• 디지털융복합연구
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• 제12권7호
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• pp.291-296
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• 2014

GaN LED의 p-패드 금속과 에피층 사이에 $SiO_2$ 전류 절연 층을 제작하고, p-전극 금속의 패턴을 핑거(finger) 형태로 확장하여 형성함으로써, 대면적 고출력 소자에서 전류가 균일하게 퍼지도록 유도함과 동시에 p 패드 금속 표면에서의 광 손실을 줄여 광 출력을 증진시켰다. $SiO_2$ 절연 층의 면적과 두께를 다르게 하면서 광 출력의 증가를 비교 확인하였고, 실바코 사의 ATLAS 툴을 이용하여 컴퓨터 시뮬레이션을 실시함으로써 LED 내 활성 층에서의 전류 밀도 분포를 계산하였다. $SiO_2$ 절연 층의 두께가 $50{\mu}m$와 $100{\mu}m$ 인 두 경우 모두, p 패드의 직경이 $105{\mu}m$이고 핑거의 폭은 $12{\mu}m$인 경우와 비교할 때, p 패드의 직경이 $100{\mu}m$이고 핑거의 폭이 $6{\mu}m$인 경우가 더 높은 광 출력 특성을 나타냈다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.143-144
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• 2010

3-5족 화합물 반도체를 이용한 집광형 삼중 접합 태양전지는 40% 이상의 광변환 효율로 많은 주목을 받고 있다[1]. 삼중 접합 태양전지의 하부 셀은 기계적 강도가 높고 장파장을 흡수할 수 있는 Ge이 사용된다. Ge위에 성장될 III-V족 단결정막으로서 Ge과 격자상수가 일치하는 GaInP나 GaAs가 적합하고, 성장 중 V족 원소의 열확산으로 인해 Ge과 pn접합을 형성하게 된다. 이때 GaInP의 P의 경우 GaAs의 As보다 확산계수가 낮아 태양전지 변환효율향상에 유리한 얇은 접합 형성이 가능하고, 표면 에칭효과가 적기 때문에 GaInP를 단결정막으로 선택하여 p-type Ge기판 위 성장으로 단일접합 Ge구조 제작이 가능하다. 하지만 이종접합 구조 성장으로 인해 발생한 계면사이의 전위나 미세결함들이 결정막내부에 존재하게 되며 이러한 결함들은 광학소자 응용 시 비발광 센터로 작용할 뿐 아니라 소자의 누설전류를 증가시키는 원인으로 작용하여 태양전지 변환효율을 감소시키게 된다. 이에 결함감소를 통해 소자의 전기적 특성을 향상시키고자 수소 열처리나 플라즈마 공정을 통해 수소 원자를 박막내부로 확산시키고, 계면이나 박막 내 결함들과 결합시킴으로서 결함들의 비활성화를 유도하는 연구가 많이 진행되어 왔다 [2][3]. 하지만, 격자불일치를 갖는 GaInP/Ge 구조에 대한 수소 열처리 및 불순물 준위의 거동에 대한 연구는 많이 진행되어 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 Ga0.45In0.55P/Ge구조에 수소 열처리 공정을 적용을 통하여 단결정막 내부 및 계면에서의 결함밀도를 제어하고 이를 통해 태양 전지의 변환효율을 향상시키고자 한다. <111> 방향으로 $6^{\circ}C$기울어진 p-type Ge(100) 기판 위에 유기금속화학증착법 (MOCVD)을 통해 Si이 도핑된 200 nm의 n-type GaInP층을 성장하여 Ge과 단일접합 n-p 구조를 제작하였다. 제작된 GaInP/Ge구조를 furnace에서 250도에서 90~150분간 시간변화를 주어 수소열처리 공정을 진행하였다. 저온 photoluminescence를 통해 GaInP층의 광학적 특성 변화를 관찰한 결과, 1.872 eV에서 free-exciton peak과 1.761 eV에서 Si 도펀트 saturation에 의해 발생된 D-A (Donor to Acceptor)천이로 판단되는 peak을 검출할 수 있었다. 수소 열처리 시간이 증가함에 따라 free-exciton peak 세기 증가와 반가폭 감소를 확인하였고, D-A peak이 사라지는 것을 관찰할 수 있었다. 이러한 결과는 수소 열처리에 따른 단결정막 내부의 수소원자들이 얕은 불순물(shallow impurity) 들로 작용하는 도펀트들이나, 깊은 준위결함(deep level defect)으로 작용하는 계면근처의 전위, 미세결함들과의 결합으로 결함 비활성화를 야기해 발광세기와 결정질 향상효과를 보인 것으로 판단된다. 본 발표에서는 상술한 결과를 바탕으로 한 수소 열처리를 통한 박막 및 계면에서의 결함준위의 거동에 대한 광분석 결과가 논의될 것이다.

