• 제목/요약/키워드: Ga doping

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ZnGa$_2$O$_4$형광박막의 발광특성에 미치는 도핑 및 어닐리의 효과 (Doping and Annealing Effect on Luminescent Characteristics of $_2$ Phosphor Thin Films)

  • 정영호;정승묵;김석범;김영진
    • 한국세라믹학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.619-625
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    • 1998
  • Mn doped {{{{ {Zn {Ga }_{2 }O }_{4 } }} thin film phosphors were prepared on Si(100) wafers and ITO coated glass substrates by rf magnetron sputtering technique and the effects of the substrates dopant and the sputtering paramet-ers were analyzed, Changes of the oreintation were observed after annealine tratment. The grain size of {{{{ {Zn {Ga }_{2 }O }_{4 } }} : Mn thin film deposited on Si wafer was smaller than that on ITO/glass substrate which resulted in higher PL intensity. The PL spectra of Mn doped {{{{ {Zn {Ga }_{2 }O }_{4 } }} thin films showed sharp green luminescence spec-trum. According to CL spectrum it could be concluded that Mn ions acted as an actuator for green emission by substituting Zn atom sites.

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Spin-FET를 위한 InP 및 InAs/AlSb기반의 2DEG HEMT 소자의 전/자기적 특성과 GaAs기판에 성장된 InSb의 Doping 평가

  • 신상훈;송진동
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.476-477
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    • 2013
  • 반도체의 성능은 최근 10년 사이에 급격하게 발전했고 아날로그 및 디지털 회로 소자들에 있어 저전력/고속 특성 요구가 커지고 있다 [1]. 상온에서 30,000 $cm^2$/Vs 이상의 전자 이동도를 가지며 큰 conduction band offset을 갖는 InAs/AlSb 2차원전자가스(2DEG) 소자는 Spinorbit-interaction의 값이 매우 커서 SPIN-FET 소자로 크게 주목받고 있다 [2]. 본 발표자들은 GaAs 기판위에 성장한 InAs 2DEG HEMT 소자의 전/자기적인 특성과 고속반응 물질로 주목 받는 InSb 박막소자의 doping 특성에 따른 전기적/물리적인 특성의 평가에 대해 그 결과를 소개하고자 한다. 격자정합과 Semi-insulating 기판의 부재로 상용화되어 있는 GaAs와 InP 기판위에 물질차이에 따른 고유의 한계 특성을 줄이기 위한 Pseudomorphic이라 불리는 특별한 박막 성장 기법을 적용하여 높은 전자 이동도를 가지며 spin length가 길어 Spin-FET로서 크게 주목받고 있는 InAs 2DEG HEMT 소자를 완성시켰다. 60,000 ($cm^2$/Vs) 이상의 높은 전자 이동도를 갖는 소자의 구현을 목표로 연구를 진행하였으며 1.8 K에서 측정된 Spin-orbit interaction의 값은 6.3e-12 (eVm)이다. InAs/InGaAs/InAlAs 및 InGaAs/InAlAs 구조의 InP 기반의 소자에서 보다 큰 값으로 향후 Spin-FET 응용에 크게 기대하고 있다. 또한, GaAs 기판위에 구현된 InSb 소자는 격자부정합 감소를 위해 InAs 양자점을 사용하여 약 $2.6{\mu}m$ 두께로 구현된 InSb 박막 소자는 상온에서 약 60,400 ($cm^2$/Vs)의 상온 전자이동도를 보였으며 현재 동일 두께에서 세계 최고결과(~50,000 $cm^2$/Vs)에 비해 월등하게 높은 값을 보이고 있다. Hall bar pattern 공정을 거쳐 완성된 소자는 측정 결과 10~20% 이상 향상된 전자 이동도를 보였다. 2e18/$cm^3$ 미만의 p-doping의 경우, 상온에서 n-type 특성을 보이나, 저온에서 p-type으로 변하는 특성을 보였고 n-doping의 경우 5e17/$cm^3$까지는 전자 이동도만 감소하고, doping에 의한 효과는 크게 없었다. 1e18/$cm^3$의 높은 doping을 할 경우 carrier가 증가하는 것을 확인했다. 이상의 측정 결과로 Spin-FET 소자로서 아주 우수하다는 것을 확인할 수 있었고 n-/p- type이 특성을 고려한 high quality InSb 박막소자의 응용을 위한 중요한 정보를 얻을 수 있었다.

