• Title/Summary/Keyword: GaInP-AlGaInP

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Reactive Ion Etching of InP, InGaAs and InAIAs by SiCl$_4$ and Cl$_2$ Gases: Effects of Gas Flow Rate, rf Power, Process Pressure and Ar Addition (SiCl$_4$와 Cl$_2$가스에 의한 InP, InGaAs 및 InAIAs의 반응성 이온 식각: 가스유량, rf 전력, 공정압력, Ar 첨가의 영향)

  • 유재수;송진동;배성주;정지훈;이용탁
    • Proceedings of the IEEK Conference
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    • 2001.06b
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    • pp.25-28
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    • 2001
  • In this paper, we have investigated the effects of gas flow rate, rf power, process pressure and Ar addition on reactive ion etching of InP, InGaAs and InAlAs using Sic14 and Cl$_2$ gases. The etch rates were measured by using a surface profiler. The etched profiles, sidewall roughness, and surface morphology were observed by scanning electron microscopy and by atomic force microscopy. The selective etching of InGaAs to InP and InAlAs was studied by varying the etching parameters. It was found that Cl$_2$ gas is more efficient for the selective etching of InGaAs to InAlAs than SiCl$_4$ gas. The etch selectivity of InGaAs to InAlAs is strongly dependent on the rf power and the process pressure.

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Design and Fabrication of 40 ㎓ MMIC Double Balanced Star Mixer using Novel Balun (새로운 발룬 회로를 이용한 40 ㎓ 대역 MMIC 이중 평형 Star 혼합기의 설계 및 제작)

  • 김선숙;이종환;염경환
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.15 no.3
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    • pp.258-264
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    • 2004
  • In this paper, MMIC double balanced star mixer for 40 ㎓ was implemented on GaAs substrate with backside vias. In the design of the MMIC mixer, the design of balun and diode was required. A novel balun structure using microstrip to CPS was presented. The 40 ㎓ balun was designed based on the design experience of the scale-down balun by 2 ㎓. The balun may be suitable for fabrication in MMIC process with backside via and can easily be applied for DBM(Double Balanced Mixer). A Schottky diode was designed and implemented using p-HEMT process considering the compatability with other high frequency MMIC's fabricated on p-HEMT base process. Finally, the double balanced star mixer was fabricated using the balun and the p=HEMP Schottky diode. The measured performance of mixer shows 30 ㏈ conversion loss at 18 ㏈m LO power. This insufficient performance is caused by the unwanted diode at AlGaAs junction in vertical structure of p-HEMT. If the p-HEMT's gate is recessed to AlGaAs layer, and so the diode is eliminated, the mixer's performances will be improved.

InP/InGaP를 이용한 808 nm 대역 양자 구조 성장과 구조적 및 광학적 분석

  • Kim, Su-Yeon;Song, Jin-Dong;Lee, Eun-Hye;Han, Il-Gi;Lee, Jeong-Il;Kim, Tae-Hwan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.08a
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    • pp.297-297
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    • 2011
  • 일반적으로 고출력 반도체 레이저 다이오드는 발진 파장 및 광출력에 따라 다양한 분야에 응용되고 있으며, 특히 발진파장이 808 nm 대역인 고출력 레이저 다이오드의 경우 재료가공, 펌핌용 광원, 의료 분야 등 다양한 응용분야를 가진 광원 중의 하나라고 할 수 있다. 808 nm 대역의 레이저 다이오드 제작에는 현재 InGaAsP/InGaP/GaAs 및 InGaAlAs/GaAs 양자우물을 이용하여 제작되고 있으나 양자우물과 이를 둘러싸는 장벽물질간의 band-offset이 적어 효율적인 고출력 레이저 다이오드의 제작에 다소 어려움이 있기 때문에 강한 캐리어 구속 효과를 지니는 양자점 혹은 양자대쉬 구조를 사용하는 것이 고출력 레이저 다이오드를 제작할 수 있는 한 방법이다. 실험에 사용된 InP/InGaP 양자구조는 Riber사의 compact21 MBE 장치를 사용하여 성장하였으며 GaAs기판을 620-630도에서 가열하여 표면의 산화층을 제거하고 580도에서 약 100 nm 두께의 GaAs 버퍼층 및 50 nm 두께의 InGaP층을 성장하였다. 양자 구조는 MEE (migration enhanced epitaxy) 방식으로 성장되었는데, 이는 InP/InGaP 의 lattice mismatch율이 작아 양자 구조 형성이 어렵기 때문에 InP/InGaP 양자 구조 성장에 적합하다고 생각하였으며, Indium 2초, growth interuption time 10초, phosphorous 2초 그리고 growth interuption time 10초를 하나의 시퀀스로 보고, 그 시퀀스를 반복하여 양자 구조를 성장하였다. 본 실험에 사용된 P 소스는 Riber사의 KPC-250 P-valved cracker모델을 사용하였으며 InP의 성장률은 0.985${\AA}/s$이다. InP/InGaP 양자구조 성장 중에, 성장 온도, 시퀀스 수의 변화 등 다양한 조건을 변화 시켜 샘플을 성장시켰고, 양자 구조 성장을 확인하기 위하여 AFM 및 SEM을 통해 구조적 분석을 하였으며 PL 측정을 통해 광학적 분석을 진행하였다.

