• 한국진공학회지
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• 제15권3호
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• pp.280-286
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• 2006

디지털 합금 (digital-alloy) 성장방법을 사용한 AIGaAs층을 이용하여 $1.3{\mu}m$ vertical cavity surface emitting laser (VCSEL)에 사용될 수 있는 AlGaAs/GaAs distributed Bragg reflector (DBR)를 분자선 에피탁시 (molecular beam epitaxy) 방법을 통해 제작하였다. 3인치 1/4 크기의 기판에 디지털 합금 AlGaAs층을 사용한 DBR을 성장하고 기판 여러 부분에서의 반사율을 측정하여 각 부분 간의 반사율 편차가 0.35%이내임을 확인하였다. TEM 사진을 통한 계면분석을 통해 디지털 합금 AlGaAs층의 조성과 두께가 균일함을 확인하였는데, 이는 디지털 합금 AlGaAs층의 성장시 기판 표면의 온도가 불균일하더라도 크게 영향을 받지 않음을 보여준다. 이를 통해 DBR의 균일성에 따라 소자의 특성에 큰 영향을 받는 InAs 양자점을 활성층으로 사용하는 VCSEL의 수율을 향상시키는데 디지털 합금 AlGaAs층을 이용한 DBR이 응용될 수 있음을 보였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권1호
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• pp.1-7
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• 2000

본 논문에서는 반절연성 GaAs 기판위에 $Al_2O_3$ 절연막이 제이트 절연막으로 이용된 공핍형보드 n형 채널 GaAs MOSFET(depletion mode n-channel GaAs MOSFET)를 제조하였다. 반절연성 GaAs 기판위에 1 ${\mu}$m의 GaAs 버퍼층, 1500 ${\AA}$의 n형 GaAs층, 500 ${\AA}$의 AlAs층, 그리고 50 ${\AA}$의 캡층을 차례로 성장시키고 습식열산화 시켰으며, 이를 통하여 AlAs층은 완전히 $Al_2O_3$층으로 변환되었다. 제조된 MOSFET의 I-V, $g_m$, breakdown특성 측정 등을 통하여 AlAs/GaAs epilayer/S${\cdot}$I GaAs 구조의 습식열산화는 공핍형 모드 GaAs MOSFET를 구현하기에 적합함을 알 수 있다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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• pp.46-47
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• 2005

이번 연구는 $BCl_3/CF_4$ 플라즈마를 사용하여 반도체소자 제조 시 널리 이용되는 GaAs 계열반도체 중 대표적인 재료인 GaAs/AlGaAs 및 GaAs/InGaP 구조를 선택적으로 건식 식각한 후 분석한 것이다. 공정변수로는 ICP 소스파워를 0-500W, RIE 파워를 0-50W 그리고 $BCl_3/CF_4$ 가스 혼합비를 중점적으로 변화시켰다. $BCl_3$ 플라즈마만을 사용한 경우 (20$BCl_3$, 20W RIE power, 300W ICP source power, 7.5mTorr) 는 GaAs:AlGaAs의 선택비가 0.5:1 이었으며 이때 GaAs의 식각률은 ~2200${\AA}/min$ 이었으며 AlGaAs의 식각률은 ~4500${\AA}/min$ 이었다. 식각 후 표면의 RMS roughness은 < 2nm로 깨끗한 결과를 보여주었다. 15% $CF_4$ 가스가 혼합된 $17BCl_3/3CF_4$, 20W RIE power, 300W ICP source power, 7.5mTorr의 조건에서 3분 동안 공정한 결과 순수한 $BCl_3$ 플라즈마만을 사용한 경우보다 표면은 다소 거칠었지만 (RMS roughness: ~8.4) GaAs의 식각률 (~980nm/min)과 AlGaAs와 InGaP에 대한 GaAs의 선택도 (GaAs:AlGaAs=16:1, GaAs:InGaP=38:1)는 크게 증가하였다. 그리고 AlGaAs 및 InGaP의 경우 식각 시 나타난 휘발성이 낮은 식각 부산물 ($AlF_3:1300^{\circ}C$, $InF_3:1200^{\circ}C$)로 인하여 50nm/min 이하의 낮은 식각률을 보였고, 62.5%의 $CF_4$가 혼합된 $7.5BCl_3/12.5CF_4$플라즈마의 조건에서는 AlGaAs 및 InGaP에 대한 GaAs의 선택도가 각각 280:1, 250:1을 나타내었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.325-325
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• 2012

