• 제목/요약/키워드: Bandgap energy

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증착 온도와 후열처리에 따른 $Mg_xZn_{1-x}O$ 박막의 특성 연구 (Variation of the properties of $Mg_xZn_{1-x}O$ films depending on deposition temperature and post annealing treatment)

  • 김재원;강홍성;김종훈;이상렬
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집 Vol.17
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    • pp.579-582
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    • 2004
  • [ $Mg_xZn_{1-x}O$ ] thin films on (001) sapphire substrates have been deposited by pulsed laser deposition (PLD). The substrate temperature has been varied from $200^{\circ}C$ to $600^{\circ}C$ in order to control Mg content in $Mg_xZn_{1-x}O$ thin film. $Mg_xZn_{1-x}O$ thin films deposited at 200, 400 and $600^{\circ}C$ were annealed at temperatures of $800^{\circ}C$. The ratio of Mg was mesured by Rutherford backscattering spectrometry. The optical properties of $Mg_xZn_{1-x}O$ thin films were characterized by photomulinesence. The ratio of Mg was varied depending on the deposition temperatures which resulted in the change of energy bandgap.

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펄스 레이저 증착법으로 성장된 투명 TFTs 채널층을 위한 ZnO 박막 분석 (Characterization of ZnO Thin Films Grown by Pulsed Laser Deposition for Channel Layer of Transparent TFTs)

  • 이원용;김지홍;노지형;조대형;문병무;구상모
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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    • pp.77-78
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    • 2008
  • ZnO thin films were deposited on glass substrates by pulsed laser deposition (PLD) at various oxygen pressures. We observed structural, electrical and optical properties of ZnO films. Structural properties were analysed by XRD and FE-SEM. Electrical properties for applications of transparent thin film transistors (TTFTs) were measured by hall measurement using van der pauw methods at room temperature. In order to apply in transparent devices, we measured transmittance, and optical bandgap energy was calculated by Tauc's equation. The results showed that ZnO films deposited at 200mTorr oxygen pressure were applicable to channel layers of transparent TFTs. It had high hall mobilities ($52.92cm^2$/V-s) and suitable transmittance at visible wavelength region (above 80%).

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다중양자우물의 상호 섞임 현상을 이용한 다중 파장 검출기의 제작 (Fabrication of dual wavelength photodetector using quantum well intermixing)

  • 여덕호;윤경훈;김항로;김성준
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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    • pp.10-11
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    • 2000
  • 광통신을 이용한 근거리 전송과 장거리 전송에서 1.3 및 1.55 $mu extrm{m}$ 파장 영역의 빛이 사용되고 있다. 향후, 각 가정마다 광선로를 연결하는 Fiber-to-the-home (FTTH)의 개념과 광CATV가 발전함에 따라 1.3 및 1.55 $\mu\textrm{m}$ 빛을 검출하는 소자와 송신하는 소자가 필요하게 된다. 본 논문에서는 이러한 다중파장을 검출할 수 있는 집적소자를 제작 및 측정하였다. 본 논문에서 사용된 epitaxial layer의 구조는 N-InP 기판 위에 1 $\mu\textrm{m}$의 n-InP buffer층, 5층의InGaAs/InGaAsP 다중양자우물과 0.2 $\mu\textrm{m}$ InGaAsP separate confinement heterostructure (SCH) 층, 0.5$\mu\textrm{m}$ InP clad층과 0.1 $\mu\textrm{m}$ InGaAs cap 층으로 구성되어있다. 모든 epi 층은 InP 기판에 격자 정합이 되어있다. 다중양자우물구조는 84 $\AA$의 InGaAs 우물층과 100 $\AA$의 InGaAsP 장벽층으로 구성되며, 상온에서 0.787 eV (1.575 $\mu\textrm{m}$)의 bandgap energy를 갖도록 설계하였다. (중략)

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Photoreflectance 측정에 의한 $In_{0.1}Ga_{0.9}As/GaAs$ 계면의 특성 조사 (A study of interfacial characteristics for $In_{0.1}Ga_{0.9}As/GaAs$ by photoreflectance measurement)

  • 이철욱;김인수;손정식;김동렬;임재영;배인호
    • 한국진공학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.263-266
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    • 1997
  • $In_{0.1}Ga_{0.9}As$/GaAs의 계면 특성을 상온에서 photoreflectance(PR) 측정을 통하여 연구 하였다. 에피층의 두께가 증가함에 따라 PR 신호에서 Franz-Keldysh oscillation(FKO)의 주 기가 감소하였고, 계면 전기장은 감소되었다. 이것은 InGaAs와 GaAs의 이종접합계면 부근 에서 격자부정합에 의한 결함이 증가되었기 때문으로 생각된다. 에피층의 두께가 300$\AA$보다 적은 경우 두께가 얇아짐에 따라 InGaAs층이 임계 두께에 가까워져 strain의 영향으로 밴 드갭 에너지가 크게 이동하였다.

