• Title/Summary/Keyword: 질화갈륨

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News& Technology

  • Korea Association for Photonics Industry Development
    • Photonics industry news
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    • s.4
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    • pp.64-69
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    • 2001
  • 본지에서는 한국과학기술정보연구원(KISTI)의 자료협조를 받아 광산업과 관련된 해외 신기술 동향을 소개한다.

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Radiation Hardness Evaluation of GaN-based Transistors by Particle-beam Irradiation (방사선빔 조사를 이용한 질화갈륨 기반 트랜지스터의 내방사선 특성 연구)

  • Keum, Dongmin;Kim, Hyungtak
    • The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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    • v.66 no.9
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    • pp.1351-1358
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    • 2017
  • In this work, we investigated radiation hardness of GaN-based transistors which are strong candidates for next-generation power electronics. Field effect transistors with three types of gate structures including metal Schottky gate, recessed gate, and p-AlGaN layer gate were fabricated on AlGaN/GaN heterostructure on Si substrate. The devices were irradiated with energetic protons and alpha-particles. The irradiated transistors exhibited the reduction of on-current and the shift of threshold voltage which were attributed to displacement damage by incident energetic particles at high fluence. However, FET operation was still maintained and leakage characteristics were not degraded, suggesting that GaN-based FETs possess high potential for radiation-hardened electronics.

Commercialization and Research Trends of Next Generation Power Devices SiC/GaN (차세대 파워디바이스 SiC/GaN의 산업화 및 학술연구동향)

  • Cho, Mann;Koo, Young-Duk
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.22 no.1
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    • pp.58-81
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    • 2013
  • Recently, the technological progress in manufacturing power devices based on wide bandgap materials, for example, silicon carbide(SiC) or gallium nitride(GaN), has resulted in a significant improvement of the operating-voltage range and switching speed and/or specific on resistance compared with silicon power devices. This paper will give an overview of the status on The Next generation Power Devices such as SiC/GaN with a focus on commercialization and research.

고효율 수직형 발광다이오드용 TiN/Al/질소극성 n형 질화갈륨 오믹 전극 연구

  • Jeon, Jun-U;Hong, Hyeon-Gi;Jeong, Sang-Yong;Kim, Hyeon-Su;Kim, Gyeong-Guk;Seong, Tae-Yeon
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2008.11a
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    • pp.50-50
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    • 2008
  • 고성능 수직형 발광다이오드를 위해 저저항을 가지는 TiN/Al 오믹 전극을 개발하였다. 열처리 전에는 ${\sim}10^{-4}{\Omega}cm^2$의 컨택저항을 보였지만, 열처리후에는 TiN/Al 전극과 Ti/Al 전극은 모두 전기적 특성 감소를 보였다. 이 전극들을 시간이 지남에 따라 측정하였을 시에 TiN/Al 전극이 Ti/Al 전극보다 안정함을 보였다. XPS와 SIMS를 이용하여 오믹 형성과 전기적 특성 감소 메커니즘을 분석하였다.

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Stimulated emission from optically pumped column-III nitride semiconductors at room temperature (III족 질화물 반도체의 실온 광여기 유도방출)

  • 김선태;문동찬
    • Electrical & Electronic Materials
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    • v.8 no.3
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    • pp.272-277
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    • 1995
  • We report the properties of optically pumped stimulated emission at room temperature (RT) from column-III nitride semiconductors of GaN, AlGaN/GaN double heterostructure (DH) and AlGaN/GaInN DH which prepared on a sapphire substrate using an AIN buffer-layer by the nietalorganic vapor phase epitaxy (MOVPE) method. The peak wavelength of the stimulated emission at RT from AIGaN/GaN DH is 369nm and the threshold of excitation pumping power density (P$\_$th/) is about 84kW/cm$\^$2/, and they from AlGaN/GaInN DH are 402nm and 130kW/cm$\^$2/ at the pumping power density of 200kW/cm$\^$2/, respectively. The P$\_$th/ of AIGaN/GaN and AlGaN/GaInN DHs are lower than the single layers of GaN and GaInN due to optical confinement within the active layers of GaN and GaInN, respectively.

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A Study on the Reactor Configuration and Thermal Conditions for the Growth of High Quality Thin Film of GaN Layer (고품질 질화물 반도체 박막 성장을 위한 반응로 구조 및 열적 조건에 관한 연구)

  • Kim, Jin-Taek;Baek, Byung-Joon;Lee, Cheul-Ro;Pak, Bock-Choon
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.28 no.12
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    • pp.1632-1639
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    • 2004
  • Numerical calculation has been performed to investigate the transport phenomena in the horizontal reactor which has two different gas inlets for MOCVD(metalorganic chemical vapor deposition). The full elliptic governing equations for continuity, momentum, energy and chemical species are solved by using the commercial code FLUENT. It is investigated how thermal characteristics, reactor geometry, and the operating parameters affect flow fields, mass fraction of each reactants. The numerical simulations demonstrate that flow rate of each species, inlet geometry of the reactor, and its distance from the susceptor as well as the inclination of upper wall of reactor can be used effectively to optimize reactor performance. The commonly used idealized boundary conditions are also investigated to predict flow phenomena in the actual deposition system.