• 한국자원식물학회지
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• 제27권5호
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• pp.534-539
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• 2014

본 연구는 식물구계학적 특정종 III 등급이며, 국외반출 시 승인이 필요한 보호종인 등수국의 종자 번식법을 개발하기 위해 수행되었다. 종자의 크기는 $1.36{\times}0.84mm$이며, 1,000립 중은 $2.3{\pm}0.02mg$이었다. 종자는 타원형으로 표면에 주름이 있었으며, 황색의 미립종자였다. 침지처리에 의해 종자의 함수율은 48시간 만에 3.9%에서 31.9%로 급속히 증가하여 최대 함수율을 보였다. 온도 및 광조건에 따른 발아율은 $25^{\circ}C$, 명조건에서 가장 높았으며(78.0%), $GA_3$ 용액에 48시간 처리함으로써 발아율, 발아세 및 $T_{50}$이 매우 향상되었다. 특히 $GA_3$ 처리구는 $100{\sim}500mg{\cdot}L^{-1}$의 농도에서 발아율이 90.0% 이상으로 매우 우수였으며 발아세와 $T_{50}$을 무처리에 비해 향상시킬 수 있었으므로, $GA_3$는 등수국 종자의 발아력을 효과적으로 향상시킬 수 있는 적절한 화학적 처리방법으로 판단되었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권12호
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• pp.7-11
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• 2007

본 논문에서는 MMIC 응용을 위한 dielectric-supported air-gapped microstrip line (DAML) 구조를 이용하여 dual-mode stepped impedance 링 공진기를 설계 제작하였다. 링 공진기는 표면 마이크로머시닝 기술을 이용하여 만들어졌다. DAML ring resonator는 다층구조로써 공기중에 위치한 신호선과 MMIC 응용에 적합하도록 CPW가 한 평면에 구성되 있으며 DAML-CPW 트랜지션이 자유로운게 특징이다. DAML 링 공진기는 $10{\mu}m$ 높이로 GaAs 기판 으로부터 띄어져 있다. 대역통과 여파기는 dual-mode 공진을 하며 stepped impedance 이용한 구조이다. 측정결과로 중심주파수 97 GHz에선 감쇠특성은 15 dB, 삽입손실은 2.65 dB를 보였으며, 상대 대역폭은 12 %를 나타냈다. 이같은 구조의 대역통과 여파기는 MMIC 와의 직접화에 유리하다.

• 한국표면공학회지
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• 제35권5호
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• pp.305-311
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• 2002

Optical measurements have been used to study the biaxial tensile strain in heteroeptaxial ZnTe epilayers on the (100) GaAs substrate by hot wall epitaxy (HWE) with Zn reservoir. It is effect on the low-temperature photoluminescence spectrum of the material. Optimum growth condition has been determined by a four-crystal rocking curve (FCRC) and a low temperature photoluminescence measurement (PL). It was found that Zn partial pressure from Zn reservoir has a strong influence on the quality of grown films. Under the determined optimum growth condition, ZnTe epitaxial films with thickness of 0.72~24.8$\mu\textrm{m}$ were grown for studying the effect of the thickness on crystalline quality. The PL and FCRC results indicated that the quality of ZnTe films becomes higher rapidly with increase of thickness up to 6$\mu\textrm{m}$. The best value of the FWHM of the four crystal rocking curve, 66 arcsec, was obtained on the film with 12$\mu\textrm{m}$ in thickness. The PL spectrum shows the splitted strong free exciton emissions and very weak deep band emissions. These results show the high quality of films.