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Phonon bottleneck effects of InAs quantum dots

  • Lee, Joo-In;Sungkyu Yu;Lee, Jae-Young m;Lee, Hyung-Gyoo
    • Journal of Korean Vacuum Science & Technology
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    • 제4권1호
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    • pp.27-32
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    • 2000
  • We have studied the carrier relaxation of InAs/GaAs modulation-doped quantum dots depending on the excitation wavelength and modulation-doping concentration by using the time-ressolved spectroscopy. At the excitation below GaAs barrier band gap, the relaxation processes become very slow, implying to observe the phonon bottleneck effects. On the other hand, at the excitation far above GaAs band gap, phonon bottleneck effects are broken down due to Auger processes. Increasing modulation-doping concentration, the relaxation times, by virtue of Coulomb scattering between electrons in GaAs doped layer and carriers in InAs quantum dots, are observed to become fast.

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LSI급 소자 제작을 위한 3인치 GaAs MBE 에피택셜 기판의 균일도 특성 연구 (A Study on Characteristics of Si doped 3 inch GaAs Epitaxial Layer Grown by MBE for LSI Application)

  • 이재진;이해권;맹성재;김보우;박형무;박신종
    • 전자공학회논문지A
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    • 제31A권7호
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    • pp.76-84
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    • 1994
  • The characteristics of 3 inch wafer scale GaAs epitaxial wafer grown by molecular beam epitaxy for LSI process application were studied. The thickness and doping uniformity are characterized and discussed. The growth temperature and growth rate were $600^{\circ}C$ by pyrometer, and 1 $\mu$m/h, respectively. It was found that thickness and doping uniformity were 3.97% and 4.74% respectively across the full 3 inch diameter GaAs epitaxial layer. Also, ungated MESFETs have been fabricated and saturation current measurement showed 4.5% uniformity on 3 inch, epitaxial layer, but uniformity of threshold voltage increase up to 9.2% after recess process for MESFET device.

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Ga의 도핑농도에 따른 ZnO 박막의 특성 (Effects of Doping Concentration on the Properties of Ga-doped ZnO Thin Films Prepared by RF Magnetron Sputtering)

  • 김형민;마대영;박기철
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제25권12호
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    • pp.984-989
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    • 2012
  • We have investigated the structural, electrical and optical properties of Ga-doped ZnO (GZO) thin films prepared by RF magnetron sputtering with laboratory-made ZnO targets containing 1, 3, 5, 7 wt% of $Ga_2O_3$ powder as a doping source. The GZO thin films show the typical crystallographic orientation with c-axis regardless of $Ga_2O_3$ content in the targets. The $3,000{\AA}$ thick GZO thin films with the lowest resistivity of $7{\times}10^{-4}{\Omega}{\cdot}cm$ are obtained by using the GZO ($Ga_2O_3$= 5 wt%) target. Optical transmittance of all films shows higher than 80% at the visible region. The optical energy band gap for GZO films increases as the carrier concentration ($n_e$) in the film increases.

실리콘 기판위에 분자선속법으로 생장한 GaAs 에피층 (Molecular Beam Epitaxial Growth of GaAs on Silicon Substrate)

  • 이동선;우덕하;김대욱;우종천
    • 한국결정성장학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.82-91
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    • 1991
  • 분자선속 방법으로 실리콘 기판위에 GaAs의 에피층을 생장하고, 이를 분석한 결과를 보고한다. 두 종류의 실리콘 기판에 생장 조건을 다르게 한 시료를 준비하고, SEM, TEM, X-ray회절, PL, Hall 등의 방법으로 분석하였다. 결정면에서 약간 기울여 절삭한 기판에 이단계 성장법으로 성장한 에피층이 보다 좋은 결정 구조를 갖으며, multi-quantum well buffer layer를 삽입하는 것이 stress 해소 등에 도움이 된다. 또 GaAs 에피층은 저절로 실리콘으로 doping이 되는데, exciton bound 에너지 준위를 통한 radiative recombination은 homoepitaxial GaAs 에피층보다 잘 일어나지 않는 것으로 관측되었다.

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The Effects of Growth Temperature and Substrate Tilt Angle on GalnP/GaAs Tandem Solar Cells

  • Jun, Dong-Hwan;Kim, Chang-Zoo;Kim, Hog-Young;Shin, Hyun-Beom;Kang, Ho-Kwan;Park, Won-Kyu;Shin, Ki-Soo;Ko, Chul-Gi
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제9권2호
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    • pp.91-97
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    • 2009
  • The performance of GaInP/GaAs tandem solar cells with AlInP growth temperatures of 680$^{\circ}C$ and 700 $^{\circ}C$ on n-type GaAs (100) substrate with 2$^{\circ}$ and 6$^{\circ}$ tilt angles has been investigated. The series resistance and open circuit voltage of the fabricated tandem solar cells are affected by the substrate tilt angles and the growth temperatures of the window layer when zinc is doped in the tunnel diode. With carbon doping as a p-type doping source in the tunnel diode and the effort of current matching between top and bottom cells, GaInP/GaAs tandem solar cell has been exhibited 25.58% efficiency.