Design of a Highly Integrated Palette-type High Power Amplifier Module Using GaN Devices for DPD Application (질화갈륨 소자를 이용한 DPD용 고집적 팔렛트형 고출력증폭기 모듈 설계)

  • Oh, Seong-Min;Lim, Jong-Sik
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.12 no.5
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    • pp.2241-2248
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    • 2011
  • This paper describes the design of a palette-type 60watt high power amplifier module using gallium nitride(GaN) devices with high power and efficiency performances for WiMAX and LTE systems. The line-up for the high gain amplifier module consists of the pre-amplifier stage with low power and high gain, 8watt GaN driving amplifier stage, and 60watt GaN high power amplifier stage of Doherty structure with two 30watt GaN devices. The obtained gain is 61.4dB with an excellent gain flatness of ${\pm}$0.075dB over 2.5~2.68GHz. GaN devices and the Doherty structure are adopted for the improvement of high efficiency and output power. The measurement for the fabricated high power amplifier module of palette type is performed using the widely known WiMAX signal all over the world. In the example of RRH(remote radio head) application of the fabricated amplifier module, the measured efficiency is 37~38% with the 10watts of modulated output power. It is shown that when the fabricated amplifier module is activated with a digital predistorter(DPD), the measured ACLR is better than 46dBc under the 10watts of modulated output power.

산화아연 투명전극의 패터닝 및 나노막대 구조를 이용한 질화갈륨계 LED의 광추출효율 향상에 대한 연구

  • Park, Ji-Yeon;Son, Hyo-Su;Choe, Nak-Jeong;Lee, Jae-Hwan;Han, Sang-Hyeon;Lee, Seong-Nam
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.313-313
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    • 2014
  • GaN계 물질 기반의 광 반도체는 조명 및 디스플레이 관련 차세대 광원으로 많은 관심을 받고 있고, 효율 증대를 위한 에피, 소자 구조 및 패키지 등의 많은 연구가 진행되고 있다. 특히, 투명 전극을 이용한 광 추출 효율의 증가에 대한 연구는 전체 외부양자효율을 증가시키는 중요한 기술로 각광을 받고 있다. 이러한 투명전극은 가시광 영역의 빛을 투과하면서도 전기 전도성을 갖는 기능성 박막 전극으로 산화인듐주석이 널리 사용되고 있으나 인듐 가격의 상승과 산화인듐주석 전극 자체의 크랙 특성으로 인하여 많은 문제점이 지적되고 있다. 이러한 문제를 극복하기 위하여 GaN계 발광 다이오드에 있어서 산화인듐주석 투명 전극의 대체 물질들에 대한 많은 연구들이 활발하게 이루어 지고 있다. 특히, 투명전극 층으로 사용되는 산화인듐주석 대체 박막으로 산화아연에 대한 연구가 각광을 받고 있는 실정이다. 또한, 발광 다이오드의 효율 증가를 위해 발광소자에 표면 요철 구조 형성과 나노구조체 형성 등 박막 표면의 구조 변화를 통한 광추출효율 향상에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 산화아연 박막을 투명전극으로 사용하였으며 광추출효율 향상을 위해 산화아연 투명전극에 패터닝을 형성하고, 그 위에 산화아연 나노막대를 형성하여 기존에 사용하던 산화아연 투명전극보다 우수한 추출효율 및 전류 퍼짐 향상 구조를 제안하고 이에 따른 LED 소자의 광추출효율 향상을 연구하였다. 금속유기화학증착법을 이용하여 c-면 사파이어 기판에 n-GaN, 5주기의 InGaN/GaN 다중양자우물 구조 및 p-GaN의 간단한 LED구조를 성장한 후, p-GaN층 상부에 원자층 증착법을 이용하여 투명전극인 산화아연 박막을 60 nm 두께로 증착하였다. 산화아연 투명전극만 증착한 LED-A와 이후 0.1% HCl을 이용한 습식식각을 통하여 산화아연 투명전극에 육각형 모양의 패턴을 형성한 LED-B, 그리고 LED-B위에 전기화학증착법을 이용하여 $1.0{\mu}m$의 산화아연 나노 막대를 증착한 LED-C를 제작하였다. LED-A, -B 및 -C에 대한 표면 구조는 SEM이미지를 통하여 확인한 바 산화아연의 육각 패턴과 그 상부에 산화아연의 나노막대가 잘 형성된 것을 확인하였다. I-L 분석으로부터 패턴이 형성되지 않은 산화아연 투명전극으로만 구성된 LED-A에 비하여 산화아연 투명 전극에 육각 패턴을 형성한 LED-B의 전계 발광 세기가 더욱 큰 것을 확인하였다. 또한, 육각 패턴에 산화아연 나노막대를 성장시켜 융합구조를 형성한 LED-C에서는 LED-B와 -A보다 더 큰 전계 발광세기를 확인할 수 있었다. 특히, 인가 전류가 고전류로 갈수록 LED-C의 발광세기가 더욱 강해지는 것으로 효율저하현상 또한 나노융합구조의 LED-C에서 확인할 수 있었다. 이는 기존 산화아연 투명전극에 육각형의 패턴 및 나노막대융합구조를 형성할 경우 전류퍼짐현상을 극대화 할 뿐 아니라, 추가적인 광추출효율 향상 효과에 의해 질화갈륨 기반LED 소자의 광효율이 증가된 것으로 판단된다.

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