• Title/Summary/Keyword: InAs/GaSb

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High Density Inductively Coupled Plasma Etching of III-V Semiconductors in BCI3Ne Chemistry (BCI3Ne 혼합가스를 이용한 III-V 반도체의 고밀도 유도결합 플라즈마 식각)

  • 백인규;임완태;이제원;조관식
    • Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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    • v.16 no.12S
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    • pp.1187-1194
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    • 2003
  • A BCl$_3$/Ne plasma chemistry was used to etch Ga-based (GaAs, AIGaAs, GaSb) and In-based (InGaP, InP, InAs and InGaAsP) compound semiconductors in a Planar Inductively Coupled Plasma (ICP) reactor. The addition of the Ne instead of Ar can minimize electrical and optical damage during dry etching of III-V semiconductors due to its light mass compared to that of Ar All of the materials exhibited a maximum etch rate at BCl$_3$ to Ne ratios of 0.25-0.5. Under all conditions, the Ga-based materials etched at significantly higher rates than the In-based materials, due to relatively high volatilities of their trichloride etch products (boiling point CaCl$_3$ : 201 $^{\circ}C$, AsCl$_3$ : 130 $^{\circ}C$, PCl$_3$: 76 $^{\circ}C$) compared to InCl$_3$ (boiling point : 600 $^{\circ}C$). We obtained low root-mean-square(RMS) roughness of the etched sulfate of both AIGaAs and GaAs, which is quite comparable to the unetched control samples. Excellent etch anisotropy ( > 85$^{\circ}$) of the GaAs and AIGaAs in our PICP BCl$_3$/Ne etching relies on some degree of sidewall passivation by redeposition of etch products and photoresist from the mask. However, the surfaces of In-based materials are somewhat degraded during the BCl$_3$/Ne etching due to the low volatility of InCl$_{x}$./.

깊은준위 과도용량 분광법을 이용하여 양자점 태양전지의 결함상태가 광전변환 효율에 미치는 영향 분석

  • Lee, Gyeong-Su;Lee, Dong-Uk;Mun, Ung-Tak;Kim, Eun-Gyu;Choe, Won-Jun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.08a
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    • pp.225.1-225.1
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    • 2013
  • 지난 수년간 태양전지의 광전변환 효율을 높이기 위해 자가 조립된 InAs 또는 GaSb 와 같은 양자점을 GaAs 단일 p-n 접합에 적용하는 연구를 개발해 왔다. 그러나 양자점의 흡수 단면적에 의한 광흡수도는 양자점층을 수십 층을 쌓으면 증가하지만 활성층에 결함을 생성시킨다. 생성된 결함은 운반자 트랩으로 작용하여 태양전지의 광전변환 효율을 감소시킨다. 본 실험에서는 양자점이 적용된 태양전지와 적용되지 않은 태양전지의 광전변환 효율을 비교하고, 깊은준위 과도용량 분광법을 이용하여 결함상태를 측정하고 및 비교함으로써, 활성층 내부에 생성된 결함이 광전변환 효율에 미치는 영향을 분석하였다. 소자구조는 분자선 증착 방법을 이용하여, 먼저 n-형 GaAs 기판위에 n-형 GaAs를 300 nm 증착한 후, 도핑이 되지 않은 GaAs 활성층을 3.5 ${\mu}m$ 두께로 증착하였다. 마지막으로 p-형 GaAs를 830 nm 증착함으로써 p-i-n구조를 형성하였다. 여기서, n-형 GaAs 과 p-형 GaAs의 도핑농도는 동일하게 $5{\times}1018\;cm^{-3}$ 로 하였다. 또한 양자점 및 델타도핑 층을 각각 태양전지에 적용하기 위해 활성층내에 양자점 20층 및 델타도핑 20층을 각각 형성하였다. 이때, 양자점 태양전지, 델타도핑 태양전지와 양자점이 없는 태양전지의 광전변환 효율은 각각 4.24, 4.97, 3.52%로 나타났다. 태양전지의 전기적 특성을 측정하기 위해 소자구조 위에 Au(300nm)/Pt(30nm)/Ti(30nm)의 전극을 전자빔 증착장치로 증착하였으며, 메사에칭으로 직경 300 ${\mu}m$의 p-i-n 접합 다이오드 구조를 제작하였다. 정전용량-전압 특성 및 깊은준위 과도용량 분광법을 이용하여 태양전지의 결함분석 및 이에 따른 광전변환 효율의 상관관계를 논의할 것이다.

