• Title/Summary/Keyword: FKO

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InAs/GaAs 양자점 태양전지에서 양자점 크기 및 온도에 따른 Photovoltage 효과

  • Yun, Su-Jin;So, Mo-Geun;Son, Chang-Won;Han, Im-Sik;No, Sam-Gyu;Lee, Sang-Jun;Kim, Jong-Su
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.08a
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    • pp.228.1-228.1
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    • 2013
  • Photoreflectance (PR) 분광법은 비접촉, 비파괴적인 변조분광법으로서 반도체 표면 및 계면의 광학적 특성 연구에 많이 이용되고 있다. PR 신호의 Franz-Keldysh oscillation (FKO)으로부터 Molecular Beam Epitaxy (MBE) 방법으로 성장한 InAs/GaAs 양자점 태양전지 접합계면의 전기장을 조사하였다. InAs 양자점의 크기는 각각 1.7, 2.0, 2.5, 3.0 monolayer이며, p+-n-n+ 태양전지 구조의 표면으로부터 1.8 ${\mu}m$, 활성영역으로부터 약 1.1 ${\mu}m$ 위치에 삽입되어 있다. 여기광 세기가 큰 영역(1~200 $mW/cm^2$)에서 접합계면의 전기장으로부터 관측한 photovoltage 효과는 로그 스케일에서 대체로 선형적인 분포를 보였으며, 이를 계산결과와 비교 분석하였다. 또한, 양자점 크기 및 온도에 따른 photovoltage 효과는 활성영역에서 여기된 운반자의 양 및 양자점에 의한 전하트랩의 영향과 관련하여 비교 분석하였다.

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A study on characteristics of $In_xGa_{1-x}As(0.03\leqx\leq0.11)$ epilayer by photoreflectance measuerment (Photoreflectance 측정에 의한 $In_xGa_{1-x}As(0.03\leqx\leq0.11)$ 에피층의 특성 연구)

  • 김인수;손정식;이철욱;배인호;임재영;한병국;신영남
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.7 no.4
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    • pp.334-340
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    • 1998
  • Photoreflectance (PR) measurents have been performed on $In_xGa_{1-x}As/GaAs$ grown by molecular beam epitaxy (MBE). Bandgap $(E_0)$ of $In_xGa_{1-x}As$ epilayer measured from PR was separated as heavy-hole $(E_0(HH))$ and light-hole $(E_0(LH))$ by strain effect. The compositions and the strains of epilayer were obtained from the energy value of $E_0(HH)$ and from energy difference of $E_0(HH)$ and $E_0(LH)$, respectively. In addition, the PR signal of $E_0(LH)$ was diminished below 160 K. The interface electric field (E) of InGaAs/GaAs was increased from $0.75{\times}10^5$ V/cm to $2.66{\times}10^5$ V/cm as In composition increased, which was calculated from Franz-Keldysh oscillation (FKO) peaks. As the temperature dependence of the PR signal at x=0.09 sample, we obtained Varshni and Bose-Einstein coefficients.

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A Study on Electroreflectance in Si-Doped $Al_{0.33}Ga_{0.67}As$ (Si이 첨가된 $Al_{0.33}Ga_{0.67}As$에서의 Electroreflectance에 관한 연구)

  • 김근형;김동렬;김종수;김인수;배인호;한병국
    • Electrical & Electronic Materials
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    • v.10 no.7
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    • pp.692-699
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    • 1997
  • The silicon doped $Al_{0.33}$G $a_{0.67}$As were grown by molecular beam epitaxy. The electroreflectance(ER) spectra of Schottky barrier Au/n-Al/suu x/G $a_{1-x}$ As have been measured at various modulation voltage( $V_{ac}$ ) and dc bias voltage( $V_{bias}$). From the observed Franz-Keldysh oscillations(FKO) peak, the band gap energy of the $Al_{x}$G $a_{1-x}$ As is 1.91 eV which corresponds to an Al composition of 33%. The internal electric field( $E_{i}$)of this sample is 2.96$\times$10$^{5}$ V/cm. As the modulation voltage( $V_{ac}$ ) is changed, the line shape of ER signal does not change but its amplitude varies linearly. The amplitude as a function of modulation voltage has saturated at 0.8 V. The internal electric field has decreased from 6.47$\times$10$^{5}$ V/cm to 2.00$\times$10$^{5}$ V/cm as the dc bias voltage( $V_{bias}$) increases from -3.5 V to +0.8 V. The values of built-in voltage( $V_{bi}$ ) and carrier concentration(N) determined from the plot of $V_{bias}$ from the plot of $V_{bias}$ versus $E_{i}$$^{2}$ are 0.855 V and 3.83$\times$10$^{17}$ c $m^{-3}$ , respectively.ively.y.y.y.

