cm^{-3}$]이었고 77K의 온도에서는 266.91[$cm^{2}$ /V.sec]와 3.13*$10^{14}$[$cm^{-3}$]이었다. 에너지갭의 온도의존성은 실험적으로 $E_{g}$(T)=2.3383-(6.082*$10^{-4}$) $T^{2}$/(373.096+T)[eV]로 구하여졌다. 저온에서 측정된 광루미네센스 스펙트럼은 구속된 여기자의 복사재결합과 재결합 과정에 포논의 참여로 인하여 에너지갭 부근의 복잡한 선 스펙트럼이 나타났고 얕은 준위의 Si도너와 Zn억셉터준위 사이에서의 복사재결합 및 이에 대한 1LO, 2LO의 포논복제가 나타났으며 S $i_{Ga}$ -S $i_{p}$의 쌍방출에 의하여 1.8932[eV]에서 넓은 반치전폭의 피크가 나타났다. GaP의 적외선 흡수는 TO, LO, LA, T $A_{1}$, T $A_{2}$ 포논들의 이중결합모드와 G $a_{2}$O의 진동모드 및 Si도너와 Zn억셉터들에 의하여 일어났다. Zn를 확산시키어 제작한 p-n GaP발광다이오드는 실온에서의 발광중심피크가 6250[.angs.]이었고 최대광출력은 0.0916[mW], 양자효율은 0.51%이었다.이었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.197.1-197.1
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• 2015

현재 화합물 반도체 나노구조는 적외선 검출기, 레이저, 발광 다이오드, 단전자 트랜지스터, 태양전지 등과 같은 고효율 광전자 소자에서의 응용을 위해 활발한 연구가 진행 되고 있다. 특히 양자점은 3차원으로 구속되어 있는 상태 밀도를 갖고 있어 레이저 응용 시 낮은 문턱 전류 밀도, 높은 이득, 높은 열적 안정성을 기대되고 있다. 하지만 양자점의 크기가 불규칙적이고 운반자 수집의 한계로 인하여 기대 이하의 온도 안정성을 갖고 있어 이를 극복하기 위해 양자점의 크기와 운반자 수집을 제어하기 위해 다양한 방법이 연구되고 있다. 본 연구에서는 분자 선속 에피 성장법(Molecular Beam Epitaxy; MBE)과 원자 층 교대 성장법(Atomic Layer Epitaxy; ALE)으로 크기가 다른 CdTe/ZnTe 이중 양자점을 ZnTe 장벽층의 두께에 변화하면서 성장 후 광학적 특성을 연구하였다. 저온 광루미네센스 측정(Photoluminescence; PL) 측정 결과 장벽층 두께가 작아질수록 작은 양자점의 광 루미네센스의 세기가 감소하면서 큰 양자점의 세기가 증가하는 것을 관찰할 수 있었는데, 이는 장벽층 두께가 작아질수록 작은 양자점의 운반자들이 큰 양자점으로 이동되는 양이 많아지기 때문이다. 또한 장벽층 두께가 작아질수록 큰 양자점의 반치폭(Full Width at Half Maximum; FWHM)이 단층 양자점의 반치폭 보다 감소하는 것을 관찰 할 수 있었는데 이는 작은 양자점과 결합된 큰 양자점이 작은 양자점의 strain을 받아 크기의 균일함이 증가했기 때문이다. 이와 같은 결과 두 양자점이 결합된 이중 양자점 구조가 단층 양자점의 한계인 운반자 수집과 크기의 균일함을 향상할 수 있는 좋은 구조임을 제시하고 있다.

• Korean Journal of Environmental Biology
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• v.26 no.2
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• pp.57-65
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• 2008

The effects of light quality and irradiance on the growth of centric diatom, Skeletonema costatum (Jinhae Bay strain) were investigated in the laboratory. At 20$^{\circ}C$ and 30 psu, the irradiance-growth curve showed the maximum growth rate of 1.17 day$^{-1}$ with half-saturation photon flux density (PFD) (K$_s$) of 92.4 $\mu$mol photons $m^{-2}s^{-1}$, $\mu$=1.17 (I-5.28)/(I+81.8), (r=0.98), and a compensation PFD (I$_0$) was 5.28 $\mu$mol photons $m^{-2}s^{-1}$. The 10 equated to a depth of 3$\sim$5 m from March to May, 11 m in June and 4 m from July to September in Jinhae Bay. These responses suggested that irradiance at the depth near the surface layer in Jinhae Bay would provide favorable conditions for S. costatum. To assess the effects of light (i.e. wavelengths) on the growth, nine wave-lengths were used ranging from near ultraviolet to near-infrared supplied by light emitting diode. At an irradiance level of 25 $\mu$mol photons $m^{-2}s^{-1}$, S. costatum grew under wavelengths of 405, 470, 505, 525, 568 and 644 nm, but did not grow at 590 and 623 nm; whereas S. costatum grew at all wavelengths at 100 $\mu$mol photons $m^{-2}s^{-1}$. This implies that S. costatum is likely to grow well in enclosed water bodies where suspended particles absorbs most of the blue wavelengths, and dominated by yellow-orange wavelengths.