1차원구속 반도체인 nanowires (NWs)는 전기적, 광학적으로 일반 bulk구조와 다른 특성을 가지고 있어서 현재 많은 연구가 되고 있다. 일반적으로 NWs는 Au 등의 금속 촉매를 이용하여 성장을 하게 되는데 이때 촉매가 오염물로 작용을 해서 결함을 만들어서 bandgap내에 defect level을 형성하게 된다. 본 연구는 Si (111) 기판 위에 GaAs NWs 와 InAs NWs를 촉매를 이용하지 않고 성장 하였다. vapour-liquid-solid (VLS)방법으로 성장하는 GaAs NWs는 Ga의 droplet을 이용하게 되는데 Ga이 Si 기판위에 자연 산화막에 존재하는 핀홀(pinhole)로 이동하여 1차적으로 Ga droplet 형성하고 이후 공급되는 Ga과 As은 SiO2 보다 GaAs와 sticking coefficient 가 좋기 때문에 Ga drolept을 중심으로 빠른 선택적 성장을 하게 되면서 NWs로 성장을 하게 된다. 반면에 InAs NWs를 성장 할 시에 droplet 방법으로 성장을 하게 되면 NWs가 아닌 박막 형태로 성장을 하게 되는데 이것으로 InAs과 GaAs의 $SiO_2$와의 sticking coefficient 의 차이를 추측을 할 수 있다. InAs NWs는 GaAs NWs는 달리 native oxide를 이용하지 않고 InAs 과 Si 사이의 11.5%의 큰 lattice mismatch를 이용한다. 이종의 epitaxy 방법에는 크게 3종류 (Frank-van der Merwe mode, Stranski-Krastanov mode, Volmer-Weber mode)가 있는데 각기 다른 adatom 과 surface의 adhesive force로 나누어지게 된다. 이 중 Volmer-Weber mode epitaxy는 adatom 의 cohesive force가 surface와의 adhesive force보다 큰 경우 성장 되는 방식으로 InAs NWs 는 이 방식을 이용한다. 즉 droplet을 이용하지 않는 vapour-solid (VS) 방법으로 성장을 하였다. 이 때 In 의 migration을 억제하기 위해서 VLS mode 의 GaAs NWs 보다 As의 공급을 10배 이상 하였다. FE-SEM 분석 결과 GaAs NWs는 Ga droplet을 확인 할 수 있었고 InAs NWs는 droplet이 존재하지 않았다. GaAs와 InAs NW는 density와 length가 V/III가 높을수록 증가 하였다.

• 한국진공학회지
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• 제10권1호
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• pp.81-86
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• 2001

반절연성 GaAs(100) 기판 위에 MOVCD법으로 In의 조성비(x)를 0.03으로 일정하게 하여 성장시킨 $IN_{0.03}Ga_{0.97}$As/GaAs 에피층의 표면 광전압 특성을 연구하였다. 기판과 에피층의 SPV 신호가 잘 분리되어 관측되었으며, InGaAs 띠 간격 에너지(Eo)는 1.376 eV로서 Pan등이 제안한 조성비 식을 이용하여 계산한 결과 조성비(x=0.03)와 잘 일치하였다. 주파수가 증가할 수록 시료의 표면 광전압은 감소하였으며, 이는 광응답시간이 짧아져 캐리어 이동도가 감소하기 때문이다. 그리고, 온도 의존성 측정으로부터 Varshni 및 온도 계수를 구하였다. 에칭된 시료의 스펙트럼에서 $E_o$(GaAs) 신호 아래에 나타나는 'A' 신호는 시료 성장시 존재하는 carbon 불순물에 기인한 것이다.

• 한국재료학회지
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• 제14권2호
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• pp.146-151
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• 2004

We investigated the effects of high potential barriers on the optical characteristics of InAs quantum dots (QDs) by using photoluminescence (PL) and photoreflectance (PR) spectroscopy. A sample with regular InAs quantum dots on GaAs was grown by molecular beam epitaxy (MBE) as a reference. Another InAs QDs sample was embedded in single AlGaAs barriers. On the other hand, a sample with GaAs/AlGaAs superlattice barriers was adopted for comparison with a sample with a single AlGaAs layer. In results, we found that the emission wavelength of QDs was effectively tailored by using high potential barriers. Also, it was found that the optical properties of a sample with QDs embedded in GaAs/AlGaAs superlattices were better than those of a sample with QDs embedded in a single layer of AlGaAs barriers. We believe that GaAs/AlGaAs superlattice could effectively prevent the generation of defects.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권11호
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• pp.1-8
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• 2011