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InAs 양자점의 AlxGax-1As 장벽층 구조에 따른 광학적 특성

  • Han, Im-Sik;Lee, Sang-Jo;Jo, Hyeon-Jun;Bae, In-Ho;Kim, Jong-Su;Kim, Yeong-Ho;Kim, Seong-Jun;Kim, Jun-O;Lee, Sang-Jun;No, Sam-Gyu;Park, Dong-U;Kim, Jin-Su
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.08a
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    • pp.235-235
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    • 2010
  • 본 연구에서는 태양전지의 활성영역에 삽입할 InAs 양자점에 AlxGax-1As 장벽층을 삽입하여 그 두께변화에 따른 광학적 특성 변화를 photoreflectance spectroscopy (PR)과 photoluminescence (PL)를 이용하여 연구하였다. 본 연구에 사용된 InAs/AlGaAs 양자점 구조는 GaAs (100) 기판 위에 GaAs buffer layer를 500 nm 성장 ($Ts=580^{\circ}C$) 후 기판온도 $470^{\circ}C$에서 InAs 양자점, GaAs cap 층과 AlxGax-1As 장벽층 순서로 5 층의 InAs/GaAs/AlxGax-1As 양자점 구조를 형성하였다. GaAs cap 층의 두께는 4 nm로 고정하고 AlGaAs 장벽층 두께를 0~6 nm 까지 변화시켰다. 각 양자점 층 사이에 AlxGax-1As 장벽층의 삽입 유무에 따라 PR 신호에서 Franz-Keldysh oscillation (FKO)의 주기 변화가 관측되었다. AlGaAs 두께가 증가 할수록 PL 신호의 세기가 증가함을 보였으며 PL 신호의 온도의존 특성이 변화됨을 관측할 수 있었다. AlGaAs 장벽층 대신 AlAs 장벽층을 삽입한 시료에서도 유사한 경향성을 관측하였으며, 이는 양자점에 구속된 운반자의 터널링 현상과 높은 장벽층에 의한 운반자의 구속 강도의 변화에 의한 것으로 사료된다. 특히 장벽층의 유무에 따른 FKO의 변화는 시료의 표면 전기장의 변화에 기인한 것으로 운반자의 구속효과뿐만 아니라 InAs 양자점 성장중 형성된 표면결함 밀도의 변화에 의한 것으로 추정하였다.

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A Study on Photoreflectance of n-GaAs Treated with$Se/NH_4OH$ Solution ($Se/NH_4OH$용액으로 처리시킨 n-GaAs의 Photoreflectance에 관한 연구)

  • 김근형;김인수;이정열;이동건;배인호;박성배
    • Electrical & Electronic Materials
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    • v.10 no.6
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    • pp.555-561
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    • 1997
  • The passivation of n-GaAs(100) surface has investigated by photoreflectance(PR). The surface of the sample was treated with the 0.001 N solution Se/NH$_4$OH. After the surface treatment, the samples were annealed between 400 to $700^{\circ}C$ in a $N_2$atmosphere for 10 min. The intensity of PR signal and period of Franz-Deldysh oscillation(FKO) gradually decreased as the annealing temperature increased. The surface electric field(E$_{s}$) of the sample annealed at $600^{\circ}C$ is obtained 1.34$\times$10$^{5}$ V/cm. This value is 1.97 times less than that of unannealed sample. It has found that the passivation of surface occurred when the surface of the sample had been treated with Se/NH$_4$OH solution and annealed from 500 to $600^{\circ}C$. This result could be due to activation of elemental Se on the surface. It has also found that the elemental Se of the surface diffused about 100 $\AA$ into the bulk GaAs when Se-treated sample was annealed at $600^{\circ}C$.>.