• 전기화학회지
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• 제6권1호
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• pp.59-64
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• 2003

고상 반응법을 이용하여 $La_{0.7}Sr_{0.3}Ga_{0.6}Fe_{0.4}O_{3-\delta}$ 분말을 합성하고 소결하여 혼합전도성 분리막을 제조하였다. 제조된 분리막들은 페롭스카이트 단일상 결정구조를 나타내었으며, $95\%$, 이상의 상대밀도를 나타내었다. 산소이온 변환 능력을 향상시키기 위해 $La_{0.7}Sr_{0.3}Ga_{0.6}Fe_{0.4}O_{3-\delta}$의 양 표면에 $La_{0.6}Sr_{0.4}CoO_{3-\delta}$ paste를 스크린 프린팅 방법으로 코팅한 결과, 코팅되지 않은 분리막에 비해 산소투과 유속이 크게 증가하여 $950^{\circ}C,\; {\Delta}P_{o_2}=0.21 atm$에서 약 $0.5ml/min{\cdot}cm^2$의 값을 나타내었다. 이러한 산소투과 유속은 표면 코팅층이 다공성일수록, $La_{0.7}Sr_{0.3}Ga_{0.6}Fe_{0.4}O_{3-\delta}$의 결정립 크기가 증가할수록 증가하는 경향을 나타내었다. 제조된 디스크 형상의 소결체를 이용하여 $950^{\circ}C$에서 메탄부분산화반응을 행한 결과 $40\%$ 이상의 메탄전환율과 합성가스의 수율을 얻을 수 있었으며, CO의 선택도는 $100\%$를 나타내었다 또한, $950^{\circ}C$의 메탄분위기에서 600시간의 장기부분산화반응을 통해 상의 안정성을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.171-171
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• 2000

차세대 반도체 제조에서 Design rule 이 점점 더 shrink 됨에 따라 shallow junction 분석의 중요성이 강조되고 있다. 이러한 shallow junction에 대한 분석방법중의 하나인 SIMS 분석에 있어서 depth resolution을 향상시키는 것이 중요하며, 일차이온의 에너지를 낮추어 줌으로써 이러한 효과를 달성할 수 있다. 그러나 최근의 연구에 따르면 O2+를 이용한 low energy SIMS 분석 시에 non-zero incidence angle로 분석할 경우 surface roughness가 발생한다는 사실이 보고되었으며, surface roughness를 줄이고 분석 초기의 transient region을 줄이기 위한 방법으로 oxygen flooding을 사용하는 경우 특정 각도에서 surface roughness가 여전히 존재할 뿐 아니라 분석 초기영역에서의 sputter rate이 변화하는 문제가 있음이 보고된바 있다. 본 연구에서는 2keV O2+ 일차이온을 이용하여 oxygen flooding 하에서 기존 조건인 60도 incidence로 분석하는 방법의 문제점을 파악하고 incidence angle을 45도로 바꾸어 분석하는 방법을 검토하였다. 그 결과 기존의 분석조건에서는 분석도중 표면부근에서 sputter rate이 변화하고 surface roughness가 증가하는 것을 확인하였고, 그로 인하여 oxygen flooding을 하지 않은 경우와 많은 차이가 발생하는 것을 발견하였다. Incidence angle을 45도로 바꾼 결과 이러한 문제가 해결되는 것을 확인하였으며, 특히 GaAs $\delta$layer 분석을 통하여 이 분석조건이 기존의 분석조건에 비하여 획기적으로 향상되는 것을 확인 할 수 있었다. 또한 여러 가지 shallow junction 분석을 통하여 이 분석방법이 상당히 신뢰성이 있음을 알 수 있었다. 그러나 여전히 oxygen flooding을 하지 않은 경우에 비하여 다소간의 차이가 있는 것이 발견되었는데, 이는 주로 표면에 잔존하는 산화막에 의한 효과와 oxygen flooding에서 보다 더 depth resolution이 좋음으로 인하여 발생하는 것으로 추정되었으며 그 밖에 다른 가능성도 제기되었다. 따라서 이 방법은 표면 산화막이 거의 없는 시료에 대하여 적용한다면 oxygen flooding을 하지 않은 경웨 비하여 transient region이 거의 없고 junction depth를 보다 신뢰성 있게 측정할 수 잇는 장점이 있는 것으로 판단되었다. As, P의 저 에너지이온 주입시료에 대해 이 분석방법을 적용할 경우 C+s 분석법에 비하여 depth resolution을 비교적 쉽게 향상시킬 수 있었고, oxygen follding을 쓰지 않은 경우에 비해서는 검출한도를 약 100배 정도 향상시킬 수 있었다. 그러나 2.5keV Cs+ 분석법에 비하면 아직 depth resolution이 불충분하여 실제로 shallow As 분석에 적용하기에는 다소 문제점이 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1995년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.58-61
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• 1995