Structure and optical properties of vapor grown In2O3: Ga nano-/microcrystals

  • Sanchez, Diego Leon;Ramon, Jesus Alberto Ramos;Zaldivar, Manuel Herrera;Pal, Umapada;Rosas, Efrain Rubio
    • Advances in nano research
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    • 제3권2호
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    • pp.81-96
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    • 2015
  • Octahedral shaped single crystalline undoped and Ga-doped indium oxide nano-and microcrystals were fabricated using vapor-solid growth process. Effects of Ga doping on the crystallinity, defect structure, and optical properties of the nano-/microstructures have been studied using scanning electron microscopy, microRaman spectroscopy, transmission electron microscopy and cathodoluminescence spectroscopy. It has been observed that incorporation of Ga does not affect the morphology of $In_2O_3$ structures due to its smaller ionic radius, and similar oxidation state as that of In. However, incorporation of Ga in high concentration (~3.31 atom %) causes lattice compression, reduces optical band gap and defect induced CL emissions of $In_2O_3$ nano-/microcrystals. The single crystalline Ga-doped, $In_2O_3$ nano-/microcrystals with low defect contents are promising for optoelectronic applications.

RF 마그네트론 스퍼터링 방법으로 상온에서 유리기판 위에 성장시킨 ZnO의 성질에 미치는 Ga 도핑 효과 (Effect of Ga-doping on the properties of ZnO films grown on glass substrate at room temperature by radio frequency magnetron sputtering)

  • 김금채;이지수;이수경;김도현;이성희;문주호;전민현
    • 한국진공학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.40-45
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    • 2008
  • 유리기판 위에 약 500 nm 의 두께로 성장된 ZnO층의 구조적, 광학적, 전기적 성질에 미치는 갈륨도핑의 영향에 대하여 연구 하였다. 다결정 ZnO 와 GZO 층은 상온에서 radio frequency magnetron sputtering 법을 사용하여 성장되었다. 투과전자현미경 (TEM)과 x-ray 회절분석 (XRD)에 의하면, 갈륨이 도핑된 ZnO 박막의 결정성은 ZnO에 비하여 향상되었고 (002)방향을 따라 우선성장 되었음이 발견되었다. GZO 박막의 투과도는 가시광 영역에서 ZnO 박막에 비해 약 10% 정도 향상된 것으로 나타났다. PL 분석에 따르면, NBE emission 세기와 DL emission 세기의 비는 GZO 와 ZnO의 경우 각각 2.65:1 과 1.27:1로 나타났다. GZO와 ZnO의 비저항은 각각 1.27과 1.61 $\Omega{\cdot}cm$로서 GZO의 전기전도도가 높았다. GZO 와 ZnO의 캐리어농도는 각각 $10^{18}$ and $10^{20}cm^2$/Vs으로 측정되었다. 본 실험결과 따르면, Ga 도핑으로 인해 ZnO 박막의 전기적, 광학적, 구조적 특성이 향상되었음을 알 수 있었다.

Effect of Si-doping on the luminescence properties of InGaN/GaN green LED with graded short-period superlattice

  • Cho, Il-Wook;Lee, Dong Hyun;Ryu, Mee-Yi;Kim, Jin Soo
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.280.1-280.1
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    • 2016
  • Generally InGaN/GaN green light emitting diode (LED) exhibits the low quantum efficiency (QE) due to the large lattice mismatch between InGaN and GaN. The QE of InGaN-based multiple quantum wells (MQWs) is drastically decreased when an emission wavelength shifts from blue to green wavelength, so called "green gap". The "green gap" has been explained by quantum confined Stark effect (QCSE) caused by a large lattice mismatch. In order to improve the QE of green LED, undoped graded short-period InGaN/GaN superlattice (GSL) and Si-doped GSL (SiGSL) structures below the 5-period InGaN/GaN MQWs were grown on the patterned sapphire substrates. The luminescence properties of InGaN/GaN green LEDs have been investigated by using photoluminescence (PL) and time-resolved PL (TRPL) measurements. The PL intensity of SiGSL sample measured at 10 K shows stronger about 1.3 times compared to that of undoped GSL sample, and the PL peak wavelength at 10 K appears at 532 and 525 nm for SiGSL and undoped GSL, respectively. Furthermore, the PL decay of SiGSL measured at 10 K becomes faster than that of undoped GSL. The faster decay for SiGSL is attributed to the increased wavefunction overlap between electron and hole due to the screening of piezoelectric field by doped carriers. These PL and TRPL results indicate that the QE of InGaN/GaN green LED with GSL structure can be improved by Si-doping.

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