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A Photoreflectance Study of ArF Excimer Laser Annealing and Furnace Annealing (n-GaAs 구조에서의 ArF excimer laser annealing에 따른 Photoreflectance 특성 연구)

  • Kim, Ki-Hong;Yu, Jae-In;Sim, Jun-Hyoung;Bae, In-Ho;Lim, Jin-Hwan;Kim, Jin-Hi;Yu, Jae-Yong
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.16 no.2
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    • pp.141-144
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    • 2007
  • We investigated variation of the photoreflectance(PR) signals for n-GaAs furnace and laser annealed. The samples were annealed by using ArF excimer laser(5 min, $30{\sim}50\;W$) and furnace(5 min $400{\sim}700^{\circ}C$). The PR signals(top point) measured from the ArF excimer laser annealed sample showed 1.42 eV and furnace annealed sample showed 1.43 eV. This result is ArF excimer laser annealed sample was uniform annealed surface and inter state.

InAs 양자점 크기에 따른 태양전지의 광학적 특성

  • Han, Im-Sik;Lee, Sang-Jo;Son, Chang-Won;Ha, Jae-Du;Kim, Jong-Su;Kim, Yeong-Ho;Kim, Seong-Jun;Lee, Sang-Jun;No, Sam-Gyu;Park, Dong-U;Kim, Jin-Su;Im, Jae-Yeong;Byeon, Ji-Su
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.164-164
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    • 2011
  • 본 연구에서는 InAs 양자점 태양전지의 활성영역에 크기가 다른 양자점을 삽입하여 그 광학적 특성변화를 photoreflectance (PR)와 photoluminescence (PL)를 이용하여 연구하였다. 본 연구에 사용된 InAs 양자점 태양전지 구조는 n+-GaAs (100) 기판 위에 n+-GaAs buffer를 300 nm 성장 후 활성영역에 InAs 양자점과 40 nm 의 n-GaAs spacer를 이용하여 8층의 양자점을 삽입하였다. 그 위에 n-GaAs $1.14{\mu}m$와 p+-GaAs $0.6{\mu}m$, p+-AlGaAs window를 50 nm 성장하고 ohmic contact을 위하여 p+-GaAs 10 nm 성장하였다. 활성영역에 사용된 InAs 양자점의 크기는 InAs 조사량을 1.7 ML~3.0 ML까지 변화시키며 조절하였다. 양자점 태양전지의 활성영역에 삽입한 양자점의 크기에 따른 photoreflectance 측정에서 InAs 조사량이 0~2 ML 사이에서는 Franz-Keldysh oscillation (FKO)의 주기가 짧아지고 2.5 ML 이상에서는 일정한 값 가짐을 보였다. 이는 양자점의 크기가 커질수록 내부 응력에 의한 전기장의 변화에 의한 것으로 사료된다. 아울러 InAs 양자점 태양전지의 photoluminescence 측정 결과 상온에서 1.35 eV 근처에 발광이 관측되었으며 InAs 조사량이 증가할수록 발광중심 낮은 에너지쪽으로 이동함을 보였으며 태양전지 효율은 2.0 ML 인 경우 최고치를 나타내었다. InAs 조사량을 2.0 ML 이상 증가 시킨 경우는 효율이 점진적으로 감소하였다.

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GaAs/AlGaAs 양자점구조에서 표면전기장에 관한연구