레이저 유기에 대한 GaAs 의 건석에칭에 있어서 기존의 $CCl_4$와CCl$_2$F$_2$ 가스를 에칭하스로 사용하는 대신에 본 연구팀이 새로 개발한 CFCs 대체가스를 사용하여 기존의 가스와의 에칭률과 그 가공된 형태를 비교하였다. 실험은 power 밀도 12.7 MW/$\textrm{cm}^2$에서 27 MW/$\textrm{cm}^2$까지로 가변시키면서 하고 에칭가스의 압력은 260 Torr에서760 Torr 까지 변화를 주면서 하였다. 빔의 주사속도는 8.3$\mu\textrm{m}$/sec에서 80$\mu\textrm{m}$/sec 까지 가변을 시켰다. 그 결과 CHCiF$_2$가스에서의 에칭율(etch rate)은 최대 136$\mu\textrm{m}$/sec이고 aspect ratio 는 2.6 이 됨을 알 수 있었다. 애칭된 형태를 측정하기 위해서 SEM(Scanning Electron Microscopy)을 사용하였으며, 시료 표면의 물질 분석을 위해서 AES(Auger Electron Spectroscopy)를 사용하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.236-236
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• 2010

단일접합 $n^+-p/p^+$ (p-emitter) 및 $p^+-n/n^+$ (n-emitter) GaAs 태양전지 (Solar Cell)를 각각 제작하여, 그 소자특성을 비교 분석하였다. AM 1.5 (1 sun, $100\;mW/cm^2$) 표준광을 조사할 경우, p-emitter/n-emitter 소자의 개방회로전압 (Voc), 단락회로전류 (Jsc), 충전율 (FF), 효율 (Eff)은 각각 0.910/0.917 V, $15.9/16.1\;mA/cm^2$, 78.7/78.9, 11.4/12.1%로서, n-emitter 소자가 다소 크지만 거의 비슷한 값을 가지고 있었다. 태양전지의 집광 특성을 분석하기 위하여 조사광의 출력에 따른 태양전지의 소자 특성을 측정하였다. 조사광 강도가 높아짐에 따라 p-emitter 소자의 특성은 점진적으로 증가하는 반면, n-emitter는 1.3 sun에서 약 1.4 배의 최대 효율 (17%)을 나타내고 조사광이 더 증가함에 따라 급격히 감소하는 특성을 보여 주었다. (그림 참고) 본 연구에서 사용한 2종류 소자의 층구조는 서로 반대되는 대칭구조로서, 모두 가까이에 위치하고 있는 표면전극 (surface finger) 방향으로 소수전하 (minority carrier)가 이동하고 다수전하 (majority carrier)는 기판 (두께 $350\;{\mu}m$)을 통한 먼 거리의 후면전극 (back electrode)으로 표류 (drift)되도록 설계되어 있다. 이때, n-emitter에서는 이동도 (mobility)와 확산길이 (diffusion length)가 높은 전자가 후면전극으로 이동하기 때문에 적정밀도의 전자-정공 쌍 (EHP)이 여기될 경우에는 Jsc와 Eff가 극대화되지만, 조사광 강도 또는 EHP가 더 높아질 경우에는 직렬저항의 증가와 함께 전류-전압 (I-V)의 이상인자 (ideality factor)가 커짐으로서 FF와 효율이 급격히 감소한 결과로 분석된다. 현재 전산모사를 통한 자세한 분석을 진행하고 있으며, 본 결과는 효율 극대화를 위한 최적 층구조 및 도핑 밀도 설계에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1333-1334
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• 2007

Al thin film was the most popular electrode in semiconductor and flat panel display world, because of its electrical conductivity, selectivity and easy to apply to thin film. However, Al thin films were not good to use on the bottom electrode about the crystalline growth of inorganic compound materials such as ZnO, AlN and GaN, because of its surface roughness and melting points. In this paper, we investigated Ar plasma surface treatment of Al thin film to enhance the surface roughness and electrical conductivity using the reactive ion etching system. Several process conditions such as RF power, working pressure and process time were controlled. In results, the surface roughness showed $15.53\;{\AA}$ when RF power was 100 W, working pressure was 50 mTorr and process time was 10 min. Also, we tried to deposit ZnO thin films on the each Al thin films, the upper conditions showed the best crystalline characteristics by x-ray diffraction.