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양자점 태양전지구조내 결함상태와 광전변환 특성인자와의 상관관계 분석

  • Lee, Gyeong-Su;Lee, Dong-Uk;Kim, Eun-Gyu;Choe, Won-Jun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.329.2-329.2
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    • 2014
  • 지난 수년간 태양전지의 광전변환효율을 높이기 위해 자가 조립된 InAs 또는 GaSb와 같은 양자점을 GaAs 단일 p-n 접합에 적용하는 연구를 개발해 왔다. 그러나 양자점의 흡수 단면적에 의한 광 흡수도는 양자점층을 수십 층을 쌓으면 증가하지만 활성층에 결함을 생성시킨다. 생성된 결함은 운반자트랩으로 작용하여 태양전지의 광전변환효율을 감소시킨다. 본 실험에서는 양자점이 적용된 태양전지와 적용되지 않은 태양전지의 광전변환 효율을 비교하고, 깊은준위 과도용량 분광법을 이용하여 결함상태를 측정 및 비교함으로써, 활성층 내부에 생성된 결함이 광전변환 효율에 미치는 영향을 분석하였다. 소자구조는 분자선 증착 방법을 이용하여, 먼저 n+-형 GaAs기판위에 n+-형 GaAs를 250 nm 증착한 후, 도핑이 되지 않은 GaAs활성층을 $1{\mu}m$ 두께로 증착하였다. 마지막으로 n+ 와 p+-형 GaAs를 각각 50, 750 nm 증착함으로써 p-i-n구조를형성하였다. 여기서, n+-형 GaAs 과 p+-형 GaAs의 도핑농도는 동일하게 $5{\times}1018cm-3$로 하였다. 또한 양자점을 태양전지 활성층에 20층을 형성하였다. 이때 p-i-n 태양전지 와 양자점 태양전지의 광전변환 효율은 각각 5.54, 4.22 % 를 나타내었다. p-i-n 태양전지의 개방 전압과 단락전류는 847 mV, 8,81 mA이며 양자점 태양전지는 847 mV, 6.62mA로 확인되었다. 태양전지의 전기적 특성을 측정하기 위해 소자구조 위에 Au(300nm)/Pt(30nm)/Ti(30nm)의 전극을 전자빔증착장치로 증착하였으며, 메사에칭으로 직경 $300{\mu}m$의 태양전지 구조를 제작하였다. 정전용량-전압 특성 및 깊은준위 과도용량 분광법을 이용하여 태양전지의 결함분석 및 이에 따른 광전변환 특성인자와의 상관관계를 논의할 것이다.

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Ellipsometric Study in Vacuum