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GaInP/GaAs 이중접합 태양전지의 전극 구조가 집광 효율에 미치는 영향

  • Jeon, Dong-Hwan;Kim, Chang-Ju;Gang, Ho-Gwan;Park, Won-Gyu;Lee, Jae-Jin;Go, Cheol-Gi
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.272-272
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    • 2010
  • 최근 화합물반도체를 이용한 집광형 고효율 태양전지가 차세대 태양전지로서 주목을 받기 시작하였다. GaAs를 주축으로 하는 고신뢰성 고효율 태양전지는 높은 가격으로 인해 응용이 제한되어왔으나, 고집광 기술을 접목하여 태양전지 재료 사용을 수 백배 이상 줄이면서도 동시에 효율을 극도로 향상시킴으로써 차세대 태양전지로 활발히 개발되고 있다. GaAs 기판을 이용한 다중접합의 태양전지는 n-type GaAs 기판 위에 버퍼 층, GaInP back surface field 층, GaAs p-n 접합, AlInP 창층, GaAs p-n 접합의 터널접합층, 상부전지로서 GaInP p-n 접합, AlInP 창층 순서로 epi-taxial structure를 형성하고 전극과 무반사막을 구성한다. 이러한 태양전지의 효율을 결정하는 요인 중, 상부 전극은 전기적 및 광학적 손실을 일으키는 원인으로써 최소화되어야 한다. 그런데 이러한 이중접합 화합물 태양전지에 집광한 태양광을 조사할 경우, 태양광을 집광한 만큼 전류가 증가하게 되며 증가한 전류가 전극에 흐르면서 전기적 효율 손실을 유발하게 된다. 따라서, 집광형 화합물 반도체 태양전지의 전극에 의한 손실에 대한 연구가 선행되어 저항에서 손실되는 전력을 최소화하여야만 전기적 손실이 낮은 고집광 태양전지 개발이 가능하다. 본 논문에서는 먼저 전극 두께가 0.5${\mu}m$인 GaInP/GaAs 이중접합 태양전지 (효율 25.5% : AM1.5G)의 집광시 효율 변화에 대해서 연구하였다. 이후 이러한 효율 변화가 전극 구조의 최적화에 의해서 개선 될 수 있는지를 삼차원 모의실험을 통해서 확인하였다. 모의실험에는 Crosslight 사의 APSYS를 사용하였고, material parameter를 보정하여 실제 실험 결과에 근사 시킨 후 전극 구조에 대한 최적화를 하였다.

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Monte carlo analysis of InAlGaAs/InGaAs HBT (InAlGaAs/InGaAs HBT의 Monte carlo 해석)

  • 황성범;김용규;송정근
    • Proceedings of the IEEK Conference
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    • 1998.06a
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    • pp.405-408
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    • 1998
  • Due to the large conduction band discontinuity between emitter base, OmGaAs HBT has an advantge to enable the hot electrons to inject into the base. In this paper, InAlGaAs/InGaAs HBT with the various emitter junction gradings and the modified collectors are simulated and analyzed by HMC(hybrid monte carlo) simulator in order to find a optimal structure for the shortest transit time. A minium base transit time (.tau.$_{b}$ ) of 0.21 ps was obtained for HBT with the grading layer, which is parabolically graded from x=1.0 to x=0.5. The minimum collector transit time (.tau.$_{c}$ ) of 0.31ps was found when the collector was modified by inserting p$^{[-10]}$ and p$^{+}$ layers. Thus HBT in combination with the emitter grading and the modified collector layer showed the cut-off frequency (f$_{T}$) of 183GHz.z.z.

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InAs/GaAs 양자점 태양전지의 광학적 특성 평가: 접합계면전기장 및 AlGaAs 포텐셜 장벽효과

  • Kim, Jong-Su;Han, Im-Sik;Lee, Seung-Hyeon;Son, Chang-Won;Lee, Sang-Jo;Smith, Ryan P.;Ha, Jae-Du;Kim, Jin-Su;No, Sam-Gyu;Lee, Sang-Jun;Choe, Hyeon-Gwang;Im, Jae-Yeong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.107-107
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    • 2012
  • 본 연구에서는 GaAs p-i-n 태양전지구조에 InAs 양자점을 삽입하여 계면의 전기장 변화를 Photoreflectance (PR) 방법으로 연구하였다. InAs/GaAs 양자점 태양전지구조는 n-GaAs 기판위에 p-i-n 구조의 태양전지를 분자선박막성장 장치를 이용하여 제작하였다. GaAs p-i-n 태양전지와 p-QD(i)-n 양자점 태양전지를 제작하여 계면전기장의 변화를 PR 신호에 나타난 Franz-Keldysh oscillation (FKO)으로부터 측정하였다. 기본적인 p-i-n 구조에서 두 가지 전기장성분을 검출 하였고 양자점 태양전지구조에서는 39 kV/cm 이상의 내부전기장이 존재함을 관측하였다. 이러한 내부전기장은 양자점 주변에 형성된 국소전기장의 효과로 추측하였다. 아울러 양자점을 AlGaAs 양자우물 구조에 삽입하여 케리어의 구속에 의한 FKO의 변화를 관측하였으며 양자점 태양전지의 구조적 변화에 따른 효율을 측정하여 비교 분석하였다.