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DC Characteristics of P-Channel Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistors with $Si_{0.88}Ge_{0.12}(C)$ Heterostructure Channel

  • Choi, Sang-Sik;Yang, Hyun-Duk;Han, Tae-Hyun;Cho, Deok-Ho;Kim, Jea-Yeon;Shim, Kyu-Hwan
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제6권2호
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    • pp.106-113
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    • 2006
  • Electrical properties of $Si_{0.88}Ge_{0.12}(C)$ p-MOSFETs have been exploited in an effort to investigate $Si_{0.88}Ge_{0.12}(C)$ channel structures designed especially to suppress diffusion of dopants during epitaxial growth and subsequent fabrication processes. The incorporation of 0.1 percent of carbon in $Si_{0.88}Ge_{0.12}$ channel layer could accomodate stress due to lattice mismatch and adjust bandgap energy slightly, but resulted in deteriorated current-voltage properties in a broad range of operation conditions with depressed gain, high subthreshold current level and many weak breakdown electric field in gateoxide. $Si_{0.88}Ge_{0.12}(C)$ channel structures with boron delta-doping represented increased conductance and feasible use of modulation doped device of $Si_{0.88}Ge_{0.12}(C)$ heterostructures.

Electrical Properties of Boron and Phosphorus Doped μc-Si:H Films using Inductively Coupled Plasma Chemical Vapor Deposition Method for Solar Cell Applications

  • Jeong, Chae-Hwan;Jeon, Min-Sung;Koichi, Kamisako
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제9권1호
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    • pp.28-32
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    • 2008
  • Hydrogenated microcrystalline silicon(${\mu}c$-Si:H) films were prepared using inductively coupled plasma chemical vapor deposition(ICP-CVD) method, electrical and optical properties of these films were studied as a function of silane concentration. And then, effect of $PH_3\;and\;B_2H_6$ addition on their electrical properties was also investigated for solar cell application. Characterization of these films from X-ray diffraction revealed that the conductive film exists in microcrystalline phase embedded in an amorphous network. At $PH_3/SiH_4$ gas ratio of $0.9{\times}10^{-3}$, dark conductivity has a maximum value of ${\sim}18.5S/cm$ and optical bandgap also a maximum value of ${\sim}2.39eV$. Boron-doped ${\mu}c$-Si:H films, satisfied with p-layer of solar cell, could be obtained at ${\sim}10^{-2}\;of\;B_2H_6/SiH_4$.

$GeH_4$ 가스 함량에 따른 SiGe 박막의 특성변화

  • 조재현;안시현;박형식;장경수;이준신
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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    • pp.227-227
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    • 2010
  • 기존 실리콘 박막 태양 전지는 적외선에 대한 감응도와 흡수도가 낮아서 광흡수율을 증가시킬 경우 효율의 효과적인 개선이 기대되어진다. 이를 개선하기 위해서 밴드갭이 Si에 비해 상대적으로 낮은 Ge을 도입함으로써 Si와 Ge 화합물을 형성할 경우 결정상태와 수소 함유량에 따라 밴드갭 조절이 가능하다. 또한 Ge는 Si에 비해 빛에 대한 감응도가 우수하여 광흡수율을 증가시킬수 있다. 단 SiGe 박막의 Ge 량이 일정량이상 많아질 경우 박막 내 결함 등의 생성으로 광변환 효율이 오히려 감소하므로 Ge 량의 적정화가 필요하다. 본 실험에 사용된 SiGe:H Layer는 $SiH_4$ 가스와 $GeH_4$ 가스를 혼합하여 증착하였고 증착두께는 150nm로 고정하였으며 증착장비는 PECVD를 이용하였다. 파워는 플라즈마의 방전특성을 알아본 후 최소파워를 이용하여 증착하였다. 이는 증착 시 플라즈마에 의한 박막 손상을 최소화하기 위함이다. Ellipsometry를 이용하여 박막의 두께와 optical bandgap을 측정하였다. 박막의 특성을 평가하기 위해서 STA 장비를 이용하여 dark conductivity, photo conductivity, activation energy 등을 측정하였고, MDC를 이용해 C-V 곡선을 측정하였고, 이를 terman method를 이용하여 $D_{it}$를 계산하였다.