  • Kim, Yeong-Dong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.08a
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    • pp.63-63
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    • 2012
  • 편광분석법(ellipsometry)은 대상 물질의 유전율 함수의 실수부와 허수부를 Kramers-Kronig 관계식의 도움 없이 그 물질상수를 정확히 측정할 수 있는 매우 우수한 기술이다. 이 기술의 큰 장점 중 하나는 빛의 편광상태의 변화를 이용한 비파괴적인 방법으로써 실시간 측정이 가능하며, 박막의 두께측정의 오차범위는 0.1 nm 이하로써 매우 정확하다는 것이다. 본 연구자는 이러한 우수한 측정 기술인 편광분석법을 고진공의 분자살박막증착장치(MBE) 와 결합하여 AlSb, AlP의 유전율 함수를 측정하였다. Al 계열을 포함하는 반도체 화합물은 Al의 산소친화력이 강해 대기 중에서 순수한 유전율 함수를 얻기가 불가능하다. 하지만 본 연구실에서 초고진공 상태의 MBE 챔버에서 시료를 성장시키는 동시에 실시간으로 편광분석기를 이용하여 측정하였고, 지금까지 발표된 결과들 중 가장 순수한 상태의 AlSb 유전율 함수를 얻어낼 수 있었다. 또한 순수한 AlP의 유전함수를 측정할 수 있었고, 이는 편광분석기를 이용한 최초의 실험결과로써 이차미분을 이용한 전이점 분석결과 이론적인 전자밴드구조에서 E1, E1+${\Delta}1$, E2에 해당하는 밴드갭들을 확인할 수 있었다. 또한 표면의 원자배열 구조와 실시간으로 일어나는 그들의 역학적인 현상들에 관한 정보를 얻을 수 있는 surface photoabsorption (SPA)를 metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD)에 장착하여 실시간 모니터링이 가능하도록 하였다. SPA를 이용하여 GaAs/AlGaAs 양자우물구조의 성장을 원자층 수준으로 실시간 모니터링을 할 수 있었다. 그리고 SPA를 이용하여 MOCVD 안에서 InP에 As가 흡착 및 탈착되는 현상을 분석하여, As의 흡착이 두 단계에 의해 이루어짐을 분석하였다. 그리고 편광분석법의 빠르고 정확한 측정 기술을 규칙적인 구조체에서 전자기파의 회절을 구할 수 있는 Rigorous Coupled-Wave Analysis (RCWA) 계산방법과 결합하여 나노구조의 기하학적인 모양을 정확하고 빠르게 구할 수 있었다. 본 연구를 위해 규칙적인 3차원 Si 구조체 제작하여 편광분석기로 측정하고 $SiO_2$와 표면 거칠기를 고려하여 RCWA로 분석한 결과, 규칙적인 Si 구조와 산화막 층까지 정확하게 분석할 수 있음을 확인하였다. 또한 규칙적인 나노구조분석 연구를 넘어 불규칙적인 나노구조에 대한 분석 가능성을 보이기 위해 InAs 양자점을 증착하여 분석하였고, 이를 통해 편광분석법과 RCWA를 이용하여 불규칙적인 나노구조의 모양과 크기, 분포의 분석이 가능함을 보였다.

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Mineralogy and Geochemistry of Iron Hydroxides in the Stream of Abandoned Gold Mine in Kwangyang, Korea (광양 폐금광 수계에 형성된 철수산화물에 대한 광물학적 및 지구화학적 특성)

  • Park, Cheon-Young;Jeoung, Yeon-Joong;Kim, Seoung-Ku
    • Journal of the Korean earth science society
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    • v.22 no.3
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    • pp.208-222
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    • 2001
  • Geochemical investigations on suspended amorphous iron oxide material from the Kwangyang gold mine and its surrounding area, Cheonnam, Korea have been carried out. The sediments samples were collected from 11 location along Kwangyang mine area and were air dried and sieved to -80 mesh. These samples consist mainly of iron, silicon and alumina. The Fe$_2$O$_3$ contents ranges from 17.9 wt.% to 72.3 wt.%. The content of Fe$_2$O$_3$ increase with decreasing Si, Al, Mg, Na, K, Mn, and Ti, whereas the contents of Te, Au, Ga, Bi, Cd, Hg, Sb, and Se increase in the amorphous stream sediments. Amorphous stream sediments have been severely enriched for As (up to 54.9 ppm), Bi (up to 3.77 ppm), Cd (up to 3.65 ppm), Hg (up to 64 ppm), Sb (up to 10.1 ppm), Cu (up to 37.1 ppm), Mo (up to 8.86 ppm), Pb (up to 9.45 ppm) and Zn (up to 29.7 ppm). At the upstream site, the Au content (up to 4.4 ppm) in the amorphous stream sediments are relatively high but those contents decrease with distance of mine location. The content of Ag (up to 0.24 ppm) were low in upstream site but those contents increase significantly in the downstream sites. The X-ray diffraction patterns of the samples have virtually no sharp and discrete peaks, indicating that some samples are amorphous or poorly-ordered. The quartz, goethite, kaolinite and illite were associated in amorphous stream sediments. The infrared spectra for amorphous stream sediments show major absorption bands due to OH stretching, adsorbed molecular water, sulfate and Fe-O stretching, respectively.