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Photoluminescence Up-conversion in GaAs/AlGaAs Heterostructures

  • Cheong, Hyeonsik M.
    • Journal of Korean Vacuum Science & Technology
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    • v.6 no.2
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    • pp.58-61
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    • 2002
  • Photoluminescence up-conversion in semiconductor heterostructures is a phenomenon in which luminescence occurs at energies higher than that of the excitation photons. It has been observed in many semiconductor heterostructure systems, including InP/AnALAs, CdTe/CdMgTe, GaAs/ordered-(Al)GalnP, GaAs/AIGaAs, and InAs/GaAs. In this wort, GaAs/AIGaAs heterostructures are used as a model system to study the mechanism of the up-conversion process. This system is ideal for testing different models because the band offsets are quite well documented. Different heterostructures are designed to study the effect of disorder on the up-converted luminescence efficiency. In order to study the roles of different types of carriers, the effect of doping was investigated. It was found that the up-converted luminescence is significantly enhanced by p-type doping of the higher-band-gap material.

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Study on the Breakdown Simulation for InAlAs/InGaAs/GaAs MHEMTs with an InP-etchstop Layer (InP 식각정지층을 갖는 InAlAs/InGaAs/GaAs MHEMT 소자의 항복 특성 시뮬레이션에 관한 연구)

  • Son, Myung Sik
    • Journal of the Semiconductor & Display Technology
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    • v.11 no.2
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    • pp.53-57
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    • 2012
  • This paper is for accurately simulating the breakdown of MHEMTs with an InP-etchstop layer. 2D-Hydrodynamic simulation parameters are investigated and calibrated for the InP-epitaxy layer. With these calibrated parameters, simulations are performed and analyzed for the breakdown of devices with an InP-etchstop layer. In the paper, the impact-ionization coefficients, the mobility degradation due to doping concentration, and the saturation velocity for InP-epitaxy layer are newly calibrated for more accurate breakdown simulation.

An Improved Theoretical Model to Explain Electronic and Optical Properties of p-Type GaAs/AlGaAs Superlattices for Multi-Wavelength Normal Incidence Photodetectors

  • Kim, Byoung-Whi;Choi, Eun-Chang;Park, Kwon-Chul;Kang, Seok-Youl
    • ETRI Journal
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    • v.18 no.4
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    • pp.315-338
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    • 1997
  • We extend our previous theoretical analysis of electronic and optical properties of p-type quantum well structures based on the two heavy- and light-hole system to include all the three valence bands. These theories are then used to clarify the origin of the normal incidence absorption and photo current at photon wavelengths of 2 - 3 ${\mu}m$, which was observed in addition to the absorption around 8 ${\mu}m$ by a recent experimental investigation with heavily doped p-type GaAs/AlGaAs multi-quantum well (MQW) structures. In the theoretical analysis, the Hartree and exchange-correlation many-body interactions are taken into account within one-particle local density approximation, and it is shown that normal incidence absorption occurs in two wavelength regions over the transition energy range higher than barrier height for p-type GaAs/AlGaAs superlattices with well doping of $2{\times}10^{19}\;cm^{-3}$; one region has broad absorption peaks with coefficients of about 5000 $cm^{-1}$ around 8 ${\mu}m$, and the other has two rather sharp peaks at 2.7 ${\mu}m$ and 3.4 ${\mu}m$ with 1800 $cm^{-1}$ and 1300 $cm^{-1}$, respectively. The result indicates that the theory explains the experimental observation well, as the theoretical and experimental results are in close agreement in general absorption features.

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A Study on the Current Gain Variation with the Emitter Size in AlGaAs/GaAs HBTs (AlGaAs/GaAs HBTs의 에미터 크기에 따른 전류 이득 변화에 관한 연구)

  • 정준오;이헌용;이태우;김일호;박문평;박성호;편광의
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 1996.11a
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    • pp.10-12
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    • 1996
  • AlGaAs/GaAs Heterojunotion Bipolar Transistors (HBTs) with various emitter areas were fabricated and the device size dependence on the current gain was examined. With the different emitter areas, the passivated devices having the same peripheral length were fabricated and measured. The measured base current density in the Gummel plots shows an ideality factor of nearly 2. It is found that as the emitter area becomes small, the base current density with the ideality factor of 2 increases linearly, and as the emitter perimeter/area ratio becomes large, the surface recombination current density component increases. The current gain performance in AlGaAs/GaAs HBTs is mainly determined by either the larger emitter area or the smaller ratio of the emitter perimeter to the emitter area. These results will be compared with experimental works for GaInP/GaAs HBTs

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