  • Kim, Jong-Su;Jo, Hyeon-Jun;Kim, Jeong-Hwa;Bae, In-Ho;Kim, Jin-Su;Kim, Jun-O;No, Sam-Gyu;Lee, Sang-Jun;Im, Jae-Yeong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.158-158
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    • 2010
  • 본 연구에서는 분자선 박막성장 장비를 (MBE) 이용하여 droplet epitaxy 방법으로 성장시킨 GaAs/AlGaAs 양자점구조의 표면전기장변화에 관하여 photoreflectance spectroscopy (PR)를 이용하였다. 본 실험에 사용된 GaAs/AlGaAs 양자점 구조는 undoped-GaAs (001) 기판을 위에 성장온도 $580^{\circ}C$에서 GaAs buffer layer를 100 nm 성장 후 장벽층으로 AlGaAs을 100 nm 성장하였다. AlGaAs 장벽층을 성장한 후 기판온도를 $300^{\circ}C$로 설정하여 Ga을 3.75 원자층를 (ML) 조사하여 Ga drop을 형성하였다. Ga drop을 GaAs 나노구조로 결정화시키기 위하여 $As_4$를 beam equivalent pressure (BEP) 기준으로 $1{\times}10^{-4}$ Torr로 기판온도 $150^{\circ}C$에서 조사하였다. 결정화 직후 RHEED로 육각구조의 회절 페턴을 관측하여 결정화를 확인하였다. GaAs 나노 구조를 성장한 후 AlGaAs 장벽층을 성장하기위해 10 nm AlGaAs layer는 MEE 방법을 이용하여 $150^{\circ}C$에서 저온 성장 하였으며, 저온성장 후 기판온도를 $580^{\circ}C$로 설정하여 80 nm의 AlGaAs 층을 성장하고 최종적으로 GaAs 10 nm를 capping layer로 성장하였다. 저온성장 과정에서의 결정성의 저하를 보상하기위하여 MBE 챔버내에서 $650^{\circ}C$에서 열처리를 수행하였다. GaAs/AlGaAs 양자점의 광학적 특성은 photoluminescence를 이용하여 평가 하였으며 780 nm 근처에서 발광을 보여 주었다. 특히 PR 실험으로부터 시료의 전기장에 의한 Franz-Keldysh oscillation (FKO)의 변화를 관측하여 GaAs/AlGaAs 양자점의 존재에 의한 시료의 표면에 형성되는 표면전기장을 측정하였다. 또한 시료에 형성된 전기장의 세기를 계산하기위해 PR 신호로부터 fast Fourier transformation (FFT)을 이용하였다. 특히 온도의 존성실험을 통하여 표면전기장의 변화를 관측 하였으며 양자구속효과와 관련성에 대하여 고찰 하였다.

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Regulation of Systemic Energy Homeostasis by Peripheral Serotonin

  • Namkung, Jun;Oh, Chang-Myung;Park, Sangkyu;Kim, Hail
    • Journal of mucopolysaccharidosis and rare diseases
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    • v.2 no.2
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    • pp.43-45
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    • 2016
  • Whole body energy balance is achieved through the coordinated regulation of energy intake and energy expenditure in various tissues including liver, muscle and adipose tissues. A positive energy imbalance by excessive energy intake or insufficient energy expenditure results in obesity and related metabolic diseases. Although there have been many obesity treatment trials aimed at the reduction of energy intake, these strategies have achieved only limited success because of their associated adverse effects. Serotonin is among those traditional pharmacological targets for anti-obesity treatment because central 5-HT functions as an anorexigenic neurotransmitter in the brain. Thus, there have been many trials aimed at increasing the activity of 5-HT in the central nervous system, and some of the developed methods are already used in the clinical setting as anti-obesity drugs. However, recent studies suggest the new functions of peripheral serotonin in energy homeostasis ranging from the endocrine regulation by gut-derived serotonin to the autocrine/paracrine regulation by adipocyte-derived serotonin. Pharmacological inhibition of 5-HT synthesis leads to inhibition of lipogenesis in epididymal white adipose tissue (WAT), induction of browning in inguinal WAT and activation of adaptive thermogenesis in brown adipose tissue (BAT). Fat specific Tph1 knock-out (Tph1 FKO) mice exhibit similar phenotypes as mice with pharmacological inhibition of 5-HT synthesis, suggesting the localized effects of 5-HT in adipose tissues. In addition, Htr3a KO mice exhibit increased energy expenditure in BAT and Htr2a KO mice exhibit the decreased lipid accumulation in WAT. These data suggest the clinical significance of the peripheral serotonergic system as a new therapeutic target for anti-obesity treatment.