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The development of the photoreflectance program for the analysis of semiconductor optical properties

  • Shin, Sang-Hoon;Kim, Geun-Hyeong
    • Journal of the Korea Society of Computer and Information
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    • v.27 no.8
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    • pp.211-218
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    • 2022
  • In this paper, a computer simulation program was developed to interpret the results measured by photoreflectance spectroscopy. The developed program is implemented so that the user can easily change the factors required for optical modulation characteristic interpretation, and the result of the value can be checked simultaneously with the actual measurement result. The results obtained by photoreflectance spectroscopy are obtained by mixing a third derivative function form (TDFF) modulated around a bandgap with a Franz-Keldysh oscillation (FKO) signal due to an electric field at a surface and an interface higher than the bandgap. Through the computer simulation program, the optical characteristics that appear in the GaSb Epi layer formed as a single layer were analyzed, and very useful results were obtained by specializing in optical modulation analysis. In addition, a Fast Fourier Transform (FFT) analysis tool was added to facilitate frequency characteristics analysis of FKO.

더덕 ( 사삼 )의 재배방법별 일반성분 및 무기성분에 관한 연구 ( Proximate and Mineral of Dried Wild and Cultivated Codonopsis lanceolata Benth , et Hook , Fil , of Different Cultivated Groups )

  • 신수철
    • Korean Journal of Plant Resources
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    • v.4 no.2
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    • pp.39-45
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    • 1991
  • Proximate compositions of the roots of cultured and wild Codonopsis lanceolata were examined as tile basic reasearch for the study of their source of processed foods.No significant difference in the contents was found between the wild root and thecultivated at 3$0^{\circ}C$ in biotronroom. In view of the results to have measured mineralswhich is included in 14 sorts of Codonopsis lanceolata and surveyed their distribution.12 kinds of minerals including T1, Co, Ge, Sm, Mo, Sc, Be, Cd, As, Ga, Bi, ph are ne-vel or little included in almost source. Other twenty-one sorts of minerals (Ni, Se,Ba, Sb, Si, Ti, B, Li, Ifs, Ca, Sr, Mn, Fe, Cu, Zn, p, Al, Na, V, Cr, K) are more or less in-cluded in all source and Ca, Mg, p, K, and Fe are metals that are included in large qu-entities in comparison with others. No minerals difference in the contents was foundbetween the cultivated temperature. The content of elements of inorganic metal differsaccording to the part of C. lanceolata.

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한국에 분포하는 한약자원식물의 무기물 함량에 관한 연구 제1 보 ( The Mineral Content of Medical Wild Plant Resources in Korea ( I ) )

  • 이상래
    • Korean Journal of Plant Resources
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    • v.3 no.2
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    • pp.107-114
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    • 1990
  • In view of the results to have measured metallic elements which is included in 45 sorts of herb medicines and surveyed their distribution, 8 kinds ofmetals including Co, Ge, Ga, TL, Cd, As, 8i, Pb, are never or little includedin almost herb medicines . Other twenty-five sorts of elements (Mo, Sc, Be, V,Ni, Sn, Se, Ba, Cr, Sb, Si, Ti, B, Li, Mg, Ca, Cr, Mn, Fe, Cu, Zn, p, Al, Na,K) are more or Less included in all herb Bedicines ana Na, Ca, p and K aremetals that are included in Large quentities in comrarison with others . Patri-uiae Radix Contains 7 kinds of metal lic elements more than other herb medicinesdoes .

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