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라디오파 마그네트론 스퍼터링으로 성장한 질소와 알루미늄 도핑된 ZnO 박막의 특성 (Properties of Nitrogen and Aluminum Codoped ZnO Thin Films Grown by Radio-frequency Magnetron Sputtering)

  • 조신호;조선욱
    • 한국표면공학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.129-133
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    • 2008
  • Nitrogen and aluminum codoped ZnO(NAZO) thin films were grown on glass substrates with changing the nitrogen flow ratio by radio-frequency magnetron sputtering. The structural, optical, and electrical properties of the NAZO films were investigated. The surface morphologies and the structural properties of the thin films were analyzed by using the X-ray diffraction and scanning electron microscopy. The NAZO thin film, deposited at nitrogen flow ratio of 0%, showed a strongly c-axis preferred orientation and the lowest resistivity of $3.2{\times}10^{-3}{\Omega}cm$. The intensity of ZnO(002) diffraction peak was decreased gradually with increasing the nitrogen flow ratio. The optical properties of the films were measured by UV-VIS spectrophotometer and the optical transmittances for all the samples were found to be an average 90% in the visible range. Based on the transmittance value, the optical bandgap energy for the NAZO thin film deposited at nitrogen flow ratio of 0% was determined to be 3.46 eV. As for the electrical properties, the carrier concentration and the hall mobility were decreased, but the electrical resistivity was increased as the nitrogen flow ratio was increased.

전기충격법을 통한 몰리브덴이 도핑된 타이타니아 나노튜브 (The preparation of TiO2 nanotubes with a doping of Mo by potential shock)

  • 하동흔;최진섭
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.145-145
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    • 2017
  • 음극재에 사용되는 타이타니아 나노튜브($TiO_2$ nanotubes)는 높은 종횡비를 가지고 있으며, 기계적인 강도가 우수하고 화학적인 안정성이 높다. 그러나 낮은 전기전도도와 상대적으로 넓은 밴드갭(bandgap)은 다양한 활용 분야에 이 물질이 활용되는 것을 제한하고 있는 상황이다. 전기 화학적 분야에서 광화학 반응 또는 과전압에서 밴드갭을 줄이기 위한 타이타니아 나노튜브의 나노 구조 변형에 대한 많은 연구가 있어왔다. 본 연구에서는 산화 몰리브덴(Molybdenum oxide)을 촉매로 사용하여 타이타니아 나노튜브에 전기충격법을 이용하여 도핑했다. 생성된 타이타니아 나노튜브를 $450^{\circ}C$에서 1시간 30분 동안 가열하여 타이타니아 나노구조를 아나타제(anatase) 구조로 변형켰다. 타이타니아 나노튜브의 구조적인 변화를 scanning electron microscopy(SEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy(EDS) 등을 통해 측정했고 UV-Visiblespectroscopy를 통해 도핑된 타이타니아 나노튜브의 밴드갭을 측정하였다. 몰리브덴이 도핑된 타이타니아 나노튜브는 기존의 타이타니아 나노튜브가 가지는 밴드갭인 3.0 ~ 3.2eV 범위보다 더 낮아진 2.6 ~ 2.8eV의 범위를 가지는 것을 확인하였다. 몰리브덴이 도핑된 타이타니아 나노튜브는 다양한 광촉매 분야에 적용될 수 있을 것으로 예상된다.

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ZnO 분말 타겟을 스퍼터링하여 Glass 기판위에 증착한 ZnO 박막의 구조적, 광학적 특성 (Structural and Optical Properties of ZnO/Glass Thin Films Grown by Radio-Frequency Magnetron Sputtering with a Powder Target)

  • 선정호;강현철
    • 한국진공학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.394-401
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    • 2009
  • 본 논문은 ZnO 분말 타겟을 스퍼터링하여 glass 기판 위에 증착한 ZnO 박막의 구조적, 광학적 특성을 보고한다. 소결된 ZnO ceramic target을 사용하는 보통의 radio-frequency magnetron sputtering과 달리 본 연구에서는 전처리과정이 필요하지 않은 ZnO 분말 target을 사용하였다. ZnO 박막은 wurtzite (0002) 우선배향면으로 성장하였다. 초기의 ZnO 박막은 매우 평평한 층구조로 증착되었고, 두께가 증가함에 따라 섬구조로 전이하였다. 400-1000 nm 광원에 대하여 평균 88% 이상의 광투과도를 나타내었으며, 220 nm 시편의 경우, 3.23 eV의 near bandedge emission 흡수단을 측정하였다.