트랜지스터의 최대 출력 성능을 제한하는 요소 중 가장 중요한 하나가 항복 전압이다. GaAs 기판 위에 점진적으로 성장된 메타몰픽(Metamorphic) InAlAs/InGaAs HEMTs(MHEMT)는 InP 기판 위에 성정한 HEMT에 비해 비용 측면에서 특히 장점을 가지고 있다. 그러나 GaAs 나 InP 기반의 HEMT 소자들은 모두 우수한 마이크로파 및 밀리미터파 주파수 특성 및 이에 따른 저잡음 특성에 비해 낮은 항복전압으로 인해 파워 소자로서는 중간출력 정도의 소자로서만 사용 가능하다. 이러한 HEMT 소자의 항복 전압을 개선하기 위하여 본 논문에서는 InAlAs/$In_xGa_{1-x}As$/GaAs MHEMT 소자들의 항복 특성을 시뮬레이션하고 분석하였다. 2차원 소자 시뮬레이터의 hydrodynamic 전송 모델을 사용하여 $In_{0.52}Al_{0.48}As/In_{0.53}Ga_{0.47}As$ 이종접합 구조를 갖는 제작된 0.1-${\mu}m$ ${\Gamma}$-gate MHEMT 소자에 대하여 파라미터 보정 작업을 수행한 후 항복 특성에 영향을 주는 요소들을 분석하였다. 깊은 준위 트랩 효과를 고려한 충돌 이온화 및 게이트 전계를 분석하였고, 인듐(In) 몰 성분 변화에 따른 $In_xGa_{1-x}As$ 채널에서의 항복 특성 예측을 위한 충돌 이온화 계수를 경험적으로 제안 적용하였다.

• 한국진공학회지
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• 제9권2호
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• pp.116-121
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• 2000

Molecular beam epitaxy(MBE)로 성장시킨 $Al_{0.24}Ga$$_{0.76}As/GaAs$ 에피층 구조의 표면 광전압을 측정하였다. 측정된 신호로부터 구한 $Al_{0.24}Ga$$_{0.76} As/GaAs$ 에피층, GaAs 기판 그리고 GaAs 완충층의 밴드갭 에너지는 각각 1.72, 1.40 그리고 1.42 eV이다. 이는 phoareflectance(PR) 측정 결과와 잘 일치하였다 그리고 $Al_{0.24}Ga $_{0.76} As/GaAs$ 에피층이 GaAs기판의 표면 광전압세기 보다 약 3배 정도 작게 나타났는데 이는 캐리어의 이동도 차이로 나타나는 현상으로 해석된다. 또한 표면 광전압의 온도 의존성으로부터 Varshni 식의 계수들을 구하였다.

• 한국재료학회지
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• 제14권6호
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• pp.399-401
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• 2004

InGaAs/GaAs quantum wire structures were grown by low pressure metalorganic chemical vapor deposition by using selective area epitaxy.$ In_{ 0.2}$$Ga_{0.8}$ As/GaAs quantum wire structures were grown on a $SiO_2$ masked GaAs substrate. Quantum wire structures with sharp tips and smooth side walls were grown. We have grown InGaAs/GaAs quantum wire structures using variously opened width of the $SiO _2$ mask. Even though the opening widths of $SiO_2$ masked GaAs substrate were different, similar shapes of triangular structures were grown. Using various kinds of differently opened $SiO_2$ masked area, it would be possible to grow quantum wire structures with various thicknesses. The quantum wire structures are formed near the pinnacle of the triangular structure. Therefore, the fabrication of the uniquely designed integrated optical devices which include light emitting sources of multiple wavelength is possible.

• 한국진공학회지
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• 제19권5호
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• pp.353-359
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• 2010

Metal-organic chemical vapour deposition (MOCVD) 법으로 성장된 $In_{0.49}Ga_{0.51}P$/GaAs 이종접합 구조의 특성을 표면 광전압(surface photovoltage; SPV) 분광법으로 조사하였다. SPV 측정은 입사광의 세기, 변조 주파수, 온도의 함수로 수행하였다. 상온에서 시료의 띠간격 에너지(band gap energy)는 GaAs와 $In_{0.49}Ga_{0.51}P$는 각각 1.400 및 1.893 eV이었다. 광세기를 증가시킴에 따라 SPV 크기는 증가하는 반면에, 변조 주파수를 증가시킴에 따라 SPV 크기는 감소하였다. 그리고 SPV 스펙트럼의 온도 의존성으로부터 GaAs와 $In_{0.49}Ga_{0.51}P$의 띠간격 에너지의 변화를 Varshni 및 Bose-Einstein 표현에 의해